PL186943B1

PL186943B1 - Ścianka izolująca cieplnie

Info

Publication number: PL186943B1
Application number: PL98339704A
Authority: PL
Inventors: Jürgen Hirath; Markus Schütte
Original assignee: Bsh Bosch Siemens Hausgeraete
Priority date: 1997-10-16
Filing date: 1998-10-16
Publication date: 2004-04-30
Also published as: US6408841B1; KR100385773B1; TR200000323T2; EP1025408A1; CN1165731C; US6038830A; EP1025408B1; CN1276055A; BR9812320A; PL339704A1; ES2217619T3; DE59811067D1; DE19745825A1; DK1025408T3; WO1999019678A1; KR20010022959A; JP2001520363A

Abstract

1. Scianka izolujaca cieplnie z dw iem a umieszczonymi w odstepie od siebie warstwa- mi wierzchnimi wykonanymi przynajmniej w najwiekszym stopniu jako próznioszczelne, które razem z przynajmniej w najwyzszym sto- pniu próznioszczelnym elementem zlacznym otaczaja dajaca sie opróznic z powietrza prze- strzen posrednia, która jest wypelniona daja- cym sie opróznic z powietrza materialem izo- lujacym cieplnie, przy czym elem ent zlaczny przylega do skierowanych od przestrzeni po- sredniej i przewidzianych wzdluz na swobod- nych krawedziach warstw wierzchnich wygiec i jest na nich zamocowany próznioszczeln e, znamienna tym, ze element zlaczny (23) jest próznioszczelnie zamocowany za pomoca swo- ich sw obodnych brzegów do pow ierzchni przylegania (15, 20) wygiec (14, 18) warstw wierzchnich (13, 17). F IG . 1 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest ścianka izolująca cieplnie z dwiema umieszczonymi w odstępie od siebie warstwami wierzchnimi, wykonanymi przynajmniej w największym stopniu jako próżnioszczelne, które razem z przynajmniej w najwyższym stopniu próżnioszczelnym elementem złącznym otaczają dającą się opróżnić z powietrza przestrzeń pośrednią, która jest wypełniona dającym się opróżnić z powietrza materiałem izolującym cieplnie.

W ściankach izolujących cieplnie, wykonanych z wykorzystaniem techniki izolacji próżniowej stan techniki jest taki, że znajdujące się w odstępie od siebie zewnętrzne warstwy wierzchnie są połączone ze sobą za pomocą próżnioszczelnego kształtownika złącznego, zasadniczo posiadającego przekrój poprzeczny w kształcie litery U, przy czym kształtownik

186 943 złączny jest w ten sposób wstawiony między warstwy wierzchnie, że swobodne końce jego ramion są zwrócone do brzegów warstw wierzchnich i w najwyższym stopniu leżą z nimi w jednej płaszczyźnie. W tego rodzaju połączeniu obydwu warstw wierzchnich jest niezbędnie wymagane, aby podstawę kształtownika złącznego wyposażyć w grubość materiału, która musi odpowiadać rzędowi wielkości warstw wierzchnich, aby można było osiągnąć wystarczającą sztywność na zależne od wytwarzania niezbędne siły zamocowania, które muszą być wprowadzone na izolującą cieplnie ściankę wyłącznie od zewnątrz przestrzeni izolującej, z powodu brakującego do niej dostępu. Wskutek wzrostu grubości materiału w obszarze podstawy kształtownika złącznego, przy zastosowaniu tanich, wprowadzonych do przestrzeni pośredniej między warstwy wierzchnie, materiałów izolujących cieplnie służących jako materiał podtrzymujący i izolujący, jak pianka poliuretanowa o otwartych porach lub pianka polistyrenowa o otwartych porach lub podobne, powstaje mostek cieplny, który negatywnie oddziałuje na zdolność izolacyjną ścianki izolującej cieplnie. Aby uniknąć tego zagrożenia, znane ścianki są wypełnione drogimi materiałami z włókna szklanego, które jeszcze prócz tego, ze względu na ich stosunkowo duży ciężar właściwy, oznaczają znaczny wzrost ciężaru ścianek, przez co jest utrudnione manipulowanie nimi podczas produkcji, ale także w przypadku, gdy są one zastosowane na przykład w sprzęcie chłodzącym jak chłodziarka domowa lub zamrażarka domowa, znacznie utrudnia ich mobilność.

Celem wynalazku jest udoskonalenie za pomocą prostych zabiegów konstrukcyjnych ścianki izolującej cieplnie.

Ten problem według wynalazku został rozwiązany dzięki temu, że w ściance izolującej cieplnie opisanego na wstępie rodzaju, element złączny jest próżnioszczelnie zamocowany za pomocą swoich swobodnych brzegów do powierzchni przylegania wygięć warstw wierzchnich.

Element złączny jest w postaci płaskiego profilu, z dwoma pasami brzegowymi, zasadniczo o szerokości i grubości przynajmniej równej szerokości i grubości materiału wygięć, między którymi jest umieszczona przynajmniej jedna mostkująca przestrzeń pośrednią przekładka w rodzaju folii.

Korzystnie przekładka w rodzaju folii za pomocą jej bocznych części jest zamocowana próżnioszczelnie na warstwach wierzchnich jako warstwa pośrednia pomiędzy pasami brzegowymi i wygięciami, korzystnie, za pomocą spawania.

Element złączny korzystnie, jest złożony z kilku pojedynczych przekładek częściowych.

Przekładki częściowe przechodzą przez obszary narożne warstw wierzchnich jednoczęściowo i bezstykowo.

Korzystnie, przekładki częściowe w ich miejscach spajania są wzajemnie podparte za pomocą elementu podporowego próżnioszczelnie zamocowanego do warstw wierzchnich.

Dalej, zgodnie z wynalazkiem, przekładki częściowe w ich miejscach spajania są wzajemnie osłonięte za pomocą elementu osłonowego, który jest połączony próżnioszczelnie z warstwami wierzchnimi i elementem podporowym.

Warstwy wierzchnie, element złączny, element podporowy i element osłonowy są ze spawalnych materiałów metalowych.

Przy tego rodzaju technice budowy mogą być stosowane bez wyjątku pojedyncze części o nieskomplikowanej geometrii, w formie płaskich na szerszej powierzchni, tanich w produkcji części z blachy. Prócz tego, części przeznaczone do mocowania na warstwach wierzchnich i na elemencie złącznym są swobodnie dostępne dla uchwytów mocujących tak, że z jednej strony, ze względu na dobrą dostępność ich miejsc zaciskania, mogą być stosowane najprostsze uchwyty mocujące, a z drugiej strony, może znaleźć zastosowanie element złączny mający grubość ścianki podobną do folii, ponieważ nie musi on już służyć do przejmowania jakichkolwiek sił mocujących. Na skutek zastosowania elementu złącznego o grubości ścianki podobnej do folii, powstaje możliwość wypełnienia przestrzeni pośredniej między warstwami wierzchnimi tanim materiałem izolującym cieplnie, jak na przykład pianką poliuretanową o otwartych porach lub pianką polistyrenową o otwartych porach, bez negatywnego oddziaływania na skutek tego na własności izolacji cieplnej, ponieważ element złączny podobny do folii przy zastosowaniu tych materiałów izolujących cieplnie tworzy pomijalny mostek cieplny.

186 943

Za pomocą pasów brzegowych, których grubość materiału odpowiada zakresowi grubości materiału wygięć, element złączny wyprodukowany ze stali wyższej jakości lub z blachy stalowej, można szczególnie niezawodnie i szybko zamocować za pomocą spawania, na przykład na warstwach wyprodukowanych ze stali wyższej jakości lub z blachy stalowej, przy wysokiej pewności procesu technologicznego, przy czym jednocześnie za pomocą przekładki w rodzaju folii między warstwami wierzchnimi jest wytwarzana osłona przestrzeni pośredniej 0 minimalnym przewodzeniu ciepła.

Dzięki temu, że przekładka w rodzaju folii za pomocą jej bocznych części jest osadzona próżnioszczelnie na warstwach wierzchnich jako warstwa pośrednia między pasami brzegowymi i wygięciami, otrzymuje się szczególnie proste i tanie w produkcji pojedyncze części, które prócz tego można jeszcze składać jako niezawodnie funkcjonujące i szczególnie niezawodnie można je łączyć ze sobą w procesie technologicznym.

Próżnioszczelne zamocowanie warstwy pośredniej za pomocą spawania daje się wytwarzać nie tylko szczególnie niezawodnie w procesie technologicznym, lecz także szczególnie tanio.

Z punktu widzenia techniki produkcji szczególnie nieskomplikowanie daje się wytwarzać i szczególnie łatwy do manipulowania ręcznego jest element złączny, złożony z kilku pojedynczych przekładek częściowych, które w obszarach narożnych są jednoczęściowe i wykonane są bezstykowo. Dzięki temu są usuwane możliwe problemy ze szczelnością izolacji próżniowej występujące wskutek nagromadzonych w obszarach narożnych miejsc połączeń, na przykład w postaci nagromadzeń spoin spawalniczych w warstwach wierzchnich i w Elementach złącznych wytwarzanych ze stali wyższej jakości lub z blachy stalowej. Ponadto, dzięki jednoczęściowo wykonanym profilom narożnym jest zapewnione, że pożądana i ze względu na techniczne funkcjonowanie wymagana geometria jest zawsze zapewniona, ponieważ stosowane są profile narożne, na przykład jako wstępnie kształtowane lub prefabrykowane elementy konstrukcyjne, i ukształtowanie naroża na ściankach izolowanych cieplnie nie musi być dokonane za pomocą części profilowanych połączonych dopiero w procesie produkcji. Poza tym, za pomocą jednoczęściowo wykonanych profili narożnych można otrzymać różne ukształtowania naroży, jak na przykład naroża koliste, które podczas spawania warstw wierzchnich z elementem złącznym umożliwiają przebiegający bez przerw, w sposób ciągły, a zatem niezawodny technologicznie proces spawania.

Dzięki wprowadzeniu elementu podporowego dla przekładek częściowych, którego grubość ścianki, odpowiada rzędowi wielkości grubości materiału warstw wierzchnich, pojedyncze przekładki częściowe można szczególnie łatwo i szybko ustawić wzajemnie i na warstwach wierzchnich, przez co przebieg produkcji jest znacznie przyspieszony. Ponadto elementy podporowe są w stanie przejąć w danym przypadku także siły zamocowania wprowadzone w zależności od wytwarzania.

Dzięki zastosowaniu elementów osłonowych w miejscach styku pomiędzy spajanymi pojedynczymi przekładkami częściowymi, są one w sposób szczególnie zdecydowany i nadający się do produkcji połączone ze sobą w próżnioszczelny element złączny, przy czym dzięki połączeniu próżnioszczelnemu elementu osłonowego z elementami podporowymi zamocowanymi próżnioszczelnie na warstwach wierzchnich, wytwarza się także wtedy próżnioszczelne zespolenie, gdy między połączonymi ze sobą pojedynczymi przekładkami, powstają zależne od ich tolerancji wykonawczych szczeliny stykowe o różnej szerokości.

Warstwy wierzchnie, element złączny, element podporowy i element osłonowy wykonane ze spawalnych materiałów metalowych są szczególnie niezawodne technologicznie i dają się wytwarzać w produkcji wielkoseryjnej.

Ścianka izolująca cieplnie według wynalazku znajduje zastosowanie w produkcji szczególnie przyjaznego dla środowiska sprzętu chłodniczego, wyposażonego w duże możliwości izolacji cieplnej, z izolowaną cieplnie obudową i z umieszczoną wewnątrz, zamykaną za pomocą izolowanych cieplnie drzwi, przestrzenią użytkową. Dzięki dużym możliwościom izolacji cieplnej można prócz tego zmniejszyć grubość ścianek izolowanej cieplnie obudowy i dzięki temu zwiększyć, przy niezmiennych wymiarach zewnętrznych, pojemność użytkową przestrzeni do chłodzenia lub przestrzeni do zamrażania.

186 943

Również szczególnie przyjazna dla środowiska, o dość dużych możliwościach izolacji cieplnej i o zwiększonej objętości użytkowej, przy niezmienionych wymiarach zewnętrznych, jest komora piekarnika dla kuchenki domowej, z izolowaną cieplnie komorą zamykaną za pomocą drzwi, w której do izolacji cieplnej komory zastosowana została ścianka izolująca cieplnie według wynalazku.

Przedmiot wynalazku, w przykładzie wykonania w zastosowaniu do obudowy chłodziarki został przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w widoku perspektywicznym z boku próżnioszczelną obudowę chłodziarki domowej, której umieszczone wzajemnie w odstępie warstwy wierzchnie służące jako ścianki obudowy, na ich swobodnych brzegach na stronie otworu wejściowego sprzętu są połączone z elementem złącznym i fig. 2 za pomocą przekroju cząstkowego, w powiększeniu w stosunku do fig. 1, ścianę obudowy wzdłuż linii przekroju II - II z fig. 1.

Na fig. 1 przedstawiono schematycznie, w uproszczeniu izolowaną cieplnie obudowę 10 zastosowaną w domowym sprzęcie chłodniczym, jak chłodziarka domowa lub zamrażarka domowa, która posiada przestrzeń składową 12 wykonanąjako przestrzeń do chłodzenia lub przestrzeń do zamrażania dostępna przez otwór wejściowy 11. Jest ona wyłożona wewnętrzną warstwą wierzchnią 13 służącą jako okładzina wewnętrzna, która jest ukształtowana w postaci korpusu rurowego i wykonana, na przykład z blachy ze stali o wyższej jakości lub z odpornej na korozję blachy stalowej, z materiału o grubości wynoszącej na przykład 0,4 mm. Wewnętrzna warstwa wierzchnia 13, na jej odcinku końcowym zwróconym do otworu wejściowego 11, jest zaopatrzona w umieszczone zasadniczo prostopadle do wewnętrznej warstwy wierzchniej 13 wygięcie 14, którego strona zewnętrzna, odwrócona od przestrzeni składowej 12 służy jako powierzchnia przylegania 15, której swobodny brzeg 16 ogranicza przekrój poprzeczny otworu wejściowego 11. Wewnętrzna warstwa wierzchnia 13 jest jak płaszczem osłonięta przez, służącą jako osłona zewnętrzna obudowy 10, zewnętrzną warstwę wierzchnią 17, której ścianki są umieszczone w odstępie od ścianek wewnętrznej warstwy wierzchniej 13 tak, że obydwie warstwy wierzchnie 13 i 17 są złożone jak dwie wsunięte jedna w drugą rury.

Zewnętrzna warstwa wierzchnia 17, na jej odcinku końcowym zwróconym do otworu wejściowego 11 jest zaopatrzona w wytworzone za pomocą odkształcenia plastycznego warstwy wierzchniej 17 wygięcie 18, którego swobodny brzeg 19 jest odwrócony od warstwy wierzchniej 13 i którego zewnętrzna strona, jak ta należąca do wygięcia 14, służy jako powierzchnia przylegania 20, która, tak jak powierzchnia przylegania 15 należąca do warstwy wierzchniej 13 jest umieszczona zasadniczo prostopadle do powierzchni warstwy wierzchniej 17 i zasadniczo przebiega na tym samym poziomie do powierzchni przylegania 15 na wewnętrznej warstwie wierzchniej 13. Między warstwą wierzchnią 13 i jak płaszczem otaczającą ją warstwą wierzchnią 17, na skutek równomiernego odstępu ścianek zewnętrznej warstwy wierzchniej 17 od ścianek wewnętrznej warstwy wierzchniej 13 wytworzona jest przestrzeń pośrednia 21, która jest wypełniona wytwarzającym próżnię materiałem izolującym cieplnie 22, jak pianka poliuretanowa o otwartych porach lub pianka polistyrenowa o otwartych porach, i która na jej tylnej stronie, przeciwległej do otworu wejściowego 11, jest zamknięta próżnioszczelnie za pomocą nie przedstawionych środków. Na stronie otworu wejściowego 11 przestrzeń pośrednia 21 jest zamknięta próżnioszczelnie za pomocą elementu złącznego 23, który przebiega wzdłuż wygięć 14 lub 18 i swoimi swobodnymi brzegami jest zamocowany próżnioszczelnie na ich powierzchniach przylegania 15 lub 20. Element złączny 23 jest wykonany zasadniczo jako płaski i złożony z kilku pojedynczych części, przekładek częściowych 24, które bezstykowo połączone w jedną część rozciągają się na obszarze narożnym obudowy 10 i które są wyprodukowane z materiału w rodzaju folii, jak na przykład folia ze stali wyższej jakości, o grubości materiału wynoszącej 0,1 mm. Przekładki częściowe 24 w rodzaju folii, które rozciągają się aż do swobodnych brzegów wygięcia 14, w wyniku tworzenia się miejsc styku 26 są spajane za pomocą ich odcinków końcowych 25, przy czym odcinki końcowe 25 w miejscach styku 26 są podpierane za pomocą elementu podporowego 27, w przekroju poprzecznym w postaci profilu w kształcie litery U. Ten element podporowy jest wykonany, na przykład z blachy ze stali o wyższej jakości, której zakres grubości materiału

186 943 odpowiada grubości warstw wierzchnich 13 i 17 i za pomocą spoiny Sl jest próżnioszczelnie zamocowany jego ramionami do zwróconej do przestrzeni pośredniej 21, wewnętrznej strony warstw wierzchnich 13 i 17. Element złączny 23, oprócz jego przekładek częściowych 24 w rodzaju folii, obejmuje jeszcze pasy brzegowe 28 grubością materiału odpowiadające grubości warstw wierzchnich 13 i 17, zasadniczo posiadające szerokość równą szerokości powierzchni przylegania 15 lub 20, które, tak jak przekładki częściowe 24 jednoczęściowo, bez odstępów są wyprowadzane na obszary narożne obudowy 10, i które wzdłuż powierzchni przylegania 15 są zamocowane próżnioszczelnie za pomocą spoiny S2 tak, że przekładki częściowe 24 w rodzaju folii są umieszczone jako warstwa pośrednia między wygięciem 14 lub 18 i pasami brzegowymi 28 i są połączone próżnioszczelnie z warstwą wierzchnią 13 lub 17 za pomocą spoiny S2. Pasy brzegowe 28, w tym przypadku w miejscu styku 26, są skrócone zasadniczo o połowę szerokości b elementu osłonowego 29 o grubości odpowiadającej zakresowi grubości materiału warstw wierzchnich 13 i 17, wykonanego z odpornej na korozję blachy stalowej lub ze stali wyższej jakości, który w wyniku skrócenia pasów brzegowych 28 jest w stanie wypełnić lukę powstałą względem przekładek częściowych 24.

Element osłonowy 29, który zasadniczo leży w jednej płaszczyźnie ze swobodnymi brzegami wygięć 14 lub 18, służy do próżnioszczelnego osłonięcia miejsca styku 26 odcinków końcowych 25. Do wytworzenia próżnioszczelnego zespolenia służy krzyżująca się ze spoiną S2 spoina S3, która rozciąga się na całej długości elementu osłonowego 29, i która łączy element osłonowy 29 próżnioszczelnie nie tylko z wygięciami 14 i 18, lecz także z podstawą elementu podporowego 27, wykonanego w kształcie litery U. Dzięki elementom osłonowym 29, zastosowanym w miejscach styku 26 przekładek częściowych 24, w połączeniu z pasami brzegowymi 28 i z pojedynczymi częściami 24 w rodzaju folii, obydwie warstwy wierzchnie są ze sobą połączone próżnioszczelnie przy zminimalizowanym przewodzeniu ciepła między nimi w ten sposób, że we współdziałaniu z nieprzedstawionymi środkami łączącymi ze sobą próżnioszczelnie od tylnej strony obydwie warstwy wierzchnie, przestrzeń pośrednia 21 jest zamknięta w sposób umożliwiający opróżnienie z powietrza.

W odmianie omawianego elementu złącznego 23 byłoby także możliwe wytwarzanie pasów brzegowych 28 za pomocą wielokrotnego zagięcia krawędzi wzdłużnych pojedynczych części 24 w rodzaju folii.

Ścianka izolowana cieplnie według wynalazku, opisana na przykładzie izolowanej cieplnie obudowy do domowej chłodziarki lub zamrażarki, nadaje się także do budowy drzwi chłodziarki domowej i do wytwarzania stosowanej w kuchence domowej izolowanej cieplnie komory, przy czym w ostatnim przypadku zastosowania, cały materiał izolacji cieplnej służący jako warstwa podtrzymująca w dającej się opróżnić z powietrza przestrzeni pośredniej, należałoby dostosować do temperatur pracy występujących zwykle w kuchenkach.

186 943

FIG. 2

186 943

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Ścianka izolująca cieplnie z dwiema umieszczonymi w odstępie od siebie warstwami wierzchnimi wykonanymi przynajmniej w największym stopniu jako próżnioszczelne, które razem z przynajmniej w najwyższym stopniu próżnioszczelnym elementem złącznym otaczają dającą się opróżnić z powietrza przestrzeń pośrednią, która jest wypełniona dającym się opróżnić z powietrza materiałem izolującym cieplnie, przy czym element złączny przylega do skierowanych od przestrzeni pośredniej i przewidzianych wzdłuż na swobodnych krawędziach warstw wierzchnich wygięć i jest na nich zamocowany próżnioszczelnie, znamienna tym, że element złączny (23) jest próżnioszczelnie zamocowany za pomocą swoich swobodnych brzegów do powierzchni przylegania (15, 20) wygięć (14,18) warstw wierzchnich (13,17).
2. Ścianka izolująca cieplnie według zastrz. 1, znamienna tym, że element złączny (23) jest w postaci płaskiego profilu, z dwoma pasami brzegowymi (28), zasadniczo o szerokości i grubości przynajmniej równej szerokości i grubości materiału wygięć (14,18), między którymi jest umieszczona przynajmniej jedna mostkująca przestrzeń pośrednią (21) przekładka (24) w rodzaju folii.
3. Ścianka izolująca cieplnie według zastrz. 2, znamienna tym, że przekładka (24) w rodzaju folii za pomocą jej bocznych części jest zamocowana próżnioszczelnie na warstwach wierzchnich (13, 17) jako warstwa pośrednia pomiędzy pasami brzegowymi (28) i wygięciami (14,18).
4. Ścianka izolująca cieplnie według zastrz. 3, znamienna tym, że przekładka (24) zamocowana jest próżnioszczelne za pomocą spawania.
5. Ścianka izolująca cieplnie według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że element złączny (23) jest złożony z kilku pojedynczych przekładek częściowych (24).
6. Ścianka izolująca cieplnie według zastrz. 5, znamienna tym, że przekładki częściowe (24) przechodzą przez obszary narożne warstw wierzchnich (13, 17) jednoczęściowo i bezstykowo.
7. Ścianka izolująca cieplnie według zastrz. 6, znamienna tym, że przekładki częściowe (24) w ich miejscach spajania są wzajemnie podparte za pomocą elementu podporowego (27) próżnioszczelnie zamocowanego do warstw wierzchnich.
8. Ścianka izolująca cieplnie według zastrz. 5, znamienna tym, że przekładki częściowe (24) w ich miejscach spajania są wzajemnie osłonięte za pomocą elementu osłonowego (29), który jest połączony próżnioszczelnie z warstwami wierzchnimi (13, 17) i elementem podporowym (29).
9. Ścianka izolująca cieplnie według zastrz. 1, znamienna tym, że warstwy wierzchnie (13, 17), element złączny (23), element podporowy (27) i element osłonowy (29) są ze spawalnych materiałów metalowych.