家用电器、尤其冰箱、复合体制造方法及实现该方法的预发泡模具

摘要

本发明涉及家用电器、尤其冰箱(1)，包括本体(2)，其具有内容器(9)和电器外壁(3、3a、3b、3c)以及位于它们之间的绝热层(11)，其中所述绝热层具有至少一个内置的真空绝热面板(12、12a、12b、12c)。根据本发明，家用电器或冰箱(1)可以高品质地经济地被制造，在发泡过程中，至少一个真空绝热面板(12、12a、12b、12c)借助于泡沫层(13)以平坦的方式连接至电器外壁(3、3a、3b、3c)的内侧。昂贵的固定装置因而可以被省略，并且确保了平滑的电器外壁(3、3a、3b、3c)。本发明还涉及用于制造复合体的相应的方法以及用于实现所述方法的预发泡模具(15)。

说明书

技术领域

本发明涉及家用电器、尤其冰箱，其设有本体，所述本体具有内容器和电器外壁、以及在它们之间的绝热层，所述绝热层具有至少一个嵌入的真空绝热面板。

背景技术

由专利公开文献DE 29613093U1已知固定的真空绝热面板以及包含所述固定的真空绝热面板的制冷电器元件。该结构包括硬板以及真空绝热面板，真空绝热面板通过作为液体反应混合物施加的聚氨酯泡沫被固定至硬板。为了进行固定，真空绝热面板以居中的方式被居中插入到钢盒内，其中所述钢盒设有折叠的边缘。钢盒与真空绝热面板之间的周边间隙充满聚氨酯单组分泡沫。可选地，提出了真空绝热面板连接至一铝板，铝管以盘管的方式被焊接至所述铝板。聚氨酯反应混合物被施涂至片材金属侧，管被钎焊至所述片材金属侧。在发泡处理过程中，真空绝热面板安置在升高的反应混合物上。在泡沫已经硬化之后，具有铝管的板被稳固地连接至真空绝热面板。

发明内容

本发明的目的在于经济地并高品质地制造家用电器、尤其冰箱。

该目的通过具有权利要求1的特征的家用电器、尤其冰箱实现。

通过借助于液体粘合剂层以平坦的方式将至少一个真空绝热面板固定至电器外壁的内面或内容器的面向电器的绝热部的外面，可以避免昂贵的紧固装置并且同时尤其确保了电器外壁的平坦度。本发明优选应用于冰箱，但是本发明还可以用于其它家用电器，例如使用真空绝热面板的空调设备。

真空绝热面板应该被理解为是绝热板，其由于体腔的抽气而具有减小的导热性。大体上，真空绝热面板包括封套，其中所述封套具有抵抗通气的高等级的密封。封套充满多孔芯材料。在封套抽气之后，芯材料形成实心支承体。为了实现最可能低的残余气体量，开孔的芯材料大体上被使用，所包含的气体可以从所述开孔的芯材料尽可能完全地被排出。真空绝热面板的有效绝热作用主要通过抽气而实现。另外，真空绝热板的支承体由于实心体以及辐射而应该具有最可能低的导热率。不同类型的材料为此适于作为用于制造真空绝热板的支承体。因而例如可以采用多微孔的硅酸、尤其高温硅酸(pyrogenic silicic acid)和珍珠岩(perlite)但还可以是微/纤维素纤维材料或开孔的塑料泡沫。针对用于支承体的材料以及尤其它的尺寸稳定性的其它要求是压缩负载能力。在排气进行时，在真空绝热面板的封套上的来自外部的压缩负载由于环境空气压力而增加。支承体材料应可以承受该压缩负载。绝热稳定性基本上是阻挡气体和水蒸汽的封套的性能的函数。透过封套扩散的气体或水蒸汽减小了真空绝热面板中的真空度，因而使得真空绝热作用受到损失。铝复合膜因此大体上被用作为封套。铝的高导热率意味着应该设置最可能薄的铝层。铝层基本上用于反射热辐射。阻挡气体和水蒸汽的能力主要借助于塑料层实现。塑料层也应当具有非常高的材料强度，从而机械损失尽可能多地被排除，其中所述机械损失可以导致空气渗入到真空绝热面板的内部中，因而在这种通气的情况中造成绝热作用损失。真空绝热面板大体上以优选矩形板的形式被制造。

在真空绝热面板的排气的过程中，封套有时并不完全平坦地靠着支承体，从而在封套中可以形成折叠。这导致了真空绝热面板并不平坦。尤其在大体积型芯材料的情况中，还导致了由排气所形成的支承体的平坦度的不足。这也导致了真空绝热面板并不是平坦的。如果真空绝热面板不是平坦的，则所出现的问题是作为制造过程的一部分在真空绝热面板已经被紧固至电器外壁的内面之后，在电器外壁的可见的外面上可以看到电器外壁的平坦度的不足或者真空绝热面板的平坦度的不足可以造成电器外壁中的应力，导致了电器外壁的不均匀以及尤其褶皱的外观。

为了提高冰箱的品质，不仅应该确保电器外壁的外观在视觉上是完美的，还应该可以经济地制造冰箱并然后以节能的方式运行冰箱。在现有技术中，在真空绝热面板与电器外壁之间嵌入的附加的金属片材可以改进视觉外观，但是附加的金属片材的嵌入增加了制造成本以及成品的冰箱的重量。同样的情况应用于这样的技术方案，在所述技术方案中，电器外壁被制造成明显更厚，而不是具有附加的嵌入金属片材。在某些情况中，真空绝热面板也被插入到金属盒中，并且金属盒被紧固至电器外壁。在真空绝热面板或金属盒通过框架型周边聚氨酯泡沫粘合链被紧固时，空气夹杂在真空绝热面板与电器外壁之间形成。与能耗以及因此现代冰箱的绝热性能有关的严格的要求意味着体现热桥的空气夹杂应该被防止或者基本上被避免。通过使用液体粘合剂层以平坦的方式将真空绝热面板固定至电器外壁的内面或内容器壁的外面尤其可以防止或基本上避免空气夹杂。在真空绝热面板与电器外壁的内面之间引入的液体粘合剂层不仅意味着真空绝热面板以粘合的方式连接至电器外壁或内容器还产生了一中间层，其中该中间层补偿任何平坦度不足，其中所述平坦度不足例如是由于真空绝热面板的封套中的折叠或内容器上的形成物、例如由于肋形区域而弧线。然而，平坦度的不足不仅由于封套内的折叠还例如在共同封套内的两个或多个硬支承体部件被排放时。两个支承体部件彼此相对的不正确的定位可以在真空绝热面板的表面中产生台阶式边缘，其中所述台阶式边缘在排气之后在封套的外面上可见。

在本发明的所有改型中，液体粘合剂层可以具有3毫米(mm)的最小厚度。3mm的最小厚度允许所出现的任何平坦度不足以及不正确的定位可以至少在电器外壁上被补偿。超过3mm的泡沫层厚度也可以被实现并且然后适于补偿内容器上的平坦度不足。增加厚度意味着需要更多的泡沫材料并且反应时间更长。因此，应该仅仅从3mm的厚度稍微向上偏离。增加反应时间还意味着更长的制造时间，导致了更高的制造成本。3与4mm之间的厚度因此在经济上是有利的。

可硬化的液体粘合剂被理解为意味着在与空气中的氧气或另一反应组分反应的以从液态、粘性状态至少硬化至粘塑状态但优选硬化状态的物质或化合物。液体粘合剂层优选可以以可发泡的绝热层或胶层的形式被构造。液体粘合剂层优选可以附着在真空绝热面板与电器外壁的内面之间的整个表面上延伸。液体粘合剂层附着在整个表面上延伸意味着真空绝热面板的与电器外壁接触的所有表面都没有空气夹杂。借助于液体粘合剂层在整个表面上的连接因而防止真空绝热面板与电器外壁之间的热桥，并且确保了可能最大的绝热作用。

液体粘合剂层优选可以附着在真空绝热面板的朝向电器外壁的内面的外面的以及真空绝热面板的侧壁的整个表面上延伸。真空绝热面板的封套大体上由袋型复合膜形成。在多孔芯材料无论松散地或作为实体部件已经被插入袋之后，封套在抽气之后在其开口侧以气体和水密封性的方式被密封。袋型封套大体上通过沿袋型封套的边缘区段进行密封而被封闭。密封的封套然后设有缝型密封区段，其从封套伸出几毫米至分米或者通过折压或折叠该缝型密封区段被定位抵靠着封套本体。缝型密封区段因而在真空绝热面板的侧壁上被定位。因此，在折压的密封缝与真空绝热面板之间在真空绝热面板的侧壁上也出现了折叠或甚至凹入的中空室。空气夹杂仍可以在那里出现，形成了热桥并对绝热能力具有负面影响。因为根据本发明泡沫层不仅附着在真空绝热面板的朝向电器外壁的内面的前面的整个表面上还在真空绝热面板的侧壁的整个表面上延伸，所以侧壁上的空气夹杂也可以被防止。本发明的预发泡意味着真空绝热面板的侧壁也被预发泡，因而产生了均匀的中间层，其没有空气夹杂。在实际主发泡处理的过程中，产生了绝热泡沫层，其将真空绝热面板与电器外壁发泡形成在一起。液体绝热泡沫被直接施涂至真空绝热面板的侧壁的预发泡层。通过预发泡层，真空绝热面板中的折叠或真空绝热面板的横向缝型密封区段不会被产生或被影响。因此，在实际主发泡处理过程中没有出现空气夹杂。大体上，根据本发明设置成在用于产生绝热家用电器的主发泡过程之前的预发泡过程中，真空绝热面板被发泡形成到家用电器的电器外壁的内面上。

将真空绝热面板连接至电器外壁的内面节约材料和成本，因为无需附加的加强片材或更厚的电器外壁。位于真空绝热面板与电器外壁之间的本发明的液体粘合剂层意味着家用电器重量小于附加的加强片材或更厚的电器外壁被使用的情况。液体粘合剂层补偿了真空绝热面板与电器外壁之间的任何平坦度不足。因而还可以处理非常不均匀的但也是更便宜的真空绝热面板。防止空气夹杂增加了家用电器的能效。

可发泡的绝热材料层或发泡材料优选可以由聚氨酯泡沫层形成。聚氨酯泡沫层大体上基于多元醇添加多异氰酸酯、尤其二苯基甲烷二异氰酸酯(methylene diphenyl diisocyanate)(MDI)而形成，所述化合物由挥发剂、尤其戊烷或可选地二氯甲烷或二氧化碳形成。大多数多元醇和多异氰酸酯仅仅在室温以温和的速度彼此相互反应。同样的情况对于多异氰酸酯与水的反应也是。因此，催化剂、即加速剂被添加至反应混合物。它们通常是叔胺、氧-锡化合物或脂肪族羧酸的碱金属盐，它们尤其加速异氰脲酸酯形成。最已知的产品是三乙胺、二甲基环己胺、二丁基二月桂酸锡、乙酸钾。来自大量催化剂的一些个别的化合物在所产生的反应上非常不同地作用。这可以被用于根据需求控制反应以及发泡曲线。因而设置成缓慢推进的泡沫系统被用于本发明的预发泡。与正常推进的泡沫系统(其具有大约35秒的成丝时间(filament time))相比，本发明的缓慢推进的泡沫系统可以具有大约3分钟、尤其甚至1与5分钟之间的成丝时间。成丝时间应被理解为是反应混合物的设定时间、换句话说从反应开始直至丝可以从混合物被撤出的时间。设定时间可以使用这种共同的方法非常精确地和容易地被确定。

泡沫系统如果需要的话可以具有非常高密度地被加工。这允许尤其实现比3mm更小的泡沫层厚度。

本发明还涉及用于制造复合体的相关的方法以及用于实现所述方法的预发泡工具。

用于制造复合体的方法，其中所述复合体设有真空绝热面板以及冰箱的电器外壁，所述方法包括以下步骤：将所述电器外壁插入到一预固定模具中；将模具框架定位在所述电器外壁的内面上；施涂液体反应混合物，以在所述电器外壁的由所述模具框架所包围的内面上形成可硬化的液体粘合剂层；将所述真空绝热面板插入到所述液体反应混合物中，以形成绝热材料层；通过在所述模具框架上定位一盖板而封闭所述预发泡模具；保持所述预发泡模具封闭，直至所述液体反应混合物沿所述真空绝热面板的朝向所述电器外壁的内面的前面以及所述真空绝热面板的侧壁附着在整个表面上分布并已经硬化。

为了实现该方法，预发泡模具可以设有保持电器外壁的底部；封闭预发泡模具的盖板；以及在底部与盖板之间安置的模具框架。

在所述底部与所述盖板之间从外侧靠近所述模具框架、尤其靠近所述模具框架的两个相反的外面产生保持容腔。保持容腔用于在预发泡模具内保持电器外壁的已经弯曲的折叠边缘。左侧电器外壁与右侧电器外壁例如经常被不同地设置，尤其被镜像地设置，从而前面上的弯曲折叠边缘例如在电器外壁的左侧和右侧上被分别构造。为了可以针对两种类型的电器外壁采用同一预发泡模具，预发泡模具设有本发明的保持容腔。

预发泡模具可以被构造为可拆卸地插入不同尺寸的模具框架。模具框架决定了在它们之间形成的泡沫层的横向限位。在它们之间发泡形成的泡沫层的横向边界来源于真空绝热面板的尺寸加上泡沫层的层厚，例如3毫米的两倍、换句话说6毫米的总整体尺寸。

可选地，预发泡模具可以被构造成插入中间横梁，其减少了模具框架的有效尺寸。有利的是用于在真空绝热面板周围发泡的所需的尺寸小于模具框架的总尺寸。本发明的中间横梁的插入消除了对于附加的较小的模具框架的需求。

因为真空绝热面板的大体简单几何形状的基模具被加工，所以可以采用单个预发泡模具，在所述模具内仅仅长度和/或宽度可以改变地被调整。

附图说明

本发明的一个实施例参照在附图中示意性示出的用于家用目的的冰箱以及预发泡模具被说明。本发明的其它特点和优点将由该具体示意性实施例的详细说明而可知。

在附图中：

图1示出了家用目的的冰箱的透视图；

图2示出了具有在之间嵌入的真空绝热面板的本体2的分解视图；

图3示出了冰箱1的剖视图；

图4a示出了本发明的预发泡模具的剖视图；

图4b示出了来自图4a的剖视图的一部分的放大视图。

具体实施方式

根据图1的家用目的的冰箱1包括柜型本体2，所述柜型本体的电器外壁3包围冰箱1的内部4。本体2的前开口5可以借助于门6被关闭。门6在本体2上被支承成，所述门可以借助于铰链结构7绕一垂直轴/轴线枢转。门6包括内面8，所述内面8在关闭位置面向内部4。绝热层11被发泡形成到在电器外壁3与内容器9之间构造的容腔10中，以便实现绝热的目的。

图1的冰箱1的分解图在图2中示出。图2示出了具有两个相反的侧向电器外壁3a和3b的内容器9，以及例如在图2中左侧示出的电器外壁3a与内容器9之间安置的真空绝热面板12。该真空绝热面板12借助于泡沫层13被发泡形成到电器外壁3a的内面14上。

如图3的冰箱1的剖视图所示，第一电器外壁3a可以由在图3中左侧示出的电器外壁3形成。第二电器外壁3b相应地可以由在图3中右侧示出的电器外壁3形成。第三电器外壁3c也可以例如由冰箱1的门6形成。绝热层11在内容器9与电器外壁3a和3b之间被发泡形成就位。第一真空绝热面板12a配置给第一电器外壁3a。第一真空绝热面板12a在电器外壁3a的内面14a的区域内安置。真空绝热面板12a借助于第一泡沫层13a被发泡形成到第一电器外壁3a的内面14a上。第二真空绝热面板12b配置给第二电器外壁3b。第二真空绝热面板12b在电器外壁3b的内面14b的区域内安置。真空绝热面板12b借助于第二泡沫层13b被发泡形成到第二电器外壁3b的内面4b上。第三电器外壁3c在门6上被构造。第三真空绝热面板12c配置给该门侧第三电器外壁3c。第三真空绝热面板12c在电器外壁3c的内面14c的区域内安置。真空绝热面板12c借助于第三泡沫层13c被发泡形成到第三电器外壁3c的内面14c上。

图4a示出了本发明的预发泡模具15。预发泡模具15具有底部16。该底部16以具有平坦的上面17的立方形的方式设置。电器外壁3被定位在底部16上，所述电器外壁的可见的外面位于底部16的上面17上。模具框架18然后安置在电器外壁3的内面14上。模具框架18可以由优选矩形的成角度的型材形成，其中所述型材封闭周边。模具框架18具有的尺寸比将要发泡形成就位的真空绝热面板12大泡沫层13的厚度。在液态反应泡沫层13已经被引入并且真空绝热面板12已经被定位时，预发泡模具15通过盖板19被封闭。随着盖板19关闭，反应过程一直进行到真空绝热面板12与电器外壁3或模具框架18之间的中间空间充满泡沫层13。利用较大量的液态反应材料允许产生更大密度的泡沫层13。泡沫层13沿真空绝热面板12的前面20a和两个相反的侧壁20b和20c在预发泡模具15内被分布。电器外壁3的以一角度弯曲的边缘伸入到两个相反的保持容腔21内。保持容腔21设有间隙宽度，其允许不同尺寸的电器外壁3以不同的弯曲边缘插入到同一预发泡模具15中。特别地，两个以彼此镜像方式构造的不同的电器外壁3可以在同一模具内被发泡就位。图4b示出了图4a的一部分的放大视图。