(19)
(11)EP 0 005 259 A1

(12)EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43)Veröffentlichungstag:
14.11.1979  Patentblatt  1979/23

(21)Anmeldenummer: 79101318.8

(22)Anmeldetag:  02.05.1979
(51)Internationale Patentklassifikation (IPC)2F24F 7/013, E06B 7/02, F24F 5/00
(84)Benannte Vertragsstaaten:
AT CH FR GB NL

(30)Priorität: 08.05.1978 DE 2819997

(71)Anmelder: Eltreva AG
CH-4147 Aesch (CH)

(72)Erfinder:
  • Schmidlin, Hans
    CH-4147 Aesch (CH)

(74)Vertreter: Gramm, Werner, Prof., Dipl.-Ing. et al
Patentanwälte Gramm + Lins Theodor-Heuss-Strasse 1
38122 Braunschweig
38122 Braunschweig (DE)


(56)Entgegenhaltungen: : 
  
      


    (54)Einrichtung zur Klimatisierung eines geschlossenen Raumes


    (57) ©7 Die Anmeldung behandelt eine Einrichtung zur Klimatisierung eines geschlossenen Raumes (1), der auf seiner Wetteraußenseite eine Außenverglasung (2) aufweist, die mit einer im Abstand von ihr rauminnenseitig angeordneten Innenverglasung (3) einen Abluftkanal (4) bildet. Als neu wird in erster Linie beansprucht, daß durch eine Verringerung des Abstandes zwischen Außen- (2) und Innenverglasung (3) sich im Abluftkanal (4) eine weitgehend laminare Luftströmung einstellt und daß in dem zwischen der Innenverglasung (3) und einem auf ihrer Rauminnenseite angeordneten Sonnenstoren (5) gebildeten Zwischenraum (10) verschließbare Luftabsaugöffnungen (11) vorgesehen sind.




    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Klimatisierung eines geschlossenes Raumes, der auf seiner Wetteraußenseite eine Außenverglasung aufweist, die mit einer im Abstand von ihr rauminnenseitig angeordneten Innenverglasung einen Abluftkanal bildet, wobei auf der Rauminnenseite der Innenverglasung ein Sonnenstoren vorgesehen ist.

    [0002] Eine derartige Einrichtung ist durch die DE-OS 23 31 332 bekanntgeworden. Hier soll entweder warme Luft aus dem zu klimatisierenden Raum oder aber Luft von einer unabhängigen Lüftungsanlage- über Schlitzöffnungen so in den Abluftkanal eingeführt werden, daß ein relativ dünner Luftfilm über die Innenfläche der Außenverglasung von unten nach oben strömt, während die übrige Luft im Abluftkanal durch den Luftfilm in Bewegung gesetzt werden soll, um in einer leicht turbulenten Strömung an der Außenseite der Innenverglasung vorbeizuströmen. Hierdurch soll eine möglichst hohe wärmeisolierende Wirkung erzielt werden. Durch die Verwendung von Reflexionsgläsern für die Außen- und Innenverglasung bzw. durch den Sonnenstoren soll ein Blendschutz erzielt werden. Bei der vorstehend erläuterten Ausführungsform liegt der Abstand zwischen Außen- und Innenverglasung - ebenso wie bei den übrigen bekannten Einrichtungen - bei etwa 200 mm. Unter Berücksichtigung der üblichen Randbedingungen ergeben sich an benötigten Frischluftmengen für die Fenster in der Regel etwa 50 bis 100 m3 Luft pro Stunde und Meter Fensterbreite. Bei diesen vorgegebenen Luftmengen erhält man in dem verhältnismäßig breiten Abluftkanal keine definierten Luftströmungen. Vielmehr verwirbelt sich die in den Abluftkanal eingeführte Luft in unkontrollierter Weise. Dies ist nachteilig hinsichtlich der auf der Rauminnenseite der Außenverglasung unter allen Umständen zu verhindernden Kondensierung sowie hinsichtlich der im Sommer aus dem Abluftkanal abzutransportierenden Wärmeenergie.

    [0003] Bei hoher Sonneneinstrahlung erfolgt bei der vorstehend erläuterten bekannten Einrichtung auf der der Innenverglasung zugewandten Fläche des Sonnenstoren eine mehr oder weniger große Reflexion der Sonnenstrahlung, die wiederum zu einem mehr oder weniger großen Anteil von der Innenverglasung absorbiert wird. Dadurch erwärmt sich die Innenverglasung erheblich und heizt so die zwischen Innenverglasung und Sonnenstoren befindliche Luft auf. Dadurch erhält man in dem zu klimatisierenden Raum trotz der Luftströmung im Abluftkanal eine zu hohe Raumtemperatur.

    [0004] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die oben beschriebene Einrichtung so zu verbessern, daß eine Kondensierung auf der Rauminnenseite der Außenverglasung mit Sicherheit verhindert und die Klimatisierung des Raumes verbessert werden.

    [0005] Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch folgende Merkmale gelöst:

    a) Der Abstand zwischen Außen- und Innenverglasung ist nur so groß, daß sich im Abluftkanal eine definierte, weitgehend laminare Luftströmung einstellt;

    b) die der Innenverglasung zugekehrte Fläche des Sonnenstoren ist so ausgebildet, daß ein möglichst großer Anteil der auftreffenden Sonnenstrahlung gegen die Innenverglasung reflektiert wird;

    c) in dem zwischen Innenverglasung und Sonnenstoren gebildeten Zwischenraum sind verschließbare Luftabsaugöffnungen vorgesehen, deren öffnung in Abhängigkeit von der Stellung des Sonnenstoren und/oder der Temperatur in diesem Zwischenraum gesteuert wird.



    [0006] Die Berechnung des optimalen Abstandes zwischen Außen- und Innenverglasung erfolgt unter Berücksichtigung der im Winter zu erwartenden tiefsten Außentemperatur, der gewünschten relativen Luftfeuchtigkeit im Innenraum, der gewünschten Innenraumtemperatur, der zur Verfügung gestellten Luftmengen, der Wärmeabgabe des Innenraumes an den Außenraum, der gewünschten Oberflächentemperatur des Sonnenstoren im Winter, der gewünschten bzw. erforderlichen Luftmengen im Innenraum sowie unter Berücksichtigung des Standortes sowie der Orientierung des zu klimatisierenden Raumes (Klima des Landes, Orientierung der Gebäudefassade z.B. nach Süden oder Norden u.dgl.).

    [0007] Als Richtwert für den Abstand zwischen Außen- und Innenverglasung ergibt sich ein Wert von etwa 40 mm. Dadurch erhält man gegenüber den vorbekannten Einrichtungen eine erheblich geringere Bautiefe, die zu entsprechenden Kosteneinsparungen führt. Außerdem aber erhält man eine definierte, weitgehend laminare Luftströmung (die turbulente Grenzströmung an den Wandungen des Abluftkanals kann hier unberücksichtigt bleiben). Hierdurch ergibt sich eine starke Verringerung des Energieverlustes der Luft im Winter. Außerdem erhält man ein definiertes Temperaturprofil von der Wetteraußenseite zur Rauminnenseite der Außenverglasung und kann dadurch in Verbindung mit der erhöhten Strömungsgeschwindigkeit eine Kondensatbildung auf der Innenseite der Außenverglasung sicher verhindern.

    [0008] Um eine optimale Behaglichkeit im Sommer und im Winter zu gewährleisten, sollte die Oberflächentemperatur des Sonnenstoren auf seiner Rauminnenseite möglichst nahe der Raumtemperatur liegen. Im Winter reicht zur Aufrechterhaltung einer Temperatur von 19° C auf der Innenverglasung bei einer Raumtemperatur von 22° C und einer Außentemperatur von -15° C die definierte Luftströmung durch den Abluftkanal aus. Bei hoher Sonneneinstrahlung erwärmt sich jedoch die Innenverglasung durch die von dem Sonnenstoren reflektierte bzw. die von der Innenverglasung absorbierte Sonnenstrahlung auf z.B. 48° C. Dies führt auf der Oberfläche des Sonnenstoren zu einer Temperatur von etwa 32° C. Diese Temperatur kann gemäß der Erfindung nunmehr auf annähernd Raumtemperatur gesenkt werden und zwar durch Absaugung der sich zwischen Innenverglasung und Sonnenstoren befindlichen Luft. Im Sommer wird diese Absaugung so erfolgen, daß in der aus dem genannten Zwischenraum abgesaugten Luft ein Maximum an Energie gewonnen wird. Im Winter soll hingegen möglichst wenig Energie von der Luftströmung im Abluftkanal zur Wetteraußenseite hin verlorengehen. Man kann daher die aus dem Zwischenraum zwischen Innenverglasung und Sonnenstoren abgesaugte Luft unter Umständen zu Heizzwecken verwenden.

    [0009] Die Steuerung der Absaugquerschnitte der Luftabsaugöffnungen für den Zwischenraum zwischen Innenverglasung und Sonnenstoren kann auf verschiedene Weise erfolgen. So kann beim Herablassen des Sonnenstoren dessen Beschwerungsgewicht in der Endstellung des Sonnenstoren auf einen Knopf oder dergleichen drücken, der über ein Gestänge die Luftabsaugöffnungen öffnet. Das Beschwerungsgewicht des Sonnenstoren kann aber auch einen Schalter betätigen, der eine elektrische öffnung der Luftabsaugöffnungen bewirkt. Beim Betätigen des Motors zum Herablassen des Sonnenstoren können Elektromagnete beaufschlagt werden, die über ein Gestänge o.dgl. die Luftabsaugöffnungen öffnen. In dem Zwischenraum zwischen Innenverglasung und Sonnenstoren kann auch ein z.B. aus Kunststoff bestehender Ausdehnungsstab mit hohem Ausdehnungskoeffizienten vorgesehen werden, der über die Zwischenraumtemperatur den Absaugquerschnitt der Luftabsaugöffnungen steuert. Ferner besteht die Möglichkeit, über einen Temperaturfühler einen Servomotor zur Verstellung der Luftabsaugöffnungen zu beaufschlagen.

    [0010] Die Luftabsaugöffnungen können als Schlitze ausgebildet sein und sind vorzugsweise immer dort angebracht, wo die Luft am energiereichsten ist.

    [0011] In einer zweckmäßigen Ausführungsform kann die der Innenverglasung zugewandte Fläche des Sonnenstoren örtlich optimierte Sektionen aufweisen, die im Winter auftreffende Sonnenstrahlung absorbieren. Dies kann z.B. durch auf der der Innenverglasung zugewandten Fläche des Sonnenstoren angeordnete Profilierungen erreicht werden, die die auftreffenden Sonnenstrahlen unmittelbar oder mittelbar über benachbarte Profilierungen gegen die Innenverglasung reflektieren, wobei zwischen den Profilierungen eine Selektivbeschichtung so angeordnet ist, daß sie nur bei niedrigem Sonnenstand von Sonnenstrahlen beaufschlagt wird.

    [0012] In der Zeichnung sind einige als Beispiele dienende Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

    Figur 1 in schematischer Darstellung einen senkrecht zur Verglasung geführten Vertikalschnitt;

    Figur 2 eine Steuereinrichtung für Luftabsaugöffnungen und

    Figur 3 eine abgewandelte Ausführungsform in einem senkrecht zur Verglasung geführten Vertikalschnitt.



    [0013] Ein zu belüftender bzw. zu klimatisierender Raum 1 weist auf seiner Wetteraußenseite eine Außenverglasung 2 auf, die mit einer im Abstand a von ihr rauminnenseitig angeordneten Innenverglasung 3 einen Abluftkanal 4-bildet. Auf der Rauminnenseite der Innenverglasung 3 ist im Abstand b ein Sonnenstoren 5 angeordnet.

    [0014] Figur 3 zeigt eine spezielle Ausführungsform für den Sonnenstoren5. Dieser kann auf seiner der Innenverglasung 3 zugekehrten Oberfläche Profilierungen 6 aufweisen, die im Querschnitt angenähert dreieckförmig ausgebildet sind und zur Reflexion auftreffender Sonnenstrahlen 7,8 dienen. Diese Profilierungen 6 verlaufen horizontal und sind mit einem lotrechten Abstand voneinander angeordnet. Der so zwischen jeweils zwei Profilierungen 6 gebildete streifenförmige Bereich 9 des Sonnenstoren 5 ist auf seiner der Innenverglasung 3 zugewandten Seite mit einer Selektivbeschichtung versehen, die diesem streifenförmigen Bereich eine erhöhte Absorption und verringerte Reflexionseigenschaften verleiht. Durch diese Ausbildung der Sonnenstoren ergibt sich folgende Wirkung:

    Bei hohem Sonnenstand treffen die entsprechend steil einfallenden Sonnenstrahlen 7 nach Durchtritt durch die Außen- und Innenverglasung auf die Profilierungen 6 auf, werden hier zum größten Teil reflektiert und zwar auf die benachbarte Profilierung und von dort wiederum reflektiert in Richtung auf die Innenverglasung 3. Der überwiegende Anteil der steil einfallenden Sonnenstrahlen 7 wird somit wieder zur Wetteraußenseite reflektiert. Durch den lotrechten Abstand der Profilierungen 6 voneinander sowie durch die Höhe jeder einzelnen Profilierung ist ausgeschlossen, daß steil einfallende Sonnenstrahlen 7 unmittelbar oder mittelbar auf den selektiv beschichteten strahlenförmigen Bereich 9 des Sonnenstoren 5 auftreffen.



    [0015] Die bei niedrigem Sonnenstand entsprechend flach einfallenden Sonnenstrahlen 8 können hingegen unmittelbar auf den streifenförmigen Bereich 9 auftreffen, oder aber werden von den Profilierungen 6 auf diesen streifenförmigen Bereich 9 reflektiert. Aufgrund der hier vorgesehenen Selektivbeschichtung ergibt sich somit in den streifenförmigen Bereichen 9 eine entsprechend erhöhte Absorption und damit eine Aufheizung der Storen, die zur Erwärmung des Raumes 1 herangezogen werden kann.

    [0016] Der Abstand a zwischen Außenverglasung 2 und Innenverglasung 3 ist so bemessen, daß sich im Abluftkanal 4 eine definierte, weitgehend laminare Luftströmung einstellt.

    [0017] Figur 1 läßt erkennen, daß in dem zwischen Innenverglasung 3 und Sonnenstoren 5 gebildeten Zwischenraum 10 verschließbare Luftabsaugöffnungen 11 vorgesehen sind, deren öffnung in Abhängigkeit von der Stellung des Sonnenstoren und/oder der Temperatur in diesem Zwischenraum 10 gesteuert wird. Die Luftabsaugöffnungen 11 münden in den Ansaugkanal 12 des Abluftkanals 4. Der durch den Abluftkanal 4 strömende Gesamtluftstrom 13 setzt sich somit zusammen aus einem Anteil 13a, der aus dem Raum 1 oder einer separaten Klimaanlage stammt sowie aus einem aus dem Zwischenraum 10 abgesaugten Anteil 13b. Mit dem Teilluftstrom 13b wird die Energie zwischen Innenverglasung 3 und Sonnenstoren 5 abgeführt.

    [0018] Figur 1 zeigt ein Beispiel zur Steuerung der Luftabsaugöffnungen 11. Beim Herablassen des Sonnenstoren 5 drückt ein an dessen unterem Rand befestigtes Beschwerungsgewicht 14 auf einen Hebel 15, der in Schließstellung von einer Feder 16 mit einer Dichtungsleiste 17 gegen die Luftabsaugöffnungen 11 gezogen wird. Bei herabgelassenem Sonnenstoren 5 wird der Hebel 15 nach unten gedrückt und gibt dadurch die Luftabsaugöffnungen 11 frei.

    [0019] Figur 2 zeigt schematisch eine abgewandelte Ausführungsform für eine Steuerung der Luftabsaugöffnungen 11. Die Steuerung besteht aus einem Ausdehnungsstab 18, der im Zwischenraum 10 zwischen Innenverglasung 3 und Sonnenstoren 5 angeordnet ist und Schieber 19 trägt, die je nach Ausdehnung des Ausdehnungsstabes 18 stufenlos den Querschnitt der Luftabsaugöffnungen 11 vergrößern oder verkleinern.


    Ansprüche

    1. Einrichtung zur Klimatisierung eines geschlossenen Raumes, der auf seiner Wetteraußenseite eine Außenverglasung aufweist, die mit einer im Abstand von ihr rauminnenseitig angeordneten Innenverglasung einen Abluftkanal bildet, wobei auf der Rauminnenseite der Innenverglasung ein Sonnenstoren vorgesehen ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

    a) Der Abstand a zwischen Außen- (2) und Innenverglasung (3) ist nur so groß, daß sich im Abluftkanal (4) eine definierte, weitgehend laminare Luftströmung (13) einstellt;

    b) die der Innenverglasung (3) zugekehrte Fläche des Sonnenstoren (5) ist so ausgebildet, daß ein möglichst großer Anteil der auftreffenden Sonnenstrahlung (7) gegen die Innenverglasung reflektiert wird;

    c) in dem zwischen Innenverglasung (3) und Sonnenstoren (5) gebildeten Zwischenraum (10) sind verschließbare Luftabsaugöffnungen (11) vorgesehen, deren öffnung in Abhängigkeit von der Stellung des Sonnenstoren und/oder der Temperatur in diesem Zwischenraum gesteuert wird.


     
    2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftabsaugöffnungen (11) in den Ansaugkanal (12) des Abluftkanals (4) münden.
     
    3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) zwischen Außen- (2) und Innenverglasung (3) etwa 40 mm beträgt.
     
    4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (b) zwischen Innenverglasung (3) und Sonnenstoren (5) zwischen etwa 20 und 40 mm liegt.
     
    5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die der Innenverglasung (3) zugewandte Fläche des Sonnenstoren (5) örtlich optimierte Sektionen (9) aufweist, die im Winter auftreffende Sonnenstrahlung (8) absorbieren.
     
    6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die der Innenverglasung (3) zugewandte Fläche des Sonnenstoren (5) Profilierungen (6) aufweist, die die auftreffenden Sonnenstrahlen (7) unmittelbar oder mittelbar über benachbarte Profilierungen gegen die Innenverglasung (3) reflektieren, wobei zwischen den Profilierungen (6) eine Selektivbeschichtung so angeordnet ist, daß sie nur bei niedrigem Sonnenstand von Sonnenstrahlen (8) beaufschlagt wird.
     




    Zeichnung










    Recherchenbericht