CH475469A - Wandteil - Google Patents

Description

  Wandteil    Die Erfindung betrifft einen Wandteil, der minde  stens teilweise als Fenster ausgebildet ist, mit einem  Hohlraum, der raumseitig durch eine     Vorder-(Innen-)     und nach aussen durch eine     Rück-(Aussen-)wand    be  grenzt ist, welche     Wände    mindestens teilweise aus licht  durchlässigem Material bestehen, wobei in dem Hohl  raum ein lichtdurchlässiges Medium als Wärmeträger  zirkulieren kann und mindestens ein Wärmeübertrager  angeordnet ist.  



  Es ist bekannt, Raumheizungen dadurch zu ver  bessern, dass die bei der modernen Bauweise relativ  grossen, die Behaglichkeit empfindlich störenden, kalten       Fensterflächen    mindestens etwa auf der     Raumlufttem-          peratur    des zu heizenden Raumes gehalten werden.  Eine bekannte Anordnung dafür ist so ausgebildet,  dass zwischen der raumseitigen Vorderwand und der  nach aussen liegenden Rückwand eines fensterartigen  Wandteiles ein allseitig geschlossener Hohlraum vor  handen ist,     in    dem im unteren Bereich ein Wärmeüber  trager angeordnet ist.

   In diesem Hohlraum ist als       Wärmeträgermedium    Luft eingeschlossen, die Wärme  aus dem Wärmeübertrager >aufnimmt und infolge des  entstehenden Auftriebes bei ihrer Erwärmung sowie  infolge des     Abfalls    nach ihrer Abkühlung an den kälte  ren Fensterflächen in dem Hohlraum in vertikaler  Richtung zirkuliert.  



  Wegen der geringen Wärmekapazität der Luft wer  den bei der bekannten     Anordnung    Wandteile und Hohl  räume mit einer erheblichen Tiefe senkrecht zur     Vorder-          und    Rückwand und mit erheblichen Wärmeübertrager  flächen benötigt. Der Platzbedarf ist bei der bekannten  Anordnung also gross. Der Erfindung liegt die Aufgabe  zugrunde, den für einen fensterartigen Wandteil be  nötigten Platz erheblich zu reduzieren. Die Erfindung  ist dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum mit einer  lichtdurchlässigen Flüssigkeit als Wärmeträger gefüllt  ist.  



  Der erfindungsgemässe Wandteil kann sowohl zum  Heizen als auch zum Kühlen eines Raumes verwendet  werden, je nach Anordnung des Wärmeübertragers und    der     Temperierung    seiner     Wärmeübertragungsflächen    re  lativ zu der .an ihm     vorbeiströmenden    Flüssigkeit. Dar  über hinaus bringt die Verwendung eines flüssigen  Wärmeträgers den weiteren Vorteil, dass der Tempera  turabfall in Richtung vom Wärmeübertrager weg - beim  Heizen also in Richtung senkrecht nach oben - viel  allmählicher und gleichmässiger verläuft als bei einem  gasförmigen Wärmeträger. Auch dieser Vorteil ist be  dingt durch die grössere Wärmekapazität einer Wärme  trägerflüssigkeit.  



       Zweckmässigerweise    wird eine Flüssigkeit verwen  det, die klarsichtig, geruchlos und nicht brennbar ist.  Alle diese Eigenschaften werden z. B. von Wasser  erfüllt. Weiterhin können in dem flüssigen Wärme  träger Zusätze gelöst werden, die sich bei Sonnen  einstrahlung reversibel verändern, dadurch die Flüssig  keit verfärben und einen Teil der einfallenden Sonnen  energie absorbieren.  



  Die Zirkulation des Wärmeträgers kann verbessert  werden, wenn der Hohlraum durch mindestens eine,  gegebenenfalls ebenfalls lichtdurchlässige Zwischenwand  in mindestens zwei vom Wärmeträger nacheinander  durchströmte Strömungsabschnitte unterteilt ist. Bildet  man eine zur     Vorder-    und Rückwand parallele Zwi  schenwand mindestens bis etwa zur halben Höhe als  Doppelwand aus, so entsteht ein Isolationshohlraum,  der mit nicht an der Zirkulation teilnehmender Wärme  trägerflüssigkeit gefüllt ist. Unter Umständen kann auch  eine Fördereinrichtung, z. B. eine Pumpe, für eine  zwangsweise Zirkulation vorgesehen sein.  



  Wird der Wandteil als allseitig geschlossener Hohl  raum ausgebildet, an dem zur Aufnahme der Wärme  trägerflüssigkeit bei höheren Temperaturen lediglich ein  Expansionsgefäss angeschlossen ist, so kann man die  parallel zur     Vorder-    und Rückwand verlaufende Zwi  schenwand mit mindestens einem horizontal verlaufen  den Schlitz versehen. Die allein durch den Auftrieb       warmer    und durch den Abtrieb kalter Flüssigkeits  teilchen aufrechterhaltene Zirkulation des Wärmeträgers  im Hohlraum wird dadurch erheblich erleichtert.      Die gegenüber der Wärmeleitfähigkeit eines Gases  höhere Wärmeleitfähigkeit der Flüssigkeit, durch die  eine raschere Abkühlung bzw.

   Erwärmung der Innen  wand erfolgt, kann dadurch teilweise kompensiert wer  den, dass der Hohlraum durch mindestens einen gas  gefüllten Isolationshohlraum nach aussen isoliert ist,  der an der Aussenseite des Wandteiles mit Hilfe minde  stens einer weiteren, zur     Vorder-    und Rückwand paral  lelen, lichtdurchlässigen Wand gebildet ist. Weiterhin  können beim Vorhandensein mehrerer Isolationshohl  räume     in    einem davon Sonnen- und/oder Sichtschutz  mittel angeordnet sein, um die Wärmebelastung des  Raumes durch Sonneneinstrahlung möglichst weitge  hend bereits vor der inneren Vorderwand .abzufangen.  Es ist jedoch auch möglich, die Sonnen- und/oder Sicht  schutzmittel an der Aussenseite vor dem Wandteil an  zuordnen.  



  Die Erfindung wird anhand einiger Ausführungs  beispiele im     Zusammenhang    mit der Zeichnung im  folgenden näher erläutert.  



       Fig.        la-b    zeigen schematisch ein erstes Ausfüh  rungsbeispiel in je einem vertikalen Schnitt AA parallel  bzw.     BB    senkrecht zur     Vorder-    und Rückwand.  



       Fig.    2 gibt in ähnlicher Darstellungsweise wie in       Fig.        1b,    jedoch mit übertrieben gezeichneter Tiefe  zwischen     Vorder-    und Rückwand, eine zweite Aus  führungsform wieder, bei der eine mit einem Schlitz  versehene Zwischenwand vorgesehen ist.  



       Fig.    3 stellt ein drittes Beispiel mit einem zusätzli  chen Isolationshohlraum neben dem mit Flüssigkeit  gefüllten Hohlraum dar.  



  In allen drei Beispielen ist der Wandteil als allseitig  geschlossener Hohlraum 4 ausgebildet, der     lediglich     über eine Steigleitung 5 mit einem Expansionsgefäss 7  in Verbindung steht.  



  Der     Hohlraum    ist auf seiner dem Innenraum zu  gewandten Vorderseite durch eine - aus lichtdurch  lässigem, meistens aus klarsichtigem Material, z. B.  einem Glas oder einem glasartigen Kunststoff, herge  stellte - Wand 1 und auf der nach aussen liegenden  Rückseite durch eine gleichartige Wand 2 begrenzt.  Die seitlichen sowie oberen und unteren, rahmenartigen       Begrenzungen    des Hohlraumes sind mit 3 bezeichnet.  Selbstverständlich ist es     möglich,        Teile    der Wände 1  und 2 mit undurchsichtigem Material abzudecken oder  aus solchem herzustellen, so dass das Fenster nur einen  Teil des     ,erfindungsgemässen    Wandteiles, bildet; die im  Wandteil untergebrachten Einbauten können z.

   B. auch  in den oben und/oder     unten        und/oder    seitlich ver  breiterten Rahmen angeordnet     sein.     



  Der Hohlraum 4 ist beispielsweise mit Wasser  gefüllt; zu dessen     Temperierung    .dienen Wärmeüber  trager 6, die z. B. als flache Hohlplatten ausgebildet  sind und vertikal     (Fig.    1) oder horizontal     (Fig.    2 und 3)  verlaufen können. Diese     Wärmeübertrager    6 sind durch  ein durch die Leitungen 8 zu- und abströmendes Zwi  schenmedium, das im einfachsten Falle     ebenfalls    Wasser  sein kann, mit einer zentralen, nicht dargestellten  Wärme- und/oder     Kältequelle    verbunden.

   Es ist jedoch  auch möglich, für die     Aufheizung    und Abkühlung des  flüssigen     Wärmeträgers    elektrische oder chemische Mit  tel vorzusehen.  



  Bei dem Ausführungsbeispiel nach     Fig.    1 mit einem  oder     mehreren    vertikal angeordneten Wärmeübertragern  6 können zusätzlich mit Öffnungen versehene,     annähernd     horizontale Leitwände 10 und 11 und/oder eine senk-    recht im Abstand vom oberen und     unteren    Rahmen  teil 3 endende Trennwand 9 vorgesehen sein, um die  vertikale und horizontale Verteilung des Wärmeträgers  im Hohlraum 4 zu verbessern.     Darüberhinaus    ist in       Fig.    1 in dem     abgetrennten    Hohlraum 22 für den  Wärmeübertrager 6 eine Pumpe 23 vorgesehen, durch  die eine zwangsweise Zirkulation des     Wärmeträgers     erfolgt.  



       Horizontale    Wärmeübertrager     (Fig.    2 und 3) können  oben und/oder unten in der Nähe des entsprechenden  Randes 3 angebracht werden, wobei der obere Wärme  übertrager 6b     (Fig.    3) für den Kühlbetrieb und der  untere Wärmeübertrager 6a für den     Heizbetrieb    dient.  



  Werden geeignete, verschliessbare Rohrkupplungen  12 vorgesehen, so ist es auch möglich, mit einem einzi  gen, horizontalen Wärmeübertrager 6 auszukommen,  der je nach Betriebsart in der Nähe des oberen - beim  Kühlen - oder     in    der Nähe des unteren Randes 3 - beim  Heizen -     mit    Rohrkupplungen 12 an das Leitungs  netz 8 für das Zwischenmedium angeschlossen wird.  



       Fig.2    zeigt eine solche Anordnung mit umsteck  barem     Wärmeübertrager    6, der in der     Zeichnung    für  den Kühlbetrieb angeschlossen ist. Weiterhin teilt die       Zwischenwand    13 den Hohlraum 4 in     Fig.    2 in zwei  nacheinander durchströmte Strömungsabschnitte 14 und  15.

   Zur     Erleichterung    der Zirkulation ist die Wand 13  auf der ganzen Breite durch     einen    Schlitz 16 unter  brochen, so dass     während    des Heizers im     wesentlichen     nur der untere Teil 13a der Wand 13 umströmt wird,  während beim Kühlbetrieb     eine    Zirkulation vor allem  um den oberen Teil 13b der Wand 13 herum erfolgt.  



  Weitere Wände 17, die aussen vor die Rückwand 2       davorgesetzt    sind, schliessen nach aussen Isolationshohl  räume 18 ab. In einem der Isolationshohlräume 18  sind als     Lamellenstoren    .dargestellte Sonnen- und/oder  Sichtschutzmittel 19 eingebaut. Die gasgefüllten, im  allgemeinen luftgefüllten Isolationshohlräume 18 dienen  dazu, den für die     Temperierung    der Innenwand 1 un  günstigen Einfluss der grösseren Wärmeleitfähigkeit     einer     Flüssigkeit gegenüber derjenigen eines Gases weitgehend  zu kompensieren.  



  In     Fig.    3 sind die Sonnen- und/oder Sichtschutz  mittel 19 als     Aussenstoren    19a ausgebildet. Weiterhin  wird in diesem Beispiel, bei dem, wie erwähnt, im  Hohlraum 4 oben und unten horizontale Wärmeüber  trager 6a und 6b vorhanden sind, durch die halbhohe  Zwischenwand 20 im unmittelbaren Aufenthaltsbereich  der     Rauminsassen    ein     Isolationshohlraum    21 geschaffen,  in dem sich nicht an der     Zirkulation        teilnehmende          Wärmeträgeiflüssigkeit    befindet.

   Wie ebenfalls bereits  erwähnt,     wird    von den Wärmeübertragern 6a und 6b  der untere 6a während des     Heizbetriebes    und der obere  6b während des Kühlbetriebes vom     Zwischenmedium     durchströmt.  



  Durch die in     Fig.    3 gezeigte Anordnung jedes der       Wärmeübertrager    6a und 6b symmetrisch zur Zwi  schenwand 13 in beiden Strömungsabschnitten 14 und  15 wird in     gewissem    Umgang eine temperaturabhängige       Selbstregulierung    der Zirkulation im Hohlraum erreicht.  Denn der Auftrieb des warmen und der Abfall des kalten       Wärmeträgers    und damit die Zirkulation werden immer  geringer, je mehr sich     die    Temperaturunterschiede zwi  schen der     Innenwand    1 und der Aussenwand 2 aus  gleichen.

   Im Gleichgewicht, d. h. wenn überall sowohl  an der Innenwand 1 als auch an der Aussenwand 2 etwa  die     gleiche    Temperatur herrscht, kommt die Zirkulation      zum Erliegen. Daher wird dann durch die Wärme  übertrager 6b bzw. 6a keine Wärme mehr aus den  Strömungsabschnitten 14 und 15 des Hohlraumes 4       weggeführt    bzw. diesen Strömungsabschnitten zugeführt,  unabhängig davon, auf welchem Temperaturniveau sich  diese Wärmeübertrager selbst befinden.  



  Es sei noch erwähnt, dass im     Zirkulationsweg    des       Wärmeträgermediums    Mittel vorgesehen sein können,  um durch eine Regelung der an der Wärmeübertragung  teilnehmenden Mengen oder der     Zirkulationsgeschwin-          digkeit    des Mediums eine Regulierung der Oberflächen  temperatur der Innenwand des     Wandteiles    zu erreichen.  Diese Mittel sind z. B. Drosselklappen oder     Bypass-          klappen,    die     die    Strömungsmenge pro Zeiteinheit ver  mindern oder einen Teil des zirkulierenden Mediums  am     Wärmeübertrager    vorbeiführen.

   Weiterhin ist es  auch möglich,     ,eine    Fördereinrichtung mit unterschied  lichen Drehzahlen zu verwenden.  



  Selbstverständlich kann der erfindungsgemässe Wand  teil nicht nur dazu dienen,     die,    äusseren Klimabelastun  gen vom Innenraum fernzuhalten, sondern darüber  hinaus auch gleichzeitig noch als Heiz-     oder    Kühl  fläche für den Innenraum     wirken,    indem seine dem  Innenraum zugewandte Vorderwand zusätzlich Wärme  an den Raum abgibt oder aus ihm aufnimmt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Wandteil, der mindestens teilweise als Fenster aus gebildet ist, mit einem Hohlraum, der raumseitig durch eine Vorder-(Innen-) und nach aussen durch eine Rück- (Aussen-)wand begrenzt ist, welche Wände mindestens teilweise aus lichtdurchlässigem Material bestehen, wo bei in dem Hohlraum ein lichtdurchlässiges Medium als Wärmeträger zirkulieren kann und mindestens ein Wärmeübertrager angeordnet ist, dadurch gekennzeich net, dass der Hohlraum (4; 14, 15) mit einer lichtdurch lässigen Flüssigkeit als Wärmeträger gefüllt ist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Wandteil nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Flüssigkeit klarsichtig ist. 2. Wandteil nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Flüssigkeit geruchlos ist. 3. Wandteil nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Flüssigkeit unbrennbar ist. 4. Wandteil nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass der Hohlraum (4) durch mindestens ,eine gegebenenfalls ebenfalls lichtdurchlässige Zwischenwand (9; 13, 20) in mindestens zwei von dem Wärmeträger nacheinander durchströmte Strömungsabschnitte (4, 22; 14, 15) unterteilt ist. 5.

   Wandteil nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass der Hohlraum (4; 14, 15) durch minde stens einen gasgefüllten Isolationshohlraum (18) nach aussen isoliert ist, der an der Aussenseite mit Hilfe min destens einer weiteren, zur Vorder- (1) und Rückwand (2) parallelen, lichtdurchlässigen Wand (17) gebildet ist. 6. Wandteil nach Unteranspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, dass mehrere Isolationshohlräume (18) vor handen sind, wobei in einem davon Sonnen- und/oder Sichtschutzmittel (19) angeordnet sind. 7. Wandteil nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Flüssigkeit im Hohlraum (4) künstlich umgewälzt wird.