DE2649472A1 - Lichtdurchlaessige waermedaemmung - Google Patents

Lichtdurchlaessige waermedaemmung

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DE2649472A1 DE19762649472 DE2649472A DE2649472A1 DE 2649472 A1 DE2649472 A1 DE 2649472A1 DE 19762649472 DE19762649472 DE 19762649472 DE 2649472 A DE2649472 A DE 2649472A DE 2649472 A1 DE2649472 A1 DE 2649472A1
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Description

Via Orselina 9, OH-660 Locarno-Muralto (Schweiz)
lichtdurchlässige Wärmedämmung
!lichtdurchlässige Wärmedämmungen sind seit langer Zeit in Form von Doppelfenstern und Mehrfach-Verglasungen sowie auch Glasbausteinen bekannt. Diese lichtdurchlässigen Wärmedämmungen dienen im wesentlichen der Versorgung von Wohn- und Arbeitsräumen mit Tageslicht und zeichnen sich gegenüber mit nur einfachen Glasscheiben bestückten fenstern durch erheblich geringere Wärmedurchgangswerte aus.
Neuerdings werden derartige Mehrfach-Verglasungen auch zur Abdeckung ebener Sonnenkollektoren verwendet und schützen so die durch die Sonneneinstrahlung weit über die Umgebungstemperatur erwärmte tiefschwarze Oberfläche des Koatfektors vor größeren, durch Abstrahlung und Konvektion bedingten Wärmeverlusten.
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Derartige, aus mehreren übereinander angeordneten Glasscheiben bestehende lichtdurchlässige Wärmedämmungen erfüllen ihre Aufgabe durchaus befriedigend, solange die zwischen den Scheiben bestehende Temperaturdifferenz sowie die höchste Scheibentemperatur relativ niedrig sind, wie diese bei der allgemeinen Anwendung als Fenster oder Glastüren in Wohn- und Arbeitsräumen der Jail ist. Wird eine solche Mehrfach-Verglasung jedoch bei Sonnenkollektoren angewandt, so ergibt sich eine Reihe von Schwierigkeiten, die den Einsatz einer solchen Mehrfach-Verglasung mindestens stark einschränkt, wenn nicht sogar vollständig verbietet. Die bei Sonnenkollektoren zur wirtschaftlichen Mutzung der Sonnenenergie geforderten, möglichst hohen Kollektortemperaturen führen zu entsprechend hohen Temperaturen der unmittelbar über der Kollektorfläche befindlichen Mehrfachscheiben, die bei einem unbeabsichtigten Ausfall der Wärmeabführung beim Kollektor auf 150° G und mehr ansteigen kann. Damit aber müssen diese Mehrfachscheiben aus besonders temperaturfesten GKLassorten gefertigt sein, was wieder mit hohen Kosten verbunden ist. Darüber hinaus ist bei jedem Kollektor die äußere Scheibe in der Regel nicht etwa senkrecht, sondern gegen die Senkrechte geneigt angeordnet, was wieder Biegebeanspruchungen durch das Eigengewicht der Scheibe sowie Beanspruchungen durch Schneelast und Hagel zur Polge hat. Wie aus dem Gewächshausbau her bekannt ist, so können derartige Beanspruchungen mit Sicherheit jedoch
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nur von Glasscheiben aufgenommen werden, deren Stärke mehrere Millimeter beträgt, was wieder mit einem entsprechend höheren Eigengewicht der Glasscheibe verbunden ist. Eine solche Verstärkung der Glasscheibe führt jedoch nicht nur zu einer entsprechenden Verteuerung der Kollektoranlage, sondern vermindert gleichzeitig auch die lichtdurchlässigkeit der Scheibe und damit wieder die Menge der dem Kollektor durch St rahlung züge führt en Ene rgie.
Zur Abhilfe dieser bestehenden Schwierigkeiten wurde schon vorgeschlagen, anstelle derartiger Silikatglasscheiben Folien oder Platten aus einem lichtdurchlässigen Kunststoff zu verwenden. Gegenüber Silikatglas besitzen alle Kunststoffe den Vorzug eines geringen spezifischen Gewichtes und einer höheren Schlagbiegefestigkeit. Von glasfaserverstärkten und damit sehr teueren Kunststoffen abgesehen, besteht jedoch immer noch der Nachteil einer nur geringen Pormstabilität, einer hohen Temperaturdehnung sowie auch einer nur sehr geringen Temperaturdauerfestigkeit, die gerade die Verwendung derartiger Kunststoffe im unmittelbaren Bereich heißer Kollektorflächen verbietet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nunmehr, eine lichtdurchlässige Wärmedämmung zu schaffen, bei der die oben aufgezeigten Nachteile nicht nur beseitigt sind, sondern die sich einerseits durch einen sehr geringen Preis und
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andererseits eine besondere Steifigkeit und Temperaturfestigkeit auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vielzahl unmittelbar oder in einem nur geringen Abstand voneinander angeordneter, aus einem lichtdurchlässigen Werkstoff bestehender Hohlkörper, die beispielsweise schwach evakuiert oder auch mit einem eine geringere Vfärmeleitfähigkeit als Luft aufweisenden Gas gefüllt und verschlossen sein kann. Diese einander benachbarten Hohlkörper bilden dabei eine eine besonders hohe Wärmedämmung aufweisende Isolierung, die sich insbesondere durch eine hohe Lichtdurchlässigkeit, ein sehr geringes Eigengewicht, sowie auch eine sehr große Festigkeit gegenüber mechanischen Beanspruchungen sowie auch Wärmebeanspruchungen auszeichnet.
Diese Hohlkörper, die zweckdienlich aus Silikatglas zu fertigen sind, können $e nach den bestehenden Gegebenheiten sowohl nebeneinander in einer einzigen Lage als auch in mindestens zwei Lagen übereinander angeordnet sein.
Was die Gestaltung dieser Hohlkörper betrifft, so kann diese kugel- oder kastenförmig sein. Die Verwendung kastenförmiger Hohlkörper ist dabei insofern besonders vorteilhaft, als dieselben auf bereits vielfach gebräuchlichen, der Fertigung
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von Haschen od. dgl. dienenden Maschinen hergestellt werden können.
Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform sind die Hohlkörper als sehr flache Kästen ausgebildet, bei denen dann zwei sich gegenüberstehende Seiten eine wesentlich größere ZLäche aufweisen als die vier übrigen, den Kasttnrand bildenden Seiten. Eine besondere Versteifung dieser flachen kastenförmigen Hohlkörper läßt sich dabei dadurch herbeiführen, daß mindestens die beiden einander gegenüberliegenden großflächigen Seiten, vorzugsweise aber alle sechs Seiten die«es kastenförmigen Hohlkörpers schwach gegen das Kasteninnere durchgebogen sind. Desgleichen ist es aber auch möglich, daß diese einander gegenüberliegenden großflächigen Seiten des kastenförmigen Hohlkörpers wannenartig gestaltet und jeweils von einem nach außen vorstehenden umlaufenden Band umgeben sind, der wieder in die vier benachbarten, den Kastenrand bildenden Seiten übergeht.
Um weiterhin die in einer lage nebeneinander angeordneten kastenartigen Hohlkörper rutschfest zu lagern, ist es von Vorteil, wenn die den Rand bildenden Seiten des kastenartigen Hohlkörpers abwechselnd Ausnehmungen und Erhöhungen aufweisen, die gegenüber den Ausnehmungen und Erhöhungen der gegenüberliegenden Seite des benachbarten Hohlkörpers derart versetzt
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sind, daß jeweils eine Erhöhung der einen Seite in eine Vertiefung der anderen Seite eingreift. Zweckmäßig sind die in den Seiten des Hohlkörpers befindlichen Ausnehmungen dabei als einander parallel verlaufende Hinnen und die Erhöhungen als zwischen diesen Rinnen befindliche, in der gleichen Richtung verlaufende und nach außen vorstehende Rippen ausgebildet, die an in die zu ihnen versetzten Rinnen des benachbarten Hohlkörpers eingreifen.
Weist ein solcher kastenförmiger Hohlkörper an seiner einen Seite einen nach außen ün vorstehenden, die verschlossene ELasöffnung umgebenden Rand auf, so ist zweckdienlich an seiner gegenüberliegenden Seite eine entsprechend ähnliche Ausnehnung vorgesehen, in die dann der vorstehende Rand des benachbarten kastenförmigen Hohlkörpers hineinragt.
Diese Schwierigkeiten einer solchen verschlossenen Blasöffnung lassen sich durch eine vereinfachte Gestaltung der Hohlkörper vermeiden, wenn nämlich die eine Stirnseite jedes Hohlkörpers offtn ist und der diese Öffnung umgebende Stirnrand als Anlage dient für die gegenüberstehende geschlossene Stirnseite des benachbarten Hohlkörpers.
Um diese Vielzahl einander benachbarter kugel- oder kastenförmiger Hohlkörper nun vor Witterungseinflüssen, insbesondere
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aber Regen, Schnee und Prost, zu schützen, sind die Hohlkörper von oben her zweckmäßig durch eine oder mehrere lichtdurchlässige dünne Scheiben oder auch Folien abgedeckt. Sind mehrere Lagen Hohlkörper übereinander angeordnet, 30 können auch zwischen diesen Lagen jeweils lichtdurchlässige Scheiben oder auch Folien eingelegt 3ein.
schließlich ist es gegebenenfalls auch noch möglich, diese Ilohlkcirper zwischen den Scheiben eines doppelverglasten itensters, einer 'Mr od. dgl. anzuordnen.
'•Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung einer beispielsweisen Ausführungsform eines kastenförmigen Hohlkörpers sowie der Verwendung desselben im Zusammenhang mit einer Sonnenkollektoranlage.
Iis zeigen;
.Fig. 1 die Seitenansicht eines kastenförmigen Hohlkörpers, PJg. 2 einen Schnitt gemäß der Linie 2-2, .Pig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie 3-3, Pig. 4 und 5 den Fig. 2 und 3 entsprechende Schnitte einer anderen Gestaltung des in der l^ig. 1 gezeigten kastenförmigen Hohlkörpers,
!•'ig. 6 den teil vei sen yuerochnitt einer Sonnenkollektoranlage und
]?i{t. 7 den Teil schnitt einer anderen Sonnenkollektoranlage.
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Die Pig. 1 zeigt einen aus Silikatglas gefertigten kastenähnlichen Hohlkörper 1, dessen an der oberen Stirnseite 2 befindliche verschlossene Blasöffnung 3 von einem nach außen vorstehenden Band 4 umgeben ist. Wie insbesondere aus den Pig. 2 und 3 ersichtlich ist, so sind nicht nur die beiden mit 5 und 6 bezeichneten großflächigen Seiten, sondern auch die den Kastenrand 7 bildenden Stirnseiten 2 sowie 8 bis 10 gegen das Easteninnere 11 gewölbt, was dem Hohlkörper 1 eine besondere Steifigkeit verleiht. Darüber hinaus ist in der unteren Stirnseite 10 noch eine mit 12 bezeichnete Ausnehmung eingearbeitet, in die der Rand 4 eines dem ersten Hohlkörper 1 benachbarten gleichartigen Hohlkörpers hineingreifen kann.
Die Pig. 4 und 5 zeigen gleichartige Schnitte eines ähnlichen Hohlkörpers 1. In diesem Fall sind die beiden großflächigen Seiten 14 und 15 jedoch wannenartig ausgebildet und jeweils von einem umlaufenden Band 16 umgeben, der wieder in die zuvor schon erwähnten Stirnseiten 2 sowie 8 bis 10 übergeht. Desgleichen ist in der unteren Stirnseite 10 eine gleichartige Ausnehmung 12 eingeformt, in die dann wieder der an der oberen Stirnseite 2 befindliche Band 4 der verschlossenen Blasöffnung 3 hineinragt.
Die folgende Pig. 6 zeigt den teilweisen Querschnitt eines
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Sonnenkollektors 17, dessen Kollektorrohre mit 18 und dessen Kollektorplatten mit 19 bezeichnet sind. Diese Kollektorrohre mit den mit ihnen wärmeleitend verbundenen Kollektorplatten 19 sind in einem aus Schaumstoff od. dgl. bestehenden, oben offenen Kasten 20 eingelegt und durch eine Vielzahl der in der lage 21 angeordneten kastenförmigen Hohlkörper 1 oder auch 13 abgedeckt. Diese Hohlkörperlage 21 ist dabei von oben her wieder durch eine aus Kunststoff bestehende Polie 22 abgedeckt, deren Band 23 über den Kastenrand 24 hinweggreift und mittels Klammern 25, Knöpfen oder auch Stiften an diesem Kastenrand 24 befestigt ist.
Die iig. 7 schließlich zeigt eine ähnliche Gestaltung eines Sonnenkollektors 26, bei der jedoch zwei lagen 21 der kastenförmigen Hohlkörper 1 oder auch 13 übereinander angeordnet sind, was eine weitere Verbesserung der gewünschten Wärmedämmung zur Polge hat.
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Bezugszeichenliste:
1 kastenförmiger Hohlkörper I 26 Sonnenkollektor
2 Stirnseite von 1
3 Blasöffnung
4 Sand von 3
7 Kastenrand
8 Stirnseite von 1
9 Stirnseite von 1
10 Stirnseite von 1
11 Kasteninneres
12 Ausnehmung in 10
13 Hohlkörper II
16 Band von 14/15
17 Sonnenkollektor I
18 Kollektorrohre
19 Kollektorplatten
20 Kasten
21 Hohlkörperlage
22 Polie
23 Band von 22
24 Kastenrand
25 Klammern
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Claims (16)

  1. - j/- 20,10.1976
    Ansprüche
    .J Lichtdurchlässige Wärmedämmung, gekennzeichnet durch eine Vielzahl unmittelbar oder in einem nur geringen Abstand voneinander angeordneter, aus einem lichtdurchlässigen Werkstoff bestehender Hohlkörper (1,15).
  2. 2. Wärmedämmung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper (1,13) schwach evakuiert oder mit einem eine geringere Wärmeleitfähigkeit als luft aufweisenden Gas gefüllt und verschlossen sind.
  3. 3. Wärmedämmung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper (1,13) aus Silikatglas bestehen.
  4. 4. Wärmedämmung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper (1,13) in einer Lage (21) nebeneinander angeordnet sind.
  5. 5. Wärmedämmung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper (1,13) in mindestens zwei Lagen (21) übereinander angeordnet sind.
  6. 6. Wärmedämmung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper (1,13) kugel- oder kastenförmig gestaltet sind.
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  7. 7. Wärmedämmung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper (1,13) als flache Kästen ausgebildet sind, bei denen zwei sich gegenüberstehende Seiten (5/6, 14/15) eine wesentlich größere Fläche aufweisen als die anderen vier den Kastenrand (7) bildenden Seiten (2,8,9|10)
  8. 8. wärmedämmung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die beiden einander gegenüberliegenden großflächigen Seiten (5/6)> vorzugsweise aber alle seohs Seiten (5/6, 2,8,9,10) des kastenförmigen Hohlkörpers (1) schwach gegen das Kasteninnere (11) hin durchgebogen sind.
  9. 9. Wärmedämmung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einander gegenüberliegenden großflächigen Seiten (14,15) des kastenförmigen Hohlkörpers (13) wannenartig gestaltet und jeweils von einem nach außen vorstehenden umlaufenden Rand (16) umgeben sind, der jeweils in die vier benachbarten, den Eastenrand (7) bildenden Seiten (2,8,9,10) übergeht.
  10. 10. Wärmedämmung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kastenrand (7) bildenden Seiten (2,8,9,10) des kastenförmigen Hohlkörpers (1,13) abwechselnd Ausnehmungen und Erhöhungen aufweisen, die gegenüber den Ausnehmungen und Erhöhungen der gegenüberstehenden Seiten (2,8,9,10) des benachbarten Hohlkörpers (1,13) derart ver-
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    setzt sind, daß jeweils eine Erhöhung der einen Seite in eine Vertiefung der anderen Seite eingreift.
  11. 11. '/arme dämmung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
    die in den Seiten (2,8,9,10) des Hohlkörpers (1,13) befindlichen Ausnehmungen als einander parallel gerichtete Rinnen und die Erhöhungen als zwischen diesen Hinnen befindliche, in der gleicheii Richtung verlaufende und nach außen vorstehende Rippen ausgebildet sind.
  12. 12. Wärmedämmung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der kastenförmige Hohlkörper (1,13) an seiner einen Seite (2) einen nach außen hin vorstehenden, die verschlossene Blasöffnung (3) umgebenden Rand (4) und an seiner gegenüberliegenden Seite (10) eine entsprechende Ausnehmung (12) aufweist, in die der vorstehende Rand (4) des benachbarten kugelförmigen Hohlkörpers (1,13) hineinragt.
  13. 13. Wärmedämmung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet } daß die eine Stirnseite (2) jedes Hohlkörpers (1,13) offen ist und der diese Öffnung umgebende Rand als Anlage dient für die gegenüberstehende geschlossene Stirnseite (10) des benachbarten Hohlkörpers (1,13).
  14. 14. Wärmedämmung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13,
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    -U- 2ü. 10.1 w 7 Γ)
    dadurch gekennzeichnet, daß die nebeneinander und gegebenenfalls übereinander angeordneten Hohlkörper (1,13) von oben her durch eine oder mehrere lichtdurchlässige dünne Scheiben oder Folien (22) abgedeckt sind.
  15. 15. Wärmedämmung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Lagen (21) der Hohlkörper (1,13) übereinander angeordnet und zwischen diesen jeweils lichtdurchlässige Scheiben oder Folien (22) eingelegt sind.
  16. 16. Wärmedämmung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper (1,13) zwischen den Scheiben eines doppelverglasten Fensters, einer lür od. dgl. angeordnet sind.
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