DE2834889A1

DE2834889A1 - Mehrfachscheibenfenster mit einem filtrierfluidvorhang

Info

Publication number: DE2834889A1
Application number: DE19782834889
Authority: DE
Inventors: Andre Parrier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-08-26
Filing date: 1978-08-09
Publication date: 1979-03-08
Also published as: CH627818A5; FR2401300B1; CA1110114A; IT1098144B; FR2401300A1; IT7826988A0; AU3899678A; AU522661B2; ES472842A1; JPS5445947A; BE869963A; US4236360A

Description

Mehrfachscheibenfenster mit einem Filtrierfluidvorhang

Die Erfindung betrifft ein Mehrfachscheibenfenster mit einem Filtrierfluidvorhang.

Es ist bekannt, daß Fenster mit Filtrierfluidvorhang, in deren Innerem zwischen zwei parallelen Scheiben flüssige Filtrierstoffe mehr oder weniger vollständig aufgebaut werden können, Energieeinsparungen sowohl im Sommer als auch im Winter ermöglichen. Im Sommer ergibt sich eine Energieeinsparung bei der im Innern der Räume angeordneten Klimaanlage, wenn ein für Infrarotstrahlen undurchlässiger Flüssigkeitsvorhang gewählt wird, da dann die von außen kommenden Infrarotstrahlen keine Möglichkeit mehr haben, die Räume, die im übrigen gekühlt werden, aufzuheizen. Im Winter ergibt sich die Energieeinsparung bei der Heizung der Räume, wenn man einen für Strahlen im nahen Infrarotbereich durchlässigen Flüssigkeitsvorhang wählt oder wenn der Flüssigkeitsvorhang ganz einfach weggelassen

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wird, da dann die Infrarotstrahlen das Heizen der Räume unterstützen.

In beiden Fällen wirken diese Fenster darüber hinaus Wärmeverlusten entgegen, die sich durch Konvektion ergeben könnten, da die Mehrfachscheiben einen guten Wärmeisolator bilden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fenster dieser Art so zu verbessern, daß sein Betrieb einfach und wirksam ist.

Die Erfindung schafft ein Fenster dieser Art, das ein gefälligeres Aussehen hat, da, wenn der Filtrierflüssigkeitsvorhang nur teilweise aufgezogen werden soll, die Linie, die zwischen den beiden parallelen Scheiben den Vorhang aus lichtundurchlässiger Flüssigkeit von einem Vorhang aus lichtdurchlässiger Flüssigkeit trennt, vollkommen horizontal ist.

Ferner schafft die Erfindung ein Fenster dieser Art, das in der Lage ist, außerdem während des Tages eine gewisse Wärmemenge, die von den Sonnenstrahlen herrührt, zu speichern und diese Wärme während der Nacht wieder abzugeben.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung steht ein oberer Fluidvorratsbehälter mit einem dichten Zwischenraum über eine Verteilkammer in Verbindung, die sich in Längsrichtung über die gesamte Länge des oberen Randes des dichten Zwischenraums erstreckt und mit diesem Zwischenraum über eine Reihe von Durchlässen in Verbindung steht, welche gleichmäßig längs des oberen Randes des dichten Zwischenraums verteilt sind.

In noch weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die beiden parallelen Scheiben, die zwischen sich den dichten Zwischenraum begrenzen, an ihren Rändern zwischen zwei metallischen Leisten eingespannt, die einerseits gegen die Außenflächen

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der Scheiben und andererseits beiderseits gegen eine innere Lippe des Rahmens gedrückt sind.

In noch v/eiterer Ausgestaltung der Erfindung hat die innere Lippe des Rahmens einen dicken Teil neben den metallischen Leisten und einen dünnen Teil, der sich zwischen den beiden Scheiben erstreckt, welche zwischen sich den dichten Zwischenraum begrenzen, wobei die Durchlässe, über die der dichte Zwischenraum und die entsprechenden Verteilkammern miteinander in Verbindung stehen, in dem dichten Zwischenraum längs des freien Randes des dünnen Teils der inneren Lippe münden, während periphere Dichtungen einerseits zwischen die Scheiben und die metallischen Leisten und andererseits zwischen die Scheiben und den dünnen Teil der inneren Lippe eingespannt sind und die metallischen Leisten und die innere Lippe mit Längsausnehmungen versehen sind, in deren Inneres die Dichtungen zum Teil eingelassen sind.

In noch weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat das Fenster eine periphere Wärmesammelkammer, die eine geeignete Flüssigkeit enthalten kann und auf der Seite der Mitte des Fensters durch Wände begrenzt ist, welche eine dichte Kammer zwischen einer der parallelen Scheiben, die zwischen sich den dichten Zwischenraum begrenzen, und einer zusätzlichen Scheibe, die zu den beiden anderen parallel ist, begrenzen, wobei die dichte Kammer viel dicker ist als der dichte Zwischenraum.

Schließlich ist in noch weiterer Ausgestaltung der Erfindung die zusätzliche Scheibe auf der Seite außerhalb der Räume angeordnet und die Wände, die die dichte Kammer von der peripheren Sammelkammer trennen, sind so geneigt, daß die dichte Kammer insgesamt zur Außenseite der Räume hin erweitert ist.

Ein Äusführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter

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Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht

eines Fensters nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Schnittansicht dieses Fensters

in einer transversalen Vertikalebene,

Fig. 3 eine vergrößerte perspektivische Teil

ansicht dieses Fensters in größerem Maßstab im Schnitt in einer transversalen Vertikalebene,

Fig. 4 einen vergrößerten Teil von Fig. 2,

Fig. 5 eine auseinandergezogene perspektivische

Darstellung, die der von Fig. 4 entspricht,

Fig. 6 in Draufsicht eine Dichtung,

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung dieser

Dichtung, und

die Fig. 8 bis 10 in gleichen Ansichten wie in Fig. 2 die

verschiedenen Phasen des Betriebes des Fensters nach der Erfindung.

Fig. 1 zeigt ein Fenster nach der Erfindung von innerhalb des Raumes her gesehen,, der mit diesem Fenster versehen ist. Dieses Fenster hat, von innerhalb nach außerhalb des Raumes, drei parallele Scheiben 1, 2 und 3, die in einem peripheren Rahmen 4 festgehalten sind, der aus zwei vertikalen Trägern und aus zwei horizontalen Querträgern besteht, wobei die Gesamtanordnung eine ab-

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solut autonome Anordnung bildet, die beispielsweise in der Mitte eines Blendrahmens 5 (Fig. 2) mittels Drehzapfen 6 und 7 montiert sein kann, so daß das Fenster um eine vertikale Achse 8 gedreht werden kann. Ein Riegel 9 hält das Fenster in geschlossener Stellung fest.

Die Scheiben 2 und 3 begrenzen zwischen sich eine dichte Kammer 10, die mit Luft gefüllt ist, während die Scheiben 1 und 2 zwischen sich einen dichten Zwischenraum 11 begrenzen, der viel weniger dick als die dichte Kammer 10 ist und mit Flüssigkeiten aus einem unteren Vorratsbehälter 12 und einem oberen Vorratsbehälter 13 gefüllt werden kann. Diese Vorratsbehälter erstrecken sich in der Dicke des Rahmens 4.

Dem unteren Vorratsbehälter 12 ist, wie es insbesondere die ausführliche Darstellung von Fig. 3 zeigt, eine Verteilkammer zugeordnet, die sich in Längsrichtung über die gesamte Länge des unteren Randes des dichten Zwischenraums 11 erstreckt und mit diesem dichten Zwischenraum über eine Reihe von vertikalen Durchlässen 15 in Verbindung steht, die gleichmäßig längs des unteren Randes des dichten Zwischenraums verteilt sind. Das Fenster ist mit einer Handpumpe 16 versehen, die im Innern des unteren Vorratsbehälters 12 angeordnet ist. Die Pumpe 16 hat einen horizontalen Zylinder 17, in dessen Innerem ein durch eine Stange 19 verlängerter Kolben 18 verschiebbar ist. Die Stange 19 ragt teilweise aus dem Vorratsbehälter 12 hervor und ihr freies Ende trägt einen Betätigungsknopf 20, der sich auf der Innenseite des Fensters befindet. Der Boden des Zylinders 17 ist einerseits mit dem Boden des Vorratsbehälter 12 über eine erste Leitung 21 und andererseits mit der Verteilkammer 14 "über eine zweite Leitung 22 verbunden. Die Leitungen 21 und sind mit Rückschlagklappen 23 und 24 versehen, so daß die Flüssigkeit, die sich in dem Vorratsbehälter 12 befindet, nur von dem Vorratsbehälter 12 zu der Verteilkammer 14 fließen kann.

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Die Verteilkammer 14 steht darüber hinaus mit dem Vorrats⁸-behälter 12 über einen Ablaßschieber 25 in Verbindung -, welcher mit Hilfe eines Betätigungsknopfes 26 betätigt wird, der sich in unmittelbarer Nähe des Knopfes 20 befindet.

Die Fig. 4 und 5 zeigen, daß die beiden Scheiben 1 und 2 an ihren Rändern zwischen zwei metallische Leisten 27 und 28 eingespannt sind, die einerseits gegen die Außenflächen der Scheiben gedrückt sind, und andererseits gegen beide Seiten des dicken Teils 29 einer inneren Lippe des Rahmens. Diese innere Lippe hat außerdem einen dünnen Teil·30, der sich zwischen den beiden Scheiben 1 und 2 erstreckt, und die Durchlässe 15 münden in den dichten Zwischenraum 11 längs des freien Randes des dünnen Teils 30 der inneren Lippe. Periphere Dichtungen 31, ähnlich denen, die in den Fig, 6 und 7 dargestellt sind, sind einerseits zwischen die Scheiben 1 und 2 und die metallischen Leisten 27 und 28 und andererseits zwischen die Scheiben 1 und und den dünnen Teil 30 der inneren Lippe eingespannt. Die metallischen Leisten und die innere Lippe sind mit Längsausnehmungen 32 versehen, in die die Dichtungen 31 teilweise eingelassen sind. Die Befestigung der metallischen Leisten 27 und 28 erfolgt durch Schrauben 33 (Fig, 3 und 5).

Gemäß Fig. 2 ist der obere Vorratsbehälter 13 mit einer Füllöffnung 34 versehen und wird seinerseits durch eine Verteilkammer 35 unterstützt, die sich in Längsrichtung über die Lan— ge des oberen Randes des dichten Zwischenraums 11 erstreckt und mit diesem Zwischenraum über eine Reihe von vertikalen Durchlässen verbunden ist, die gleichmäßig über die Länge des oberen Randes des dichten Zwischenraums 11 verteilt sind. Der Vorratsbehälter 13 hat in seinem oberen Teil Dekompressionsluftlöcher 36, die zur Außenatmosphäre hin offen sind.

Die Vorratsbehälter 12 und 13 enthalten zwei verschiedene,.

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nichtmischbare Flüssigkeiten, von denen die in dem Vorratsbehälter 13 enthaltene Flüssigkeit die weniger dichte ist. Eine dieser beiden Flüssigkeiten, beispielsweise die des oberen Vorratsbehälters 13, ist getönt oder lichtundurchlässig, um die Sonnenstrahlen zu filtern oder um sie vollständig zu stoppen. Stattdessen kann auch allein der untere Vorratsbehälter 12 eine Flüssigkeit enthalten, während der obere Vorratsbehälter 13 nur Luft enthält.

Die Flüssigkeiten oder die Fluids, die im Innern der Vorratsbehälter 12 und 13 angeordnet sind, können von beliebiger Art sein, wobei die Flüssigkeit oder das Fluid des unteren Vorratsbehälters 12 im allgemeinen lichtdurchlässig ist.

Die untere Flüssigkeit kann beispielsweise aus Trichlorethan bestehen. Die obere Flüssigkeit kann aus gefärbtem Glyzerin bestehen. Je nach den Wellenlängen, die absorbiert werden sollen, werden Farbstoffe geeigneter Farbe benutzt, die das Glas nicht beflecken und die leicht von dem Glyzerin aufgenommen werden. Allgemein absorbieren gelbe Farbstoffe zum UV-Bereich hin, während blaue Farbstoffe zum Infrarotbereich hin absorbieren.

Der Rahmen 4 enthält schließlich eine periphere Wärmesammeikammer 37, die eine geeignete Flüssigkeit, z.B. Öl, enthalten kann (Fig. 2, 3). Die Kammer 37 erstreckt sich um die gesamte dichte Kammer 10 herum, und die Wände 38, die diese beiden Kammern voneinander trennen, sind so geneigt, daß sich die dichte Kammer 10 insgesamt in Richtung der Scheibe 3 erweitert. Je nach Lage des Falles können die Wände 38 entweder mit einem reflektierenden Überzug oder mit einem Überzug, der in der Lage ist,, die Strahlungen zu absorbieren, damit die in der Kammer enthaltene Flüssigkeit erwärmt wird, versehen sein«

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Das Fenster arbeitet folgendermaßen:

In dem Fall von Fig. 8 ist der dichte Zwischenraum 11, der zwischen den Scheiben 1 und 2 begrenzt ist, mit einem Flüssigkeitsvorhang gefüllt, der aus dem oberen Vorratsbehälter 13 stammt. Da die bewußte Flüssigkeit lichtundurchlässig ist, werden die Sonnenstrahlen mehr oder weniger vollständig aufgehalten. Der Ablaßschieber 25 bleibt normalerweise geschlossen.

Wenn man den Betätigungsknopf 20 der Pumpe 16 betätigt, wie es in Fig. 9 dargestellt ist, wird die Flüssigkeit aus dem unterem Vorratsbehälter 12 in die Verteilkammer 14 eingespritzt. Diese Flüssigkeit dringt dann in den dichten Zwischenraum 11 über alle vertikalen Durchlässe 15 gleichzeitig ein und verhält sich in dem dichten Zwischenraum 11 wie ein Kolben, der die lxchtundurchlässige Flüssigkeit nach oben zurückschiebt. Letztere dringt in die Verteilkammer 35 und dann in den oberen Vorratsbehälter 13 ein. Gleichzeitig kann die Luft, die in dem Vorratsbehälter 13 enthalten ist, über die Luftlöcher 36 entweichen. Wegen des Vorhandenseins der Verteilkammer 14, die mit den Durchlässen 15 versehen ist, bleibt die Trennlinie der beiden Flüssigkeiten gut horizontal, was nicht der Fall wäre, wenn das Einspritzen der Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter über eine einzige öffnung in dem unteren Teil des dichten Zwischenraums 11 erfolgen würde. Der Vorhang aus lichtundurchlässiger Flüssigkeit erscheint als vollständig angehoben, wenn der Zwischenraum 11 vollständig mit der lichtdurchlässigen oder ungefärbten Flüssigkeit aus dem unteren Vorratsbehälter 12 gefüllt ist.

Zum Herablassen des Vorhangs aus lichtundurchlässiger Flüssigkeit wird der Knopf 26 des Schiebers 25 betätigt (Fig. 10). Die Flüssigkeit, die aus dem Vorratsbehälter 12 stammt und zuvor in

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den dichten Zwischenraum 11 eingespritzt worden ist, kehrt durch Schwerkraft direkt in den unteren Vorratsbehälter 12 zurück. Gleichzeitig kann die Umgebungsluft über die Luftlöcher 36 erneut in den oberen Vorratsbehälter 13 eindringen. Während dieses Vorganges erfüllen die Vorkompressionskammer 35 und ihre Reihe von vertikalen Durchlässen dieselbe Aufgabe wie die Vorkompressionskammer 14 und die Durchlässe 15.

Es sei angemerkt, daß die Art der Befestigung der Scheiben 1 und 2 besonders vorteilhaft ist, weil die Scheiben durch die metallischen Leisten 27 und 28 fest aneinander gehalten werden, insbesondere längs des unteren Randes des dichten Zwischenraums 11, d.h. in derjenigen Zone, wo der durch die Flüssigkeiten auf die Scheiben ausgeübte Druck am stärksten ist.

Wenn die Wände 38 mit einem die Sonnenstrahlen absorbierenden überzug versehen sind, erwärmt darüber hinaus die Sonne die in der Kammer 37 enthaltene Flüssigkeit während des ganzen Tages. Während der Nacht gibt die bewußte Flüssigkeit die Kalorien ab, die sie absorbiert hat: die Abgabe von erzeugter Wärme kompensiert die geringen WärmeVerluste, die an dem Fenster durch Konvektion zwischen der Umgebungsluft des Raums und der äußeren atmosphärischen Luft auftreten könnten.

In einer anderen Ausführungsform besteht wenigstens eines der Fluids aus Quecksilber. In diesem Fall besitzt der lichtundurchlässige Vorhang, der durch das Quecksilber im Innern des dichten Zwischenraums 11 gebildet werden kann, darüber hinaus die Eigenschaft, Strahlungen aufzuhalten, die von radioaktiven Stoffen emittiert werden. Es kann so ein Sicherheitsfenster für Laboratorien geschaffen werden, in dem der dichte Zwischenraum 11, der normalerweise durch eine ungefärbte Flüssigkeit eingenommen wird, im Fall von Strahlungsgefahr schnell mit einem Quecksilbervorhang gefüllt werden kann, wobei die Bedienungspersonen, die die gefähr-

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lichen Produkte fernmanxpulieren, sich auf der anderen Seite des Fensters befinden.

Die Scheibe 3 ist für die einfachste Ausführungsform der Erfindung selbstverständlich nicht erforderlich. Sie ist allerdings unerläßlich, wenn Wärmeenergie wiedergewonnen werden
soll.

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Claims

Paten ta nsprüche:

(/[_·) Fenster mit wenigstens zwei ebenen, glatten und parallelen Scheiben, die im Innern eines peripheren Rahmens festgehalten sind und zwischen sich einen dichten Zwischenraum begrenzen, der einerseits mit einem unteren Vorratsbehälter für ein erstes Fluid und andererseits mit einem oberen Vorratsbehälter für ein zweites Fluid verbindbar ist, wobei diese Vorratsbehälter in der Dicke des Rahmens angeordnet sind und wobei der obere Fluidvorratsbehälter in seinem oberen Teil Dekompressionsluftlöcher aufweist, die zur äußeren Atmosphäre hin offen sind, während der untere Fluidvorratsbehälter einerseits mit einer Saug- und Druckpumpe, mittels welcher das erste Fluid in den unteren Teil des dichten Zwischenraums einspritzbar ist, und andererseits mit einem Ablaßschieber in Verbindung steht, über den das erste Fluid aus dem dichten Zwischenraum einfach durch Schwerkraft wieder in den unteren Fluidvorratsbehälter

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abgelassen werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung der Pumpe in das Innere einer Verteilkammer mündet, die sich in Längsrichtung über die gesamte Länge des unteren Randes des dichten Zwischenraums erstreckt und über eine Reihe von längs des unteren Randes des dichten Zwischenraums verteilten Durchlässen mit diesem in Verbindung steht, während die Einlaßöffnung des AblaßSchiebers ebenfalls in das Innere dieser Verteilkammer mündet, und daß die beiden Fluids nicht miteinander mischbar sind und unterschiedliche optische Indizes haben.
2. Fenster nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die beiden parallelen Scheiben, die zwischen sich den dichten Zwischenraum begrenzen, an ihren Rändern zwischen zwei metallischen Leisten eingespannt sind, die einerseits gegen die Außenflächen der Scheiben und andererseits beiderseits gegen eine innere Lippe des Rahmens gepreßt sind, wobei diese innere Lippe einen dicken Teil neben den metallischen Leisten und einen dünnen Teil aufweist, der sich zwischen den beiden Scheiben erstreckt, die zwischen sich den dichten Zwischenraum begrenzen, wobei die Durchlässe, über die der dichte Zwischenraum und die entsprechende Verteilkammer miteinander in Verbindung sind, in den dichten Zwischenraum längs des freien Randes des dünnen Teils der inneren Lippe münden und wobei periphere Dichtungen einerseits zwischen die Scheiben und die metallischen Leisten und andererseits zwischen die Scheiben und den dünnen Teil der inneren Lippe eingespannt sind.
3. Fenster nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Fluidvorratsbehälter mit dem dichten Zwischenraum über eine Verteilkammer in Verbindung steht, die sich in Längsrichtung über die gesamte Länge des oberen Randes des dichten Zwischenraums erstreckt und mit diesem Zwischenraum über eine Reihe von Durchlässen in Verbindung steht, die längs des

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oberen Randes des dichten Zwischenraums gleichmäßig verteilt sind.
4. Fenster nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine dichte, periphere WärmesammeIkammer, die eine geeignete Flüssigkeit enthalten kann und auf der Seite der Mitte des Fensters durch Wände begrenzt ist, die darüber hinaus eine dichte Kammer zwischen einer der beiden parallelen Scheiben, welche zwischen sich den dichten Zwischenraum begrenzen, und einer zusätzlichen Scheibe, die zu den beiden anderen parallel ist, begrenzen, wobei die dichte Kammer viel dicker ist als der dichte Zwischenraum.
5. Fenster nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände, die die dichte Kammer von der peripheren Sammelkammer trennen, so geneigt sind, daß sich die dichte Kammer insgesamt in Richtung der zusätzlichen Scheibe erweitert.

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