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"Luftführende Fassade'
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Zusatz zu P 28 0 432.4 In der vorgenannten Hauptanmeldung P 28 08
432.4 ist ein Bauteil mit Fenster für eine Fassade, bei dem zwischen einer Außenschale
und einer Innenschale ein durch ein Ge~ bläse geförderter Luftstrom mit einer Luftleitvorrichtung
geführt ist, beschrieben, bei der die Luftleitvorrichtung so verstellbar ist, daß
der einen Wärmetauscher durchlaufende Luftstrom entweder an der Außenschale oder
an der Innenschale entlanggeführt ist.
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Als Vorrichtungen zum Aufheizen werden in dieser Anmeldung verstanden
Wärmetauscher für Warm- oder Heiz-Wasser bzw.
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Warmluft bzw. Heißluft und elektrische Heizeinrichtungen,
insbesondere
mit Widerstandsdrähten als Infrarotstrahler und verstellbare Reflektoren, auch solche
mit einem Gebläse.
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Weiterhin werden darunter verstanden auch Vorrichtungen zur Lenkung,
vorzugsweise auch zur Beschleunigung von Luftstrahlen, die in dem gefährdeten Bereich
durch einen örtlich erhöhten Wärmeübergang für eine ausreichende Beheizung sorgen.
Dadurch ergibt sich, wie auch aus einer Darstellung in Fig. 5 ersichtlich ist, daß
die Raumluft zur Verhinderung der Schwitzwasserbildung an den Scheiben, aber auch
einer für den Sommerbetrieb oder Winterbetrieb günstigen Luftführung genutzt wird.
In allen Fällen werden zur Verstellung besondere Verstelleinrichtungen, die mit
Antrieben oder von Hand betätigt werden, benötigt.
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Die vorliegende Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Schwitzwasserbildung
der Fassadenteile, insbesondere als Fenster, zu vermeiden und eine Anpassung an
Sommer- oder Winterbedingungen zum Zwecke der Klimatisierung des Aufenthaltraumes
auch im Scheibenbereich oder zwischen den Scheiben zu erreichen, ohne im Bereich
der Schalen oder zwischen den Schalen eine besondere Heizung vorzusehen, so daß
die Raumluft des Aufenthaltsraumes und entsprechend die zu dessen Klimatisierung
bzw. Beheizung üblichen Systeme genutzt werden können.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Bauteil mit Fenster für eine
Fassade, bei dem zwischen einer Außenschale und einer Innenschale ein durch ein
Gebläse geförderten Luftstrom über eine verstellbare Luftleitvorrichtung entweder
an der Außenschale oder der Innenschale entlanggeführt ist, erfindungsgemäß vorgeschlagen,
daß als Luftleitvorrichtung zwischen der Innenschale und der Außenschale ein beweglicher
Wärmeschirm angeordnet ist und bei geschlossenem Wärmeschirm eine vom Randbereich
der Innenschale eintretende Luft zwischen Wärmeschirm und Innenschale und bei offenem
Wärmeschirm an der Innenseite der Außenschale entlanggeführt ist.
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Durch die erfindungsgemäße Lösung wird erreicht, daß mit einfachen
Mitteln in Abluftfassaden bzw. Abluftfenstern einerseits genügend hohe Scheibentemperaturen
an der kritischen Innenseite der Außenscheibe erzielt werden können, so daß dort
kein Schwitzwasser abgeschieden wird. Das gleiche Fenster hat auf der anderen Seite
eine gute Isolierfähigkeit, so daß im Scheibenzwischenraum die beweglichen Wärmeschirme
angeordnet sind. Im Sommer wird durch die Fensterkonstruktion in Verbindung mit
der Innenscheibe eine möglichst kleine Wärmemenge in den Raum gelangen, d.h. der
b-Faktor ist klein.
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In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß
der Wärmeschirm sich über die gesamte Höhe der Innenschale und der Außenschale erstreckt
bzw. oder bewegbar ist. Der Wärmeschirm kann sich aber auch nur über einen Teil
der Höhe zwischen Innenschale und Außenschale erstrecken bzw. bewegbar sein.
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In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß
der Luftstrom mit ausreichend bemessener Geschwindigkeit und entsprechend gekrümmten
Leitflächen unter Nutzung des Koandaeffektes an der Innenseite der Außenschale und
an dieser entlanggeführt ist. Dazu sind Luftgeschwindigkeiten oberhalb 0,5 m pro
sec. notwendig.
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Die Wärmeschirme können verschiedene Ausbildungen und räumliche Anordnungen
haben. So kann der Wärmeschirm in an sich bekannter Weise aus nebeneinander angeordneten
vertikal gerichteten Leisten bestehen, die einzeln um ihre Längsachse schwenkbar
sind und abhängig von ihrer Drehstellung einen offenen oder geschlossenen Wärmeschirm
bilden.
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Der Wärmeschirm kann aber auch in an sich bekannter Weise aus übereinander
angeordneten horizontal verlaufenden Leisten bestehen, die um ihre Längsachse schwenkbar
sind und abhängig von ihrer Drehstellung einen offenen oder geschlossenen Wärmeschirm
bilden. Weiterhin kann der Wärmeschirm in an sich bekannter Weise aus einer in vertikaler
Ebene angeordneten und beweglichen geschlossenen, insbesondere
aufwickelbaren
Fläche bestehen.
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Die Wärmeschirme sollen besonders vorteilhaft lichtdurchlässig sein,
d.h. durchlässig und durchscheinend. Auch sollen sie als geschlossene Fläche in
geringer Weise luftdurchlässig sein. Die Wärmeschirme können aus Kunststoff oder
Textilstoff bestehen. Auch können sie aus Metalifol ien, beispielsweise einer Aluminiumfolie,
bestehen.
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Schließlich ist es möglich, daß die Wärmeschirme aus Kunststoff, insbesondere
aus Schaumkunststoff mit offenen oder geschlossenen Zellen bestehen. Dazu können
sie auch starr und anhebbar und absenkbar sein.
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Ein weiteres erfindungsgemäßes Merkmal besteht darin, daß bei Eintritt
der Luft im Randbereich der Innenscheibe die Luftabsaugung im Bereich der Außenscheibe
oande ist.
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Ein a7eite-cer Vorschlag geht dahinr daß der Wärmeschirm mit an seiner
unteren Kante und/oder an seinen Seitenkanten ein luftlenkerdes Profil aufweist,
das in den Luftstrahlweg eintritt und zumindest einen Teil des Luftstroms in den
Innenraum zwischen Innenschale und Wärmeschirm lenkt. Besonders vorteilhaft hat
der Wärmeschirm eine Profilleiste, mit der ein Ablaufkanal absperrbar ist. Weiterhin
wird in erfindungsgemäßer Weise vorgeschlagen, daß die Profilleiste durch eine Einstellvorrichtung
zur Bestimmung einer Spaltbreite
für den Luftdurchtritt einstellbar
ist. Dadurch ist zugleich die Luftmenge regulierbar.
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Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorschlag geht dahin, daß im unteren
Bereich zwischen der Innenscheibe und der AuBenscheibe ein metallisches Profil hoher
Wärmeleitfähigkeit angeordnet ist, das an den Rahmen der Außenscheibe wärmeleitend
angeschlossen ist.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand einiger Ausführungsbeispiele
näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 bis 3 vertikale Schnitte durch eine luftführende
Fassade mit unterschiedlichen Einstellungen des Wärmeschirmes, Fig. 4 einen horizontalen
Schnitt durch eine luftführende Fassade, Fig. 5 und 6 einen vertikalen Schnitt durch
eine abgewandelte luftführende Fassade, Fig. 7 und 7a einen horizontalen Schnitt
durch eine luftführende Fassade, Fig. 8 einen vertikalen Schnitt durch eine weitere
abgewandelte luftführende Fassade, Fig. 9 einen vertikalen Schnitt durch den unteren
Teil einer abgewandelten Fassade.
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Fig. 1 zeigt eine Außenfassade 10 und eine Innenfassade 11.
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Bei diesen Fassaden kann es sich um die üblichen Werkstoffe zur Herstellung
doppelwandiger Flächen handeln. Nach der Erfindung handelt es sich besonders vorteilhaft
um Glasscheiben. Es sei bemerkt, daß die Außenfassade dann besonders vorteilhaft
aus zwei Scheiben besteht, wie das im einzelnen in Fig. 8 zeichnerisch dargestellt
ist.
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Die Schalen 10 und 11 sind in jeweils zugeordnetem Rahmen 12 und 13
gelagert. Mit 14 sind weitere Bauelemente, insbesondere in Verbindung mit Isolierstoffen,
bezeichnet.
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Oberhalb und im Bereich zwischen den beiden Schalen 10 und 11 ist
ein sich über die Breite der Schalen erstreckender Raum 15 nach Art eines Rolladenkastens
vorhanden, in dem über eine Rolle 16 ein Wärmeschirm 17 aufwickelbar ist, der vorzugsweise
aus einem lichtdurchlässigen Stoff besteht.
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Dieser ist nach Fig. 1 sehr weit herabgelassen und hat eine untere
Profilleiste 18, deren Abstand zum Boden 19 einstellbar ist, wie nachfolgend noch
in Verbindung mit Fig. 9 beschrieben werden wird.
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Fig. 1 zeigt die Lösung, daß die Luft, dargestellt durch Pfeile 20,
aus dem Aufenthaltsraum bei l-eruntergelassenen Wärmeschirm im Bereich zwischen
diesem und der Innenscheibe nach unten strömt und dicht oberhalb des Bodens 19 und
unterhalb der Profilleiste 18 in Richtung einem Auslaß 21
gelangt,
der in einen Absaugkanal 22 mündet, damit über eine Leitung 23 die Luft unterhalb
des Bodenbereiches, beispielsweise in einem Zwischenboden, abgeführt wird.
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Fig. 2 zeigt die Lösung nach Fig. 1, bei der die Raumluft 20 ebenfalls
im oberen Randbereich der Innenscheibe 11 eintritt und durch den Wärmeschirm 17
zunächst im Bereich zwischen diesem und der Innenscheibe nach unten abgelenkt wird,
dann aber zu dem Auslaß 21 strömt, der auf der dem Lufteinlaß 24 gegenüberliegenden
Seite des Wärmeschirms und im Bereich der Unterkante der Außenscheibe 10 vorhanden
ist.
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Fig. 3 zeigt die Lösung, daß bei vollkommen angehobenem Wärmeschirm
die durch den Spalt 24 eintretende Luft 20 nach dem Coandaeffekt bei einer Geschwindigkeit
von mehr als 0,5 m pro sec. in Richtung zur Innenseite der Außenscheibe 10 strömt
und an dieser entlang nach unten zum Auslaß 21 gelangt.
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Fig. 4 zeigt die Lösung, daß der Lufteinlaß vom Aufenthaltsraum in
den Scheibenzwischenbereich nicht im oberen Bereich der Innenscheibe stattfindet,
sondern an den Seitenwandungen ist und abhängig von der Stellung des Wärmeschirms
erfolgt dann die Luftführung zwischen Innenscheibe und Wärmeschirm 17 oder entlang
der Außenscheibe 10. Der
Lufteinlaß 24 kann aber auch zusätzlich
an der oberen Kante der Scheibe, wie das in Fig. 1 dargestellt ist, sein Nach Fig.
a ist der Wärmeschirm an seinen beiden vertikalen Kanten 25 und 25 in jeweils zugeordnete
Führungen 27 und 28 geführt, die so breit bemessen sind, daß in diesen ebenfalls
Luft, die durch Pfeile dargestellt ist, wandern kann. Es ist jedoch auch möglich,
ene solche seitliche Führung vorzusehen, daß eine Leitung der Luft um diese Führungen
vermieden werden.
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Fig 5 #eigt die Maßgabe, daß ebenfalls bei einer Luftführung von ober
nach unten das in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Prinzip verwirklicht werden kann
re- Wärmeschirmen, die aus horizontal um Schwenkachsen verlaufende Leisten 39 bes:.ehen
die abhängig von ihrer Winkelstellung entweder eine Leitung der Raumluft im Bereich
zwischen Wärmeschirm und nnenscheibe bewirken oder bei einer In Fig. 6 dargestellten
Stellung die Raumluft 20 an die Tnnenm seite der Außenscheibe 10 lenken. Dabei ist
es möglich, daß die Leisten 30 im oberen Bereich im Scheibenzwiszhenraum eine andere
Winkelstellung haben als im unteren Scheibe zwischenbereich, so daß dadurch eine
Steuerung der Strömung an vorbestimmbare Flächen an der Innenseite der Innenscheibe
11 möglich ist.
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Fig. 7 zeigt, daß die Leisten 30 des Wärmeschirmes um vertikale Achsen
31 schwenkbar sind. Abweichend von der Darstellung
in Fig. 5 ist
der Lufteinlaß 24 an der vertikalen Kante der Innenscheibe 11. Er kann aber auch
entsprechend Fig. 5 an der oberen horizontal verlaufenden Kante sein.
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Fig. 7A zeigt die Stellung des Wärmeschirmes nach Fig. 7 durch eine
Drehung der Leisten 30 um die jeweils zugeordnete Achse 31 in der Weise, daß der
Wärmeschirm im wesentlichen geschlossen ist und somit die durch den Einlaß 24 eintretende
Luft im Bereich zwischen Wärmeschirm und Innenscheibe verbleibt, bis sie im unteren
Bereich auf die gegenüberliegende Seite des Wärmeschirm umgelenkt und im Bereich
der inneren unteren Kante der Außenscheibe 10 abgesogen wird.
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Fig. 8 zeigt die Lösung, daß entgegen der Darstellungen in den Fig.
1 bis 7 die Luftführung nicht von oben nach unten, sondern von unten nach oben erfolgt,
weil die erfindungsgemäße Lösung unabhängig davon ist, ob die Luftführung von oben
nach unten oder von unten nach oben erfolgt. Anwendung finden ja eine Saugeinrichtung
oder ein Gebläse.
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Die Außenscheibe besteht aus den beiden Scheiben 10 und 10a, die in
den Profilen 12 gelagert sind. Die Innenscheibe 11 ist in einem Rahmen 13 gelagert.
Oberhalb des Scheibenzwischenraumes ist die Rolle 16 für den aufwickelbaren und
somit hochziehbaren oder absenkbaren Wärmeschrim 17 vorhanden. Mit 32 ist ein Aufabsaugstutzen
an dem Rollkasten
33 bezeichnet. Der Wärmeschirm hat an seinem
unteren Ende die bereits zu Fig. 1 erwähnte Profilleiste 18, die an ihrem unteren
Ende gekrümmte Leitflächen 18a und 18b aufweist, so daß in der angehobenen Stellung
die Profilleiste 18 den Luftdurchtritt durch die öffnung, durch die der Wärmeschirm
geführt ist, absperrt und die durch den Lufteinlaß 34 eintretende Luft dann entlang
dem Leitelement 35, das in wärmeleitender Verbindung mit dem Profil 12 ist, entsprechend
dem Coanda-Effekt in angegebener Pfeilrichtung entlang der Innenseite der Außenscheibe
10 zur Auslaßöffnung 36 strömt und über den Luftabsaugstutzen 32 abgezogen wird.
Wird jedoch, wie in gestrichelter Linie dargestellt, der Wärmeschirm mit der Profilleiste
18 nach unten abgelassen, so daß dieser auf dem.
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Leitelement 35 aufliegt, dann wandert die Luft 20 in angegebener Pfeilrichtung
innerhalb des Bereiches zwischen Innenscheibe 11 und Wärmeschirm 17 nach oben durch
die dann oben offene Abflußöffnung 37.
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Mit 38 und 39 sind noch die seitlichen Führungen des Wärmeschirmes
dargestellt.
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Besonders die in Fig. 8 dargestellte Lösung zeigt, daß beim angesaugten
Luftstrom dieser von innen nach außen gelenkt wird, wobei er durch den Coanda-Effekt
entlang des
Leitelementes 35 verläuft. Eine Anpassung oder Rundung
38 lenkt den Luftstrom dann an die Innenseite der äußeren Scheibe 10 um, so daß
dort eine genügend große Bewegung zur Schwitzwasservermeidung erzielt wird.
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Wird nun zum Beispiel im Sommer ein Sonnenschutz betätigt, so wird
dieser so gestaltet, daß die Unterkante des Wärmeschirmes in den Luftstrom dringt
und diesen umlenkt, so daß der Luftstrom nicht an die Außenscheibe, sondern entlang
des Wärmeschirmes bzw. entlang der Innenscheibe im Fenster geführt wird. Dadurch
wird die Innenscheibe von dem dann kühlen Luftstrom besser gekühlt. Der Luftstrom
strömt entgegen der Wärmestrahlrichtung durch Fugen um die Wärmeschirme herum in
den Luftraum vor der Außenscheibe und wird dort abgesaugt. Bei luftdurchlässigem
Wärmeschirm, beispielsweise in Gestalt von Stores, erfolgt so die bestmögliche Kühlung
des Stores und der Innenscheibe, so daß der Sonnendurchlaßfaktor um mindestens 30
% besser ist als bei üblichen Abluftfenstern. Die erfindungsgemäße Luftführung im
Abluftfenster besteht im wesentlichen aus einer offenen, in der Wärmeschirm-Ebene
nicht im Kanal geführten Zuluftführung, welche die aus dem Raum angesaugte Abluft
im Fenster vom Raum weg an die Außenscheibe richtet und dort umlenkt entlang der
Innenseite der äußeren Isolierglasscheibe, sowie der Abluftlenkprofile. Bei der
Luftführung von unten nach oben erfolgt die Abluftansaugung
im
Bereich der wärmsten Abluft, beiderseits des Wärmeschirmes, bei der umgekehrten
Luftrichtung in einem Spalt vor der Außenscheibe.
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Die offene Zuluftführung nutzt den Coanda-Effekt, so daß der beschleunigte
Luftstrahl am Luftlenkprofil anliegt.
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Beim Betätigen des Wärmeschirmes, vorzugsweise im Sommerbetrieb, wird
der Luftstrom dann automatisch von dem am Wärmeschirm befestigten Umlenkprofil bzw.
vom Wärmeschirm selbst umgelenkt. Er erreicht dadurch die Außenscheibe im wesentlichen
nicht mehr, sondern strömt durch den Luftkanal zwischen Innenscheibe 11 und Wärmeschirm
17 und kühlt diesen Bereich bevorzugt. Dies wird unterstützt durch das Abluft-Umschaltprofil
bei der Luftführung von unten nach oben, das im Sommerbetrieb einen größeren Abluftspalt
innen vor dem Wärmeschirm freigibt.
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Fig. 9 zeigt die weitere Lösung, daß an dem Wärmeschirm 17 an der
zur Innenscheibe 11 gerichteten Scheibe eine konkave Fläche 18c vorhanden ist, die
den durch den Einlaß 24 einströmenden Luftstrahl bei abgelassenem Wärmeschirm an
die Innenseite der Innenscheibe 11 lenkt. Wird das Profil 18 jedoch ein geringes
Maß angehoben, dann wird in Verbindung mit einer zur Außenscheibe 10 weisenden Umlenkeinrichtung
40 mit einer konkaven Fläche 41 in Verbindung mit dem Leitelement 35 nach dem Coanda-Effekt
die Luft an die Innenseite der Außenscheibe 10 gelenkt.
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An der Profilleiste 18 ist noch eine Stellschraube 42 vorhanden. Praktisch
sind in einem Abstand mehrere solcher Stellschrauben vorhanden, um den Abstand der
Unterkante der Profilleiste zu dem Leitelement 35 einzustellen und somit auch die
Luftmenge, die zufolge des Coanda-Effektes an die Innenseite der Außenscheibe 10
gelangen soll.
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Aus den Zeichnungen geht hervor, daß die Umschalteinrichtung auch
in Verbindung mit anderen Wärmeschirmen arbeiten kann, zum Beispiel mit Wärmeschutzfolien
im Scheibenzwischenraum, bei denen zeitweilig der Luftstrom an der Außenscheibe
entlanggeführt werden soll, um dort Schwitzwasser zu vermeiden und/oder entstandenes
Schwitzwasser abzuführen.
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Die Zeichnungen zeigen auch, daß die Luftführung entweder im Bereich
zwischen Wärmeschirm und Außenscheibe oder Wärmeschirm und Innenscheibe zu einer
Klimatisierung des Aufenthaltsraumes beiträgt, damit im Winter die im Bereich der
Außenscheibe vorhandene Kälte nicht in den Bereich der Innenscheibe gelangt und
im Sommer die durch die Sonne oder dergleichen erhitzte Außenscheibe die Hitze nicht
an die Innenscheibe abgibt, sondern bei heruntergelassenem bzw. geschlossenem Wärmeschirm
oder Store die Hitze im Bereich der Außenscheibe abgeführt wird.
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- Patentansprüche -
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