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Die
Erfindung betrifft ein insbesondere für einen Kühlraum bestimmtes Isolierglaselement,
das mindestens zwei Glasscheiben, die durch einen Zwischenraum voneinander
getrennt sind, und mindestens ein Halteelement umfasst.
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Die
Glasscheiben sind im Allgemeinen in einem Rahmen angeordnet, der
es erlaubt, sie zu halten, um sie auf einem Gebiet (beispielsweise
Bauwesen und Kühlung)
verwenden zu können,
auf welchem ihre Wärmedämmeigenschaften
erwünscht sind.
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Es
ist bekannt, dass, wenn sich eine kalte Wand mit warmer und feuchter
Luft in Berührung
befindet, sie sich mit Wasser bedeckt, das sich durch die Kondensation
des in der Umgebung vorhandenen Wasserdampfes bildet und sogar in
Reif umwandeln kann, wenn die Temperatur ausreichend niedrig ist.
Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Wandtemperatur niedriger
als der Taupunkt der Umgebungsluft ist, welche die Kondensation
verursacht. Bei Glasscheiben kann die Kondensation auf dem Glas
und auch auf dem Rahmen, der die Glasscheibe hält, vor allem wenn er aus einem
Metall besteht und daher in der Lage ist, eine Wärmebrücke zu bilden, stattfinden.
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Die
Hauptsache der Mittel, die vorgeschlagen worden sind, um die Nachteile
zu beheben, die mit dem Auftreten einer Kondensation und der Reifbildung
verbunden sind, richtet sich auf die Begrenzung des Wärmeaustauschs
zwischen den Wänden der
Verglasung. So ist vorgeschlagen worden, Isolierverglasungen zu
verwenden, die durch Übereinanderanordnung
von Glasscheiben gebildet worden sind, die voneinander durch eine
Luftfüllung
oder durch einen unter Vakuum gehaltenen Zwischenraum getrennt sind,
und sie über
die gesamte Glasfläche
mittels einer elektrisch leitfähigen
Schicht (EP-A-0 314 477, US-A-3 655 939 und FR-A-2 769 337) oder
mittels Metalldrähten,
durch welche elektrischer Strom fließt (CA-A-885 052), zu beheizen.
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Die
zuvor beschriebenen Probleme mit Kondensation und Reif stellen sich
insbesondere auf dem Gebiet der Kühlung auf eine relativ niedrige
Temperatur, die speziell zur Konservierung tiefgefrorener Lebensmittel
angewendet wird.
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Es
ist üblich,
tiefgefrorene Lebensmittel zum Verkauf anzubieten, indem sie in
oben offenen Tiefkühlgeräten (bzw.
Tiefkühltruhen)
aufbewahrt werden, deren Vorder- und/oder mindestens eine Seitenwand
verglast ist (sind). Diese Art und Weise der Anordnung von Lebensmitteln
hat zwei Vorteile:
- – der erste Vorteil besteht
darin, dass schnell, selbst wenn man noch etwas davon entfernt ist, das
gewünschte
Lebensmittel aufgrund der Durchsichtigkeit der Vorderseite ausgewählt werden
kann, und
- – der
zweite Vorteil besteht darin, dass es leicht ist, den ausgewählten Artikel
zu entnehmen, da das Tiefkühlgerät in seinem
oberen Teil ständig
offen ist.
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Bei
Tiefkühltruhen
stellt sich, trotz der Isolierverglasung, immer noch das Problem
von Kondensation oder Reif am Rand der verglasten Fläche. Aufgrund
dessen, dass der Umfang der Verglasung, der weniger als die übrige verglaste
Fläche
isoliert ist, und die die Verglasung tragenden Elemente der Kälte ausgesetzt
sind, haben sie außen
eine Temperatur, die niedriger als die der Umgebungsluft ist, was
zur Kondensation sowohl auf dem Glas als auch auf der Halterung
führt.
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Das
Vorhandensein von Kondenswasser oder Reif hat Nachteile: Verkleinerung
des Sichtfeldes durch den Glasteil, Bildung von Schimmel und von
Pfützen
auf dem Boden, Anhaften von Feuchtigkeit an der Haut, Bildung von
Rändern
auf der Bekleidung und die Gefahr, dass die Haut an den bereiften Teilen "anklebt".
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Um
diese Nachteile zu beheben ist es bekannt, das Glaselement mittels
eines umfänglichen Metallbandes
zu beheizen, das in dem die Glaswand tragenden Rahmen versteckt
ist. Dieses Metallband ist jedoch nicht völlig zufriedenstellend:
- – da
seine Länge
vollständig
von den Abmessungen der Verglasung abhängig ist, lässt es sich nur wenig verändern,
- – sein
Einsatz ist schwierig und teuer, da es erforderlich ist, eine perfekt
maßgenaue
Nut in der Dicke der Dichtung der Glasscheiben anzubringen,
- – die
Kontaktfläche
des Bandes mit dem Rahmen und der Wirkungsgrad der Beheizung sind
klein und,
- – wenn
es mit einem elektrischen Strom mit höherer Spannung (etwa 220 Volt)
versorgt wird, ist es zwingend, es mit einer Sicherheitsvorrichtung
zu versehen, die bei einem unbeabsichtigten Zerbrechen der Glasscheibe
den Stromkreis unterbricht.
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Deshalb
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Isolierglaselement
bereitzustellen, das aus mindestens zwei Glasscheiben und wenigstens einem
Profil gebildet ist und es erlaubt, Kondensation und Reifbildung
am Umfang zu verhindern.
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Erfindungsgemäß wird ein
Isolierglaselement vorgeschlagen, das mindestens zwei Glasscheiben
und wenigstens ein Profil umfasst und auf wenigstens einer Seite
mindestens einer Glasscheibe mindestens eine beheizbare Einfassung
aufweist, und die Einfassung von dem Profil bedeckt und mit dem
Profil durch eine wärmeleitende
Dichtung vereinigt wird. Auf diese Weise kann, indem der Rand der Verglasung
beheizt wird, das Glas und das Profil auf einer Temperatur von oberhalb
des Taupunktes der Umgebungsluft gehalten und somit die Bildung
von Kondensation und Reif auf dem Glas verhindert werden.
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Im
erfindungsgemäßen Kontext
wird, wenn das Glaselement mehrere Glasscheiben umfasst, bezeichnet
mit:
- – "äußerer Glasscheibe" die Glasscheibe,
die, wenn sie sich in eingebauter Position befindet, mit der Umgebungsluft
in Berührung
steht,
- – "Innenglasscheibe" die Glasscheibe,
die sich mit der kalten Luft in Berührung befindet, die von dem Kühlbehälter erzeugt
wird,
- – "Zwischenglasscheibe" eine Glasscheibe,
die sich zwischen der äußeren Glasscheibe
und der Innenglasscheibe befindet,
- – "Außenseite" die Seite einer
Glasscheibe, die zur Umgebungsluft gerichtet ist, und
- – "Innenseite" die Seite einer
Glasscheibe, die zur gekühlten
Luft gerichtet ist.
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Entsprechend
einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform
wird die beheizbare Einfassung von der Außenseite der äußeren Glasscheibe
getragen. Auf diese Weise befindet sich die Einfassung über ihre
gesamte Oberfläche
direkt im Kontakt mit der wärmeleitfähigen Dichtung,
was es erlaubt, das Profil mit einem maximalen Wirkungsgrad zu beheizen.
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Vorteilhafterweise
wird die beheizbare Einfassung durch das Aufbringen eines Emails
oder Harzes, das elektrisch leitfähige Teilchen wie Teilchen aus
Silber, Nickel, Zink, Kupfer, Graphit oder einem Edelmetall wie
Gold, Platin bzw. Palladium enthält, gebildet.
Silberteilchen sind bevorzugt, insbesondere da sie ein vorteilhaftes
Verhältnis
von Leitfähigkeit/Kosten
aufweisen.
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Das
erfindungsgemäß nützliche
Email kann eine beliebige Zusammensetzung sein, die eine Glasfritte,
gegebenenfalls mit Pigmenten (als Farbmittel, wobei diese Pigmente
Bestandteil der Fritte sein können)
und ein Suspensionsmittel umfasst. Dabei kann die Glasfritte eine
beliebige Glasfritte sein, die es erlaubt, schließlich auf
der Halterung eine Glasmatrix zu bilden, vorzugsweise eine solche,
welche die Temperaturen ertragen kann, die für das thermische Vorspannen
(Höchsttemperatur
etwa 650 °C) erforderlich
sind. Hauptsächlich
aus Gründen
der Wiederverwertung ist eine Fritte bevorzugt, die im Wesentlichen
kein Blei enthält.
Das Suspensionsmittel stellt das ordnungsgemäße Suspendieren der festen
Teilchen sicher und erlaubt das Aufbringen und zeitweilige Haften
des Emails auf dem Glas. Das Suspensionsmittel wird im Allgemeinen
aus organischen Suspensionsmitteln wie Kiefernöl, Terpenen, Mineralölen, Verdünnungsmittel
und Harzen ausgewählt.
Das erfindungsgemäß nützliche
Harz wird aus Harzen ausgewählt,
die in der Lage sind, auf dem Glasträger schließlich eine Polymerschicht zu
bilden. Vorzugsweise ist das Harz ein Epoxid-, Polyimid-, Silicon-,
Polyester- oder Polyacrylatharz.
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Die
beheizbare Einfassung wird im Allgemeinen erhalten, indem die Email-
oder Polymerharzzusammensetzung, welche die metallischen Teilchen enthält, auf
dem Glas durch Aufsprühen,
Auftragen mit einer Walze bzw. einem Schleier oder durch Siebdruck
aufgebracht und das so beschichtete Glas bei einer Temperatur von
etwa 500 bis 650 °C,
wenn es sich um ein Email handelt, und 100 bis 200 °C im Falle
eines Harzes eingebrannt wird. Vorzugsweise wird ein Siebdruckverfahren
angewendet.
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Die
Einfassung kann sich über
die gesamte Länge
einer Seite der betreffenden Glasscheibe(n) erstrecken oder nur
einen Teil der Länge
einnehmen. Die Enden der Einfassung sind mit Anschlusselementen
für den
elektrischen Strom, beispielsweise aufgelöteten oder aufgeklebten Kontakten,
versehen, die es erlauben, die Einfassung auf deren gesamter Länge zu beheizen.
Je nach der vorgesehenen Verwendung kann die Einfassung auf einer
einzigen Seite oder auf mehreren Seiten angeordnet werden. Vorzugsweise
wird die Einfassung von mindestens zwei, vorteilhafterweise gegenüberliegenden
Seiten und besser noch von drei oder vier Seiten getragen. In letzterem
Fall ist die Einfassung vorteilhafterweise ununterbrochen und sind
ihre beiden Enden an den elektrischen Strom angeschlossen.
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Länge, Breite,
Dicke und Form der Einfassung sind nicht kritisch. In dieser Hinsicht
erlaubt es die Erfindung, die Stärke
der Beheizung der Einfassung leicht zu verändern zu optimieren; indem
insbesondere die Breite beeinflusst wird, können leicht Bereiche erhalten
werden, die in ein und demselben Band oder in mehreren Bändern wärmer als
andere sind. Dabei ist es jedoch bevorzugt, eine derartige Form
und Größe zu wählen, dass
die Einfassung von dem die Glasscheiben haltenden Profil verdeckt
werden kann. Abgesehen von dem zweifellos schönen Aussehen erlaubt es die
Bedeckung mit dem Profil, wenn die Einfassung von der Außenseite
der äußeren Glasscheibe
getragen wird, sie vor späteren
Beschädigungen
zu schützen,
wie sie beispielsweise aus der Verwendung bestimmter Reinigungsmittel
resultieren.
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Die
wärmeleitfähige Dichtung
besteht im Allgemeinen aus einem Polymer, das leitfähige Teilchen enthält, beispielsweise
aus einem Silicon oder einem Epoxidharz, das Aluminiumoxidteilchen
enthält.
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Entsprechend
einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform
wird die beheizbare Einfassung von der Innenseite der äußeren Glasscheibe getragen.
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Entsprechend
einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform
befindet sich die beheizbare Einfassung auf der Außenseite
einer Zwischen- oder Innenglasscheibe.
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Entsprechend
der zweiten und dritten Ausführungsform
ist es vorteilhaft, der beheizbaren Einfassung ein Zwischenelement
hinzuzufügen,
das die Wärme
leiten kann. Dieses Zwischenelement kann beispielsweise eine Metallfolie
sein, wovon mindestens ein Ende umgebogen ist, um einen im Wesentlichen
rechten Winkel oder ein L- bzw. T-Metallprofil zu bilden, und ein
Ende mit der Einfassung verbunden ist, beispielsweise durch Löten oder
Kleben, und das andere oder ein anderes freies Ende parallel zur
Dicke der die Einfassung tragenden Glasscheibe angeordnet ist. Dadurch
wird dem Kontakt zwischen der Einfassung und der wärmeleitfähigen Dichtung
eine größere Fläche verliehen,
was es erlaubt, den Wirkungsgrad der Beheizung des die Glasscheiben
haltenden Profils zu erhöhen.
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Vorzugsweise
und unabhängig
von der Ausführungsform
umfasst das Glaselement mindestens zwei Glasscheiben, die durch
einen Zwischenraum getrennt und am Umfang durch eine vorteilhafterweise
wasserdichte Dichtung miteinander verbunden sind. Besonders bevorzugt
besteht das Element aus drei Glasscheiben.
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Entsprechend
einer erfindungsgemäßen Abwandlung
ist die äußere Glasscheibe
thermisch vorgespannt. Das thermische Vorspannen erlaubt es, derart
beträchtliche
Spannungen im Glas zu erzeugen, dass, wenn es zufällig zerbricht,
sich dabei Stücke
bilden, die so klein sind, dass sie keine Verletzungen verursachen
können.
Das Vorspannen ist ein an sich bekannter Vorgang: Beispielhaft kann
es je nach Glasdicke 2 bis 4 Minuten lang bei einer Temperatur von
etwa 550 bis 650 °C
durchgeführt
werden. Wenn diese Glasscheibe eine oder mehrere beheizbare Einfassungen
in Form einer Emailschicht trägt,
erlaubt das Vorspannen auch das Einbrennen des Emails.
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Weitere
vorteilhafte erfindungsgemäße Merkmale
und Einzelheiten werden anhand der folgenden Beispiele unter Bezugnahme
auf die im Anhang befindlichen Figuren näher erläutert, wobei
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1 eine
schematische Darstellung einer Tiefkühltruhe, wofür das erfindungsgemäße Glaselement
verwendet wird,
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2 eine
Vorderansicht eines Glaselements entsprechend der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform,
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3 einen
senkrechten Schnitt durch das Glaselement von 2,
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4 eine
Vorderansicht eines Glaselements entsprechend der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform,
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5 einen
vertikalen Schnitt durch das Glaselement von 4,
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6 eine
Vorderansicht eines Glaselements entsprechend der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform
und
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7 einen
vertikalen Schnitt durch das Glaselement von 6 zeigt.
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In 1 ist
ein Kühlbehälter 1 vom
Typ einer Tiefkühltruhe
gezeigt, die oben offen ist und deren Vorderwand und Seitenwände mit
erfindungsgemäßen Isolierglaselementen 2, 3 und 4 ausgestattet sind.
Dabei besteht jedes Glaselement 2, 3 und 4 hier aus
einem oder mehreren Profilen, die einen Rahmen 5, 6 und 7 bilden,
der die Glasscheiben 8, 9 und 10 hält.
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In 2 ist
eine Vorderansicht eines Glaselements entsprechend der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform
gezeigt.
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In 3 ist
ein vertikaler Schnitt durch dasselbe Element gezeigt.
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Entsprechend
dieser Ausführungsform
umfasst das Glaselement zwei Glasscheiben 11, 12,
die mit einer beheizbaren Einfassung 18 versehen sind und
von einem Rahmen gehalten werden, der die Form des Profils 13 hat.
In 2 ist das Profil 13 als gepunktete Linien
gezeigt, damit die beheizbare Einfassung 18 besser zu sehen
ist.
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Die
Glasscheiben 11, 12 sind durch einen Zwischenraum 14 getrennt
und am Umfang durch eine vor Feuchtigkeit schützende Dichtung 15 vereinigt.
In dem Zwischenraum 14 ist mit einem kleinen Abstand vom
Rand der Glasscheiben 11, 12 ein Hohlprofil 16 eingefügt, das
ein Trockenmittel enthält und
durch eine Kleberaupe 17 am Glas befestigt ist. Die äußere Glasscheibe 11 ist
auf der Außenseite
mit einer beheizbaren Einfassung 18 versehen, deren Breite
variabel ist, welche sich über
die vier Seiten der Glasscheibe erstreckt und deren Enden für die Stromversorgung
ei nen elektrischen Anschluss 19 tragen. Die Verbindung
der Einfassung 18 mit dem Profil 13 wird von einer
wärmeleitfähigen Dichtung 20 sichergestellt.
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In 4 ist
eine Vorderansicht eines Glaselements entsprechend der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform
und in 5 ein vertikaler Schnitt durch dieses Element
gezeigt.
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Wie
zuvor besteht das Element aus Glasscheiben 11, 12,
die von dem Profil 13 gehalten werden, das auch in 4 durch
gepunktete Linien dargestellt ist. Die Glasscheiben 11 und 12 sind
durch den Zwischenraum 14 voneinander getrennt und am Umfang
durch die Dichtung 15 vereinigt. Der Zwischenraum 14 umfasst
das Hohlprofil 16, welches das Trockenmittel und die Kleberaupe 17 (die
nicht dargestellt sind) enthält.
Die äußere Glasscheibe 11 trägt hier
auf der Innenseite zwei voneinander getrennte beheizbare Einfassungen 21, 22,
die dieselbe Breite und eine Länge
haben, die im Wesentlichen gleich der der Seiten der Glasscheibe 11 ist,
und deren Enden elektrische Anschlüsse 19 tragen. Durch Aufkleben
oder Auflöten
ihres Endes 24 sind Zwischenelemente 23, deren
frei gebliebenes Ende 25 zur Glasscheibe 11 gebogen
und in einer Ebene angeordnet ist, die im Wesentlichen zur Dicke
der Glasscheibe parallel verläuft,
auf den Einfassungen 21, 22 befestigt. Die gesamte
Oberfläche
des Endes 25 befindet sich so in Kontakt mit der Dichtung 20,
um das Profil 13 zu beheizen.
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In 6 ist
eine Vorderansicht eines Glaselements entsprechend der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform
und in 7 ein vertikaler Schnitt durch dieses Element
gezeigt.
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Das
Element besteht hier aus drei Glasscheiben 11, 12, 26,
die von dem Profil 13 gehalten werden, das in 6 wieder
als gepunktete Linien dargestellt ist. Die Glasscheiben 11, 12, 26 sind
durch die Zwischenräume 14, 27 getrennt
und am Umfang durch die Dichtung 15 vereinigt. Dabei umfasst
jeder Zwischenraum 14, 27 das Hohlprofil 16,
das das Trockenmittel und die Kleberaupe 17 (die nicht
dargestellt sind) enthält.
Die Zwischenglasscheibe 12 trägt hier auf der Außenseite
eine beheizbare Einfassung 28, die von dem oberen Band 29 und
dem unteren Band 30 gebildet wird, die auf einer Seite
miteinander verbunden sind und deren mit den elektrischen Anschlüssen 19 versehenen
Enden sich auf der anderen Seite der Glasscheibe befinden.
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Das
Zwischenelement 31 ist hier ein T-Profil, dessen Steg 32 auf
dem Band 29 der beheizbaren Einfassung 28 befestigt
ist und dessen Schenkel 33 in einer Ebene angeordnet sind,
die im Wesentlichen quer zur Ebene der Glasscheibe 26 steht,
welche die Einfassung trägt.
Die Schenkel 33 sind mit dem Profil 13 durch die
leitfähige
Dichtung 20 verbunden.