NO145668B

NO145668B - WINDOW.

Info

Publication number: NO145668B
Application number: NO781840A
Authority: NO
Inventors: Sten Trolle
Original assignee: Sten Trolle
Priority date: 1978-05-26
Filing date: 1978-05-26
Publication date: 1982-01-25
Also published as: NO145668C; NO781840L

Description

De studier av mulighetene til å forbedre bygningers varme-isolasjon som er gjort på grunn av de senere års kraftige prisforhøyelser på fossile brensler er for vinduers vedkom-mende konsentrert om anvendelsen av tre eller flere lag glass. Dette kommer av at varmegjennomgangsmotstanden, dvs. The studies into the possibilities of improving the thermal insulation of buildings which have been carried out due to recent years' sharp price increases for fossil fuels have, for windows, concentrated on the use of three or more layers of glass. This is because the heat transfer resistance, i.e.

det inverse av k-verdien i et vindu ved gitt avstand mellom de to ytterste lagene av glass øker når luftmengden mellom lagene oppdeles i ytterligere skikt. Den fysikalske for-klaring på dette fremgår av diagrammet i fig. 1, som viser l/k i m^ °C/W, som funksjon av avstanden i mm mellom ,to lag glass som ligger i nærheten av hverandre. Det fremgår at kurven først stiger meget bratt og når et maksimum ved om- the inverse of the k-value in a window at a given distance between the two outermost layers of glass increases when the amount of air between the layers is divided into further layers. The physical explanation for this can be seen from the diagram in fig. 1, which shows l/k in m^ °C/W, as a function of the distance in mm between two layers of glass that are close to each other. It appears that the curve first rises very steeply and reaches a maximum at about

trent 30 mm. En" ytterligere økning av avstanden medfører som det fremgår ingen ytterligere økning av varmegjennomgangsmotstanden. Ved en avstand på ca. 5 mm er motstanden om- trained 30 mm. As can be seen, a further increase in the distance results in no further increase in the heat transfer resistance. At a distance of approx. 5 mm, the resistance is

trent 0,10 m^ °C/W. Dersom avstanden mellom lagene i et tre-lagsvindu alle er 5 mm, blir altså motstanden ca. 0,20 m<2>trained 0.10 m^ °C/W. If the distance between the layers in a three-layer window is all 5 mm, the resistance will therefore be approx. 0.20 m<2>

°C/W. Dersom det midtre lag utelates, mens de to ytre lag har den samme avstand (det ses her bort fra tykkelsen av det midtre lag) dvs. 10 mm, blir motstanden, som det fremgår, °C/W. If the middle layer is omitted, while the two outer layers have the same distance (the thickness of the middle layer is disregarded here), i.e. 10 mm, the resistance, as can be seen, becomes

bare 0,14 m^ °C/W. Med samme luftlag-tykkelse mellom de ytre lagene øker altså varmegjennomgangsmotstanden ved montering av et midtre lag. only 0.14 m^ °C/W. With the same air layer thickness between the outer layers, the heat transfer resistance increases when installing a middle layer.

Vinduer med tre eller flere lag glass blir imidlertid kompli-serte og derfor dyre å fremstille. Ved vinduer som kan åpnes kan det heller ikke ses bort fra den vektøkning som det tredje lag glass representerer. Av disse grunner ér det foreslått å la plast- However, windows with three or more layers of glass are complicated and therefore expensive to produce. In the case of windows that can be opened, the increase in weight represented by the third layer of glass cannot be ignored either. For these reasons, it is proposed to let plastic

folier danne mellomlagene - se f.eks. svensk patent 312.900. foils form the intermediate layers - see e.g. Swedish patent 312,900.

Det er betegnende at dette patent ikke omfatter noen figur som viser hvordan innspenningen av plastfoliene skulle gjøres. It is significant that this patent does not include any figure showing how the clamping of the plastic foils should be done.

Det har i denne sammenheng oppstått to problemer. Det ene var Two problems have arisen in this context. One was

de rent tekniske vanskeligheter med å spenne opp og feste en folie langs samtlige fire sidekanter, hvilket ble ansett nød-vendig. Det annet problem henger sammen med forskjellen i varme-utvidelseskoeffisient mellom plast og glass. Denne forskjell utgjør omtrent 10<5>. Dette innebærer at dersom en plastfolie i et slik vindu er perfekt strukket ved f.eks. -2 0°C, vil den ved +30°C ha ca. 1 mm større høyde og bredde enn glassrutene. Den tilsvarende relative forlengelse av plastfolien medfører at foliens sentrum kan bule ut ca. 11 mm vinkelrett på dens plan. Det vil innses at en slik deformasjon av flere grunner ikke kan tolereres. Den viktigste grunn er naturligvis at buktningene i folien gir optiske effekter som helt forstyrrer sikten gjennom vinduet. the purely technical difficulties of tensioning and attaching a foil along all four side edges, which was considered necessary. The second problem is related to the difference in thermal expansion coefficient between plastic and glass. This difference amounts to approximately 10<5>. This means that if a plastic film in such a window is perfectly stretched by e.g. -2 0°C, at +30°C it will have approx. 1 mm greater height and width than the glass panes. The corresponding relative extension of the plastic film means that the center of the film can bulge out approx. 11 mm perpendicular to its plane. It will be realized that such a deformation cannot be tolerated for several reasons. The most important reason is of course that the bends in the foil produce optical effects that completely disrupt the view through the window.

Foreliggende oppfinnelse innebærer en løsning på begge de nevnte problemer. Oppfinnelsen bygger på den erkjennelse at det ikke er nødvendig å spenne inn en plastfolie som utgjør mellomlag i et vindu også langs sidekantene, men at det er tilstrekkelig å spenne folien fast oventil og nedentil. Dette innebærer at de to vertikale kanter av folien kan befinne seg nær inntil vinduet tilsvarende begrensningsflate, men slik at det dannes en spalt mellom dem. Varmeoverføringen i luftskiktet mellom et par parallelle lag glass skjer såvel ved ledning som konveksjon og stråling. Varmetransporten ved stråling påvirkes ikke i det hele tatt av de to smale, vertikale luftspalter, mens varmeoverføringen ved ledning øker, men økningen er neppe målbar. For å oppnå varmeveksling ved konveksjon må det skje bevegelse i den innestengte luft, men den eneste mulige bevegelse er den oppover rettede bevegelse som bevirkes av termosifoneffekten. Da imidlertid folien er innspent oventil og nedentil, og da det i henhold til det ovennevnte ikke kan finne sted noen horisontalt rettet konveksjonsstrømning, blir slutt-resultatet at varmetapene ved konveksjon ikke økes på grunn av de vertikale luftspaltene. The present invention involves a solution to both of the aforementioned problems. The invention is based on the recognition that it is not necessary to fasten a plastic foil which constitutes an intermediate layer in a window also along the side edges, but that it is sufficient to fasten the foil firmly above and below. This means that the two vertical edges of the foil can be close to the window corresponding to the limiting surface, but so that a gap is formed between them. The heat transfer in the air layer between a pair of parallel layers of glass occurs by conduction as well as convection and radiation. The heat transfer by radiation is not affected at all by the two narrow, vertical air gaps, while the heat transfer by conduction increases, but the increase is hardly measurable. In order to achieve heat exchange by convection, movement must occur in the trapped air, but the only possible movement is the upward movement caused by the thermosiphon effect. Since, however, the foil is tensioned above and below, and since, according to the above, no horizontally directed convection flow can take place, the end result is that the heat losses by convection are not increased due to the vertical air gaps.

Innfestingen av plastfolien bare ved to innbyrdes motstående sidekanter har i sin tur gjort det mulig på en enkel måte å innspenne plastfolien fjærende. Herved oppnås altså en automatisk kompensasjon av forskjellen i lengdeutvidelse sammenlignet med glassrutene, slik at folien hele tiden holdes strukket, uavhengig av temperaturvariasjonene, og sikten gjennom vinduet blir ikke nedsatt. The fixing of the plastic foil only at two mutually opposite side edges has in turn made it possible to clamp the plastic foil in a springy manner in a simple way. This automatically compensates for the difference in length expansion compared to the glass panes, so that the foil is kept stretched at all times, regardless of temperature variations, and visibility through the window is not reduced.

Den foreliggende oppfinnelse kjennetegnes ved de trekk som frem- The present invention is characterized by the features that

går av de etterfølgende patentkrav. I det følgende skal beskrives en utførelsesform av oppfinnelsen, under henvisning til tegningen. goes by the subsequent patent claims. In the following, an embodiment of the invention will be described, with reference to the drawing.

Fig. 1 viser, som allerede nevnt, en kurve som angir varmegjennamgangsmot-standen som en funksjon av avstanden mellom to glassruter. Fig. 2 viser i perspektiv og i vertikalsnitt et vindu i henhold til oppfinnelsen, med tp plastfolier mellom ytterruter av glass. Fig. 3 viser et snitt gjennom vinduet i fig. 2, der snittplanet er parallelt med vindusrutenes plan. Fig. 1 shows, as already mentioned, a curve indicating the heat transfer resistance as a function of the distance between two panes of glass. Fig. 2 shows in perspective and in vertical section a window according to the invention, with tp plastic foils between outer panes of glass. Fig. 3 shows a section through the window in fig. 2, where the section plane is parallel to the plane of the window panes.

To forhold skal særlig omtales..Det ene er at et vindu i henhold til oppfinnelsen eventuelt kan utføres i henhold til det såkalte isolerprinsipp, dvs. at den innestengte luft skal være tørr og helt avgrenset fra de ytre omgivelser, slik at kondens- og ren-gjøringsproblemer bortfaller. For det annet skal nevnes at oppfinnelsen kan tilpasses såvel faste vinduer som vinduer som kan åpnes. Uttrykket "ramme", som anvendes i den etterfølgende be-skrivelse av den viste utførelsesform og i patentkravene, betyr derfor den del av vinduet som holder rutene fast, og kan således bety enten ramme eller karm. Two conditions should be mentioned in particular. One is that a window according to the invention can possibly be made according to the so-called insulation principle, i.e. that the trapped air must be dry and completely separated from the external environment, so that condensation and clean -making problems disappear. Secondly, it should be mentioned that the invention can be adapted to fixed windows as well as windows that can be opened. The term "frame", which is used in the subsequent description of the embodiment shown and in the patent claims, therefore means the part of the window which holds the panes firmly, and can thus mean either frame or frame.

Den viste ramme 1 har L-profil og fastholder ved hjelp av en list The frame 1 shown has an L-profile and is held in place by means of a strip

2 et par glassruter 3 og 4. Tetning mellom disse og rammen 1, henholdsvis listen 2 e^ved rammens øvre del og ved dens to vertikale deler oppnådd ved hjelp av gummilister 5 og 6. I rammens nedre del finnes en tetningslist 7 av gummi og som har U-profil. Over steget på denne list og mellom de to glassrutene 3 og 4 befinner det seg en skinne 8 som er hul og har rektangulært tverr-snitt. I bunnen av skinnen finnes flere hull 9, og over hvert hull befinner hodet på en skrue 10 seg. Skruene er ført gjennom hull i skinnen 8 og inn i en over denne beliggende, vannrett stav 11. Staven 11 har i dette tilfellet sirkelprofil, og rundt undersiden av staven ligger en plastfolie hvis frie ender er innspent i rammens overdel, nemlig fastklemt mellom glassrutene 3 og 4 samt mellomliggende avstandslister 12, 13 og 14. De to halvdelene av folien danner altså hver sin mellomrute 15 og 16. 2 a pair of panes of glass 3 and 4. Sealing between these and the frame 1, respectively the strip 2 at the upper part of the frame and at its two vertical parts obtained with the help of rubber strips 5 and 6. In the lower part of the frame there is a sealing strip 7 made of rubber and which has a U-profile. Above the step on this strip and between the two panes of glass 3 and 4, there is a rail 8 which is hollow and has a rectangular cross-section. In the bottom of the rail there are several holes 9, and above each hole is the head of a screw 10. The screws are guided through holes in the rail 8 and into a horizontal rod 11 located above this. The rod 11 in this case has a circular profile, and around the underside of the rod is a plastic foil whose free ends are clamped into the upper part of the frame, namely clamped between the glass panes 3 and 4 as well as intermediate spacing strips 12, 13 and 14. The two halves of the foil therefore each form an intermediate pane 15 and 16.

Inntil hodet på hver skrue 10 ligger en skive 17. Mellom denne Up to the head of each screw 10 is a disc 17. Between this

og undersiden av det øvre steg på skinnen 8 befinner det seg en trykkfjær 18. Fjærene 18 tilstreber altså å trekke staven 11 nedover, dvs. å holde de to plastfoliene 15 og 16 strukket. Ved at den underste del av staven 11 befinner seg i en viss avstand over skinnen 8, kan den bevegelse som oppstår på grunn av lengdeutvidelse, henholdsvis kontraksjon i plastfolien absorberes. Den nevnte avstand er på tegningen overdrevet for tydelighetens skyld. and on the underside of the upper step on the rail 8 there is a pressure spring 18. The springs 18 therefore strive to pull the rod 11 downwards, i.e. to keep the two plastic foils 15 and 16 stretched. As the lower part of the rod 11 is located at a certain distance above the rail 8, the movement that occurs due to longitudinal expansion or contraction in the plastic film can be absorbed. The mentioned distance is exaggerated in the drawing for the sake of clarity.

Fig. 3 viser at bredden av foliene 15 og 16 er litt mindre enn lysåpningen i rammen 1, slik at det mellom folienes vertikale sidekanter og de nærliggende partier av rammen dannes luftspalter 19 og 20. Bredden av disse er ikke kritisk, men kan passende være inntil et par mm. Som forklart ovenfor, innebærer disse spalter ingen nevneverdig økning av varmetransporten på tvers gjennom vinduet som følge av stråling og ledning. Videre skal nevnes at det for å hindre varmeoverføring ved konveksjon er nødvendig å umuliggjøre vertikal strømning, dvs. å hindre at oppvarmet luft stiger oppover. For dette formål er det vinduets nedre del, mellom staven 11, skinnen 8 og glassrutene 3 og 4, anordnet et tetningselement 21 i form av skumplastmaterial. Dette danner altså en effektiv sperre mot vertikal strømning og dermed mot konveksjons-tap. Fig. 3 shows that the width of the foils 15 and 16 is slightly smaller than the light opening in the frame 1, so that air gaps 19 and 20 are formed between the vertical side edges of the foils and the adjacent parts of the frame. The width of these is not critical, but can suitably be up to a few mm. As explained above, these slits do not imply any significant increase in heat transport across the window as a result of radiation and conduction. It should also be mentioned that in order to prevent heat transfer by convection, it is necessary to make vertical flow impossible, i.e. to prevent heated air from rising upwards. For this purpose, a sealing element 21 in the form of foam plastic material is arranged in the lower part of the window, between the rod 11, the rail 8 and the glass panes 3 and 4. This therefore forms an effective barrier against vertical flow and thus against convection loss.

Ved tilpasning av oppfinnelsen til ulike anvendelser kan flere av-vikelser fra den her eksempelvis beskrevne utførelsesform tenkes. Dette gjelder ikke bare rammens detaljkonstruksjon, men også antall skikt av plastfolier. Således kan det anvendes bare ett plastskikt, eller tre eller flere. Anvendelsen av flere skikt kan først og fremst være aktuelt i fryserier og lignende anlegg, der det kreves et meget lavt varmegjennomgangstall. Dersom antall plastskikt er tre, kan det også øverst i rammen anordnes et stavformet organ mellom to av foliene. Dersom antallet er fire, kan to par plastfolier ganske enkelt monteres inntil hverandre, i henhold til det prinsipp som er vist på tegningen. Det vesentlige ved oppfinnelsen er at hver folie er innspent bare oventil og nedentil, samt at smale luftspalter finnes ved de vertikale kantene. When adapting the invention to different applications, several deviations from the exemplary embodiment described here can be envisaged. This applies not only to the frame's detailed construction, but also to the number of layers of plastic foil. Thus, only one plastic layer, or three or more, can be used. The use of several layers may primarily be relevant in freezers and similar facilities, where a very low heat transfer rate is required. If the number of plastic layers is three, a rod-shaped body can also be arranged at the top of the frame between two of the foils. If the number is four, two pairs of plastic foils can simply be fitted next to each other, according to the principle shown in the drawing. The essential thing about the invention is that each foil is clamped only at the top and bottom, and that there are narrow air gaps at the vertical edges.

Claims

1. Window whose frame encloses an outer and an inner pane of glass as well as a number of foils of a transparent plastic sandwiched between the panes of glass, characterized in that each foil (15, 16) is attached to the window only at its upper and lower edge, as there are gaps (19, 20) between the side edges and the adjacent parts of the frame (1), and that the foils (15, 16) is spring-loaded in the vertical direction.

2. Window as specified in claim 1, characterized in that two closely adjacent foils (15, 16) are made in one piece and at the lower or upper edge of the window is placed around a rod-like body (11) which is attached to the frame (1) via springs (18).

3. A window as specified in claim 1 or 2, characterized in that between the edges of the foils (15, 16) which are spring-connected to the frame (1) and the frame there is a sealing element (21), preferably in the form of a strip of foam plastic or similar.