NO147695B

NO147695B - Apparat til styring av vekselstroemmotorer.

Info

Publication number: NO147695B
Application number: NO761593A
Authority: NO
Inventors: Josef Eder
Original assignee: Euratom
Priority date: 1975-05-16
Filing date: 1976-05-07
Publication date: 1983-02-14
Also published as: FR2311445B1; IE42577L; CH616284A5; SE432501B; NL188824C; DE2619714A1; NO147695C; JPS51141312A; IE42577B1; NL188824B; DE2619714C2; DK151431B; NO761593L; SE7605476L; DK215076A; NL7604679A; IT1062028B; BE841715A; JPS5820232B2; FR2311445A1

Description

Sammenf estet vindu med redusert varme -

og stråling<g>gjennomslippelighet, med gjennomsiktige folier som er anbrakt mellom vindusrutene.

Oppfinnelsens gjenstand er et sammenfestet vindu, hvis strålings- og varme-giennomslippelighet reduseres dels ved en

økning av vinduets refleksjonsevne og dels

ved at varmestrålings-utvekslingen mellom

den indre og ytre vindusrute hindres, slik at

personer og planter, som måtte befinne seg

i rommet, beskyttes mot solvarme om som-meren og mot strålings- og kaldlufttrekk

om vinteren. Ved vinduet ifølge oppfinnelsen kan spesielt varmegjennomslippeligheten reduseres sterkere enn gjennomslippeligheten av solstråling, og solstrålingen kan

således benyttes for rommets oppvarmning

i vesentlig høyere grad enn det er tilfelle

ved kjente dobbelt- eller sammenfestete

vinduer.

Det er alt foreslått å redusere et enkelt

vindus varmegjennomslippelighet ved å

spenne ut en glassklar kunststoff-folie på

innsiden av vindusrammen og derved på

en rimelig måte å oppnå virkningen av et

dobbeltvindu. Ifølge et annet forslag skal

luftkonveksjonen mellom den indre og ytre

vindusrute i et dobbeltvindu hindres uten

at sikten reduseres, ved at en eller to glassklare kunststoff-folier spennes ut på de

sider av den indre og ytre vindusramme

som vender mot hverandre. Å benytte mer

enn to folier for dette formål, måtte imidlertid fortone seg som meningsløst og uøko-nomisk for fagmannen, idet, som det lett

lar seg påvise, vanligvis en og med sikkerhet to folier strekker til for dette formål.

Til grunn for foreliggende oppfinnelse ligger den erkjennelse at det ved dobbelt-vinduer med en avstand på ca. 20 mm mellom rutene bare er en forholdsvis ringe del av den totale varme som strømmer gjennom vinduene, som formidles ved luftkon-veksjon, hvis vinduet virkelig er tett. Den langt større del må føres tilbake til utveks-ling av varmestråling mellom den indre og ytre vindusrute, hvorved de for varmestråling ugjennomslippelige vindusruter avhen-gig av sin temperatur stråler mot hverandre nesten som sorte legemer. Dette fremgår av fig. 1, som viser varmeoverfør-ingstallet « for et plan-parallelt, vertikalt luftmellomrom på 1,9—10 cm tykkelse i avhengighet av de begrensende flaters effektive utstrålingsevne E. Denne effektive utstrålingsevne er ifølge definisjonen gitt med utstrålingsevnen e, og g., for flatene som begrenser luftmellomrommet:

For to glassflater med varmestrålings-evne e, = e£ - 0,90 blir E således 0,82. Av fig. 1 kan det utleses et varmeoverførings-tall på a = 4,8 kcal/m-h°C ved en temperaturdifferanse A T = 5,5° mellom den ytre og indre vindusrute. Det kan lett beregnes at det derav ved en gjennomsnitts-temperatur T]L, = 10° C overføres «8 = 3,68 kcal/ m-h°C ved stråling, og resten aL = (4,8 ■— 3,68) kcal/-h°C - 1,12 kcal/m-h^C ved luftens varmeledning og konveksjon og ved et luftmellomrom på 2 cm overføres A, = 1,04 kcal/m-h°C alene ved luftens varmeledning. Noe av dette resultat kan for øvrig utleses av fig. 1, idet E ville være 0 ved en forsvinnende liten utstrålingsevne hos glassrutene (e, = e2 — 0), noe som nesten kan oppnåes ved at flatene gjøres speilende. Hvis E = 0, vil, som vist i fig. 1, bare aL = 1,1 kcal/m<2>h°C, dvs mindre enn fjerde-parten gå fra den ene glassrute til den and-re ved den resterende varmeledning og konveksjon. Dette er samtidig grunnen til at varmedemningen av et vindu med 20 mm avstand mellom rutene bare i meget ringe grad kan forbedres ved innføring av en gass med liten varme-ledeevne.

Med utgangspunkt i denne erkjennelse går foreliggende oppfinnelse ut på i det ve-sentlige å hemme overføringen av varmestråling mellom den indre og ytre vindusrute, såvel ved absorpsjon av varmestrålingen, slik som det er tilfelle ved skumstoff eller fibersjikt og ved flerdobbelte vinduer, som ved refleksjon av den varme som ut-stråles av vindusrutene.

Slik refleksjon finner f. eks. sted ved et kjent sammenfestet vindu, hvor det på den ene av de to indre flater er pådampet et tynt lysgjennomslippelig gullsjikt. Dette sammenfestede vindu har dog på grunn av grønnfarging av det dagslys som slippes gjennom og på grunn av den sterke opp-varming av den pådampede glassrute — be-tinget av solstråle-absorpsjon — ikke kun-net slå igjennom i den utstrekning som kunne vært ønskelig av hensyn til strål-ingsklimatiseringen. På gråværsdager slippes det for lite lys gjennom vinduet og på solrike dager fremdeles for meget. Av denne grunn kan denne vindustype bare benyttes der hvor den varige farging av dagslyset ikke må unngåes av estetiske grunner og hvor oppvarmningen av den pådampede glassrute ikke medfører vanskeligheter.

Ved det sammenfestede vindu ifølge oppfinnelsen reduseres derimot strålings-gjennomslippeligheten og varmestrålings-overføringen mellom den indre og ytre vindusrute ved delvis refleksjon og/eller absorpsjon på overflatene av et flertall, få my tykke, glassklare sjikt eller kunststoff - folier, som tilskåret i det sammenfestede vinduets format er fritt utspennt lagvis og planparallelt mellom den ytre og den indre vindusrute med mellomrom til rutene. Både den gjennomgående stråling og den varme-strøm som slippes gjennom vinduet kan derved med letthet svekkes med 35 pst. Dagslyset hhv. solstrålene utenfra vil i dette tilfelle reflekteres på hver enkelt folieflate med den ved material-brytnings-indeks n gitte refleksjonskoeffisient r =

(n — 1)- / (n + 1)- og vil på sammenlagt z folier reflekteres med en brøkdel

slik at bare den annen brøkdel x7 1 -o, etter noen svekkelse ved absorpsjon når inn i rommet. Hvis foliene er fargeløse, vil det inntrengende lyset inneholde alle spektrets farger tilnærmet i samme innbyrdes forhold som det lys som treffer vinduet. Lyset virker derfor ufarget. Fig. 2 viser dets svekkelse yz for polyesterfolier av merket «Meli-nex» med optisk brytnings-indeks n = 1,6 i avhengighet av antallet z innsatte folier. Hvis den for o, angitte formel oppløses etter z, fåes

for det antall folier, som må innsettes, for at den stråling som treffer vinduet skal reflekteres til et ønsket prosenttall q7, hhv. bare skal slippes igjennom av vinduet i det ønskede prosenttall x, = 1 - q.,. Derved er t = 1 — r den enkelte folies gjennomslippelighet.

Først når den påtreffende solstråling på grunn av den flerdobbelte refleksjon mot foliene og glassrutene reflekteres med mer enn 35 pst. og i høyden 60 pst. slippes gjennom vinduet, kan betingelsene for et for menneskelegemet gagnlig strålings-klima oppfylles, hvor solstråling neppe vil føles ubehagelig selv høysommerstid.

I de tilfelle som er av praktisk interesse, hvor solstrålene faller inn under forholdsvis stor vinkel, vil den varmestråling som emitteres av glassrutene ikke bare absor-beres sterkere men også reflekteres sterkere enn sollyset, idet denne i motsetning til solstrålingen oppfyller hele vinkelen 2jt og refleksjonskoeffisienten ved isolatorer som kjent øker betydelig med minskende inn-fallsvinkel. Med et økende antall z folier som settes inn i det sammenfestede vindu, vil forholdet mellom solstrålings- og varme-gjennomslippelighet endres.

Ved et spesielt anvendelsestilfelle av foreliggende oppfinnelse velges et så stort antall over hverandre anordnete kunststoff-folier at forholdet mellom solstrålings-gjennomslippelighet og varme-gjennomslippelighet øker til minst det dobbelte av hva som er tilfelle ved vanlige dobbelt-vinduer. Denne anvendelse er av vidtgående betydning forsåvidt som rommets oppvarm-ing derved for en større del besørges av sol-energien. Pr. kvadratmeter vindusflate vil det nemlig av den påtreffende solstrålings-energistrøm B(i komme en energistrøm B = tvBo inn i rommet, mens det med en varme-gjennomslippelighet av ved en temperaturdifferanse Tj-T., mellom den indre og ytre vindusrute avgår en varmestrøm Q = «v (Tj-T.,). På grunn av

kan således den oppvarmningsdel som be-sørges av sol- og himmelstrålingen med solstrålings-gjennomslippelighet tv og varme-gjennomslippelighet a,, påvirkes av-gjørende av vinduets konstruksjon.

For at kvotienten av solstrålings-gjennomslippelighet tv og varme-gjennomslippelighet ikke må bringes til den ønskede verdi med et overdrevet stort antall folier z eller sjikt av, forsynes foliene ifølge en videreføring av oppfinnelsen med et tynt, lysgjennomslippelig sjikt av et korrosjons-bestandig metall med god elektrisk lede-evne, f. eks. gull, hvis refleksjonsevne for temperaturstråling på 300°K er selektivt øket. Overfor den kjente pådamping har denne fremgangsmåte fordelen av at den er rimeligere, idet pådampingen av foliene kan gjennomføres på løpende meter. Derved må man imidlertid ta en misfarging av det inntrengende lyset med på kjøpet.

En lignende virkning kan også oppnåes ved at foliene påføres sjikt av et fargeløst, lysgjennomslippelig materiale, som f. eks. glass eller lakk, som har sterke absorpsjonsbånd i brede deler av spektralbåndet for temperaturstrålingen på 300°K. Hvis z folier spennes ut i mellomrommet mellom den ytre og indre vindusrute i samme innbyrdes avstand på ikke mindre enn 6 mm reduseres varmegjennomslippeligheten tilnærmet som ved et flerdobbelt vindu med v = z + 2 til av = ra/(v — 1) og solstrålings-gjennomslippeligheten tilnærmet til

hvorved man kan sette lys-absorpsjonen i glasset og de tynne folier til side og sette glassets lysbrytningsindeks lik foliens. Forholdet mellom solstrålings-gjennomslippelighet og varme-gjennomslippelighet er i dette tilfelle

For et foliemateriale med lysbrytningsindeks n — 1,6 vil den annen faktor, som vist i nedenstående tabell, øke med folie-antallet z og oppnår f. eks. ved sju folier en verdi, som er nesten 5 ganger så stor som ved et vanlig sammenfestet vindu.

Absolutt sett er gjennomsnitts-energi-strømmen for den sol- og himmelstråling som under slike forhold trenger inn i et sydvendt rom (med den for Wien fastsatte verdi (B„ = 27 W/m- ved T-T., = 18° C og a = 5,25 kcal/m<2>h°C = 6,1 W/m<2> °C) tilnærmet lik den varmestrøm som går ut av vinduet, mens den ved et vanlig sammenfestet vindu bare utgjør ca. en femtedel av denne varmestrøm.

Ved forsøk med sammenfestede vinduer, hvor sju 6 my tykke folier av polyetylen-tereftalat var utspent foldefritt, parallelt med rutene i innbyrdes lik avstand på 5 mm og i kantene var klebet på vinduets avstandslister, ble følgende på-vist: a. I løpet av fem år har det på foliene hit-til ikke vist seg noen aldersfenomener, foliene er hverken farget eller matte, mindre transparente eller sprø på grunn av den stadig inntrengende sol- og himmelstråling.

b. Lys-gjennomslippeligheten ble, som be-regnet, redusert til ca. 50 pst. gjennom

de 7 folier.

c. Utenfra virker vinduene selv uten gar-diner ikke lenger sorte men nesten i

himmelens farger.

d. Vinduet hindrer praktisk talt innsyn i

rommet.

e. Varmeoverføringen fra den indre til den ytre vindusrute ble redusert til 1,9 kcal/ hm<2> °C temperaturdifferanse mellom rutene.

Med hensyn til varmeoppdemning svarer således det sammenfestede vinduet ifølge oppfinnelsen til en 30 cm tykk mursteinsvegg. Ytterligere økning av et slikt vindus varme-oppdemning til ekvivalens med en 1 meter tykk mursteinsvegg ligger innenfor mulighetenes grense ved bruk av et foliebelegg med varmeabsorberende materiale. Bygninger og drivhus, som er ut-styrt med slike sammenfestede vinduer, får på grunn av den sterkt økte varmeoppdemning en varmelagringsevne, som ellers bare har vært mulig ved tunge, massive bygninger med små vinduer, f. eks. gamle tiders slott og borger, og det er således for første gang mulig å oppvarme dem så å si utelukkende ved den innfallende sol- og himmelstråling.

Fysiologisk og psykologisk har det nye sammenfestede vindu forbløffende virknin-ger. I et strålingsklimatisert rom, som holdes på en gjennomsnittlig strålingstem-peratur på 22° C, kunne man selv høysom-merstid sitte i solen i timevis innenfor vinduet uten å bli ubehagelig oppvarmet eller sjenert. Bak et slikt vindu en het sommer-dag har man inntrykk av at det snarere er svalt ute enn hett, og omvendt virker en kald vinterdag mild.

Som følge av den mangedobbelte varme-oppdemning avlastes kjøleanlegget og om vinteren kan det spares en betydelig mengde olje, kull eller gass. Besparelsen av oppvarmings- og kjøle-energi er så betydelig at de økte vinduspriser amortiseres i løpet av 4 år og at det i mange tilfelle til og med lønner seg å fyre elektrisk.

For at lyset skal reduseres mindre på grunn av refleksjon ved sammenfestede vinduer med et større antall mellomfolier og forskjellen mellom lys-gjennomslippelighet tv og varme- gjennomslippelighet av skal økes ytterligere, reduseres de benyttede kunststoff-foliers lysrefleksjon på begge sider ifølge ytterligere et trekk ved oppfinnelsen ved damping av et l/ i skikt. Dette gjennomføres rimeligst ved hjelp av en apparatur, som muliggjør damping av et langt kunststoff-bånd pr. løpemeter.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av nedenstående beskrivelse av et par utførelseseksempler som er vist i teg-ningene fig. 3—6. Fig. 3 viser et tverrsnitt gjennom et sammenfestet vindu med avtrappet avstandslist. Fig. 4 viser et tverrsnitt gjennom et sammenfestet vindu, hvor avstandslisten er sammensatt av flere enkeltlister. Fig. 5 viser en flat enkeltlist, som på begge sider har påspent en skrukkefri folie, a) sett ovenfra og b) sett i tverrsnitt.

Fig. 6 viser et tverrsnitt gjennom et

sammenfestet vindu med en avstandslist som er sammensatt av flere, flate, delvis varmeoppdemmende enkeltlister, hvorav annen hver på begge sider er forsynt med en påspent folie.

I utførelseseksemplene ifølge fig. 3 og 4 er foliene 1 i utspent stand klebet på de parallelt med glassrutene 2 og 3 forløpende flater av avstandslistene 4 henholdsvis 5. På denne måte holdes foliene i jevn innbyrdes avstand på minst 4 mm og samme avstand fra rutene 2 og 3. I fig. 3 har avstandslisten et avtrappet profil, ifølge fig. 4 er den sammensatt av flere enkeltlister med U-profil. Sistnevnte anordning har den fordel at foliene lettere kan spennes plane med en større, ikke vist spennramme, før de klebes på enkeltlistene. De folie-for-synte enkeltlister klebes deretter sammen og de ytterste klebes på glassrutene 2 og 3.

Begge sider av annen hver enkeltlist kan også ved hjelp av en større spenn-ramme forsynes med hver sin skrukkefrie folie 1, hvorpå foliene sveises fast på listens ytterkant og bare holdes i spent stand ved at de to glassrutene i kantene holdes sammen av en ramme, som ikke er vist i fig. 4, men som griper over begge rutene. En slik enkeltlist viser fig. 5a ovenfra og fig. 5b i tverrsnitt A—A. Enkeltlisten 6 kan derved ha U-profil som i fig. 4 eller, som vist i fig. 6, være utført som metallisk massivramme 7. Som vist i fig. 5, er begge folier 1 sveiset sammen i sømmen 9, som forløper tett ved listens 6 ytterkant.

I fig. 6 er det vist ytterligere et utførel-seseksempel av det sammenfestede vindu ifølge oppfinnelsen. Listene 7, hvor det på begge sider er spennt en folie 1, er her under mellomlegg av mellomlister 8 av et elastisk materiale og uten folier først lagt løst på den ene glassruten 2 og dekket av glassruten 3, hvorpå hele stabelen holdes sammen ved at en fastere kunststoff-ramme 11, f. eks. av polyetylen, skyves på fra siden. For å hindre varmebroer utføres mellomlistene eller -rammene 8 hensikts-messig av et elastisk materiale, som f. eks. kork, som leder varme minst like dårlig som glass.

For å hindre senere tilsmussing av foliene 1 og de ikke tilgjengelige flater av glassrutene 2 og 3, noe som vanligvis skjer som følge av kondensasjon av innelukket vanndamp, må hele monteringen av det sammenfestede vindu skje i et rom med særdeles tørr og støvfri luft. I et slik rom utlades foliene 1 først elektrisk med en jordet ionisator, hvorpå støv fjernes, foliene spennes og forbindes med enkeltlistene 6 eller 7. Foliene legges deretter på den om-talte måte sammen med listene lagvis på en glassrute 2, enkeltlistene klebes sammen innbyrdes og med glassrutene 2 og 3, eller hele stabelen forbindes under spenning ved påsetting av kunststofframmen og denne ramme 11 klebes eller sveises gasstett i skjøtene og med glassrutene 2 og 3, slik at etterfølgende inntrengning av støv og vanndamp utelukkes for derved å unngå at folier og glassruter blir matte på grunn av vanndamp-kondensasjon. For å sikre at kunststofframmen 11 blir fullstendig gasstett, blir denne på innsiden belagt med et tynt, sammenhengende metallskikt 12, som går frem til glassrutenes 2 og 3 ytre pass-flater og der er klebet sammen med rutene.

Claims

1. Sammenfestet vindu med redusert varme- og strålingsgjennomslippelighet, med gjennomsiktige folier som er anbrakt

mellom vindusrutene, karakterisert v e d at det mellom den ytre og indre vindusrute er planparallelt med rutene og fritt utspennt et så stort antall glassklare lag eller folier i rutenes størrelse at strålingen ved overgangen fra den ene til den annen rute svekkes med minst 35 pst. ved partiell refleksjon og/eller absorpsjon på foliene og at den varmestrøm som slippes gjennom av vinduet dermed også svekkes med minst 35 pst.

2. Sammenfestet vindu som angitt i påstand 1, karakterisert ved at folie-antallet fastsettes lik y2 ^'^x'''

v/t hvorved v er de enkelte foliers refleksjonskoeffisient og t = 1 — v er de enkelte foliers strålingsgjennomslippelighet og q7 og tz angir prosentforholdet av den stråling som skal kastes tilbake hhv. slippes gjennom av vinduet.

3. Sammenfestet vindu som angitt i påstand 1, karakterisert ved at foliene er farveløse og med tilnærmet samme refleksjonskoeffisient partielt reflekterer alle områder av det synlige spektrum praktisk talt absorpsjonsfritt på sine overflater.

4. Sammenfestet vindu som angitt i påstand 1, karakterisert ved at kvotienten av vinduets solstrålegjennomslippe-lighet og varmegjennomslippelighet for-størres med folier, som reflekterer og/eller absorberer varmestrålingen på ca. 300° Kelvin sterker enn solstrålingen som slippes frem av den ytre vindusrute, i forhold til tilsvarende kvotient for et sammenfestet vindu som bare består av to vindusruter.

5. Sammenfestet vindu som angitt i påstand 1 og 4, karakterisert ved at foliene på i og for seg kjent måte er forsynt med et tynt sjikt av et korrosjons-sikkert metall med god elektrisk lede-evne, som f. eks. gull, som slipper gjennom en del av lyset, men reflekterer den infrarøde solstrålingen og varmestrålingen på ca. 300° Kelvin sterkere enn den synlige lys.

6. Sammenfestet vindu som angitt i påstand 1 og 4, karakterisert ved at foliene er forsynt med et sjikt av et lysgjennomslippelig materiale, som f. eks. glass eller lakk, som har flere og sterkere absorpsjonsbånd enn den bærende folie i store deler av spektralområdet for varmestråling på ca. 300° Kelvin.

7. Sammenfestet vindu som angitt i påstand 4, karakterisert ved at foliene på begge sider er forsynt med et X/4-sjikt som reduserer refleksjonen i det spek-tralområde som øyet er maksimalt ømfint-lig for.

8. Sammenfestet vindu som angitt i påstand 1 og 4, karakterisert ved at foliene (1) i mellomrommet mellom den ytre (2) og indre (3) vindusrute er anord-net i samme avstand fra hverandre hhv. en av de to vindusrutene.

9. Sammenfestet vindu som angitt i påstand 1 eller en av de påfølgende påstan-der, karakterisert ved en avstands-ramme (5, 10), som er sammensatt av flere flate enkeltrammer (6, 7, 8), hvor bare annen hver enkeltramme (5, 7) på begge sider er påsatt en glattspent folie (1) og hvor disse to folier holdes i denne tilstand ved at de er sveiset sammen i rammens (5, 7) ytterkant (9).

10. Sammenfestet vindu som angitt i påstand 9, karakterisert ved at de enkeltrammer eller lister (8) som ikke er påsatt folier består av et elastisk materiale, f. eks. kork, som demmer opp varme minst like godt som glass.

11. Sammenfestet vindu som angitt i påstand 9 eller 10, karakterisert ved at det i mellomrommene mellom foliene hhv. mellom folie og vindusrute er ført inn en tørr gass eller tørr luft og at etterføl-gende inntrengning av fuktighet hindres ved hjelp av en varmedemmende ramme (11), som griper over og holder sammen rutene (2, 3) og avstandsrammene (6, 7, 8), og som på innsiden er påført et tynt, gasstett metallsjikt (12) som bare øker varme-ledningen i uvesentlig grad.