NO157386B - Anordning ved et vindu. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning ved

et vindu, idet anordningen tjener til å gi den innerste rute en av behagelighetshensyn passende overflatetemperatur, idet nevnte rute og en ytterligere rute er innrettet til å avgrense et hovedsakelig lukket hulrom.

Komfortkriteriet for et oppvarmet rom utgjøres av den såkalte retningsgivende operative temperatur. Verdien av denne er bestemt av strålingsklimaet og lufttemperaturen ved en flerhet av referansepunkter i rommet. Strålingsmiljøet blir negativt påvirket av romflater som er kalde på grunn av transmisjonstap, spesielt vinduer, fordi disse får en overflatetemperatur som er lavere enn rommets ønskede temperatur. Ved å anordne et eller flere hermetisk lukkede mellomrom, dvs. en eller to såkalte isolerglassruter, har man kunnet heve temperaturen på den indre rute i forhold til vanlige koblede toglassvinduer. Temperaturen på den indre rute blir imidlertid forholdsvis lav og kjølende, selv om der utføres slike passive forholdsregler.

Man oppnår et bedre resultat dersom mellomrommet mellom

de to innerste ruter blir gjennomstrømmet av oppvarmet luft, fortrinnsvis tilluft eller fraluft. På grunn av varmetapene utover må der benyttes en høy lufthastighet for at ikke temperaturen hos den strømmende luft og dermed hos den innerste rute skal synke under værelsestemperaturen på utløpssiden. Varmetapene og vanskelighetene med å fremskaffe tilstrekkelige strømningshastigheter ved det begrensede mellomrom som står til disposisjon i forbindelse med et vindu som dessuten skal kunne åpnes og ha koblede rammer for å muliggjøre rengjøring av de ruter som forbistrømmes av luft, har medført at løsninger av dette slag ikke er helt.realistiske.

En løsning på det problem som vedrører vanskeligheten

med å holde innerrutens temperatur på tilstrekkelig høyt nivå, er imidlertid meget ettertraktet, ettersom utførte prøver har vist at romtemperaturen kan senkes et par grader med bibehold av komfortfølelse dersom vinduets kuldestråling

kan elimineres helt ved å gjøre innerrutens temperatur lik romtemperaturen eller noe høyere. I det sistnevnte tilfelle har den kuldestrålende innerrute gått over til å bli en varmeav-giver. I den forbindelse kan andre varmekilder i rommet reduseres eller sløyfes helt.

En slik løsning har man oppnådd ifølge den foreliggende oppfinnelse, idet en anordning av den' innledningsvis angitte art omfatter de kjennetegn som er angitt i de vedføyde patent-krav. Temperaturforløpet for: sirkulas.jonsluften rundt mellomruten, overflatetemperaturen: hos innerruten og det totale transmisjonstap er bestemt av en flerhet av parametre. Blant disse skal der nevnes vinduets opprinnelige K-verdi, dobbelt-spaltens interne strålingsegenskaper, varmeovergangsmotstanden, luftomsetningen og innløpstemperaturén på luften. Ved at man leder luften (helt eller delvis) etter at den har passert den innerste luftspalte, gjennom den,luftspalte som ligger nærmest den innerste spalte, opprettholdes der en høyere temperatur på den rute som ligger mellom de to spalter, enn hva tilfellet er om luften skulle ledes bare gjennom den innerste spalte (enkeltspaltetilfellet). Det medfører at luften når den passerer den innerste spalte, ikke blir avkjølet like kraftig som ved enkeltspaltetilfellét. Dermed kan luftstrømmen reduseres, eventuelt innløpstemperaturén senkes, og likevel kan temperaturen på den innerste rute holdes på samme nivå

som ved enkeltspaltetilfellet.

Ved en utetemperatur på f.eks. -20°C og en ønsket værelses-temperatur på f.eks. 20°C,]behøver lufttemperaturen ved innløpet til det hovedsakelig lukkede mellomrom være bare ca. 23°C

og kan deretter synke til i det nærmeste 20°C etter passeringen av mellomrutens innside. Etter å ha passert mellomrutens utside, dvs. ved mellomrommets utløp, har lufttemperaturen sunket til ca. 11°C. For pånytt å oppvarme luften til 23°C, f.eks.

med varmt vann i en effektiv varmeveksler, kreves der en vanntemperatur inn til varmeveksleren på i idealtilfellet bare f.eks. 23,5°C, idet vanntemperaturen ut fra varmeveksleren i idealtilfellet blir f.eks. 11,5°C, dvs. returvann-temperaturen ligger langt under værelsestemperaturen på tross av at hele

innerruten er bragt til en temperatur som ikke underskrider værelsestemperaturen på 20°C.

Det vil lett sees at dette innebærer uanede muligheter

for utnyttelse av lavverdig energi, f.eks. lavtemperatur-spillvarme, solvarme, varme fra akkumulatorer osv. En solfanger som kan arbeide med en tilløps- eller avløpstemperatur hos den sirkulerende varmebærer med bare 11-15°C resp. 23-27°C,

får jo en vesentlig høyere virkningsgrad enn hva som normalt er vanlig.

Dersom anordningen ifølge oppfinnelsen blir utnyttet

i forbindelse med et hus med lav K-verdi i veggene og eventuelt en varmeveksler for husets inn/ut-luft, torde det i mange tilfeller ikke være nødvendig med noen ytterligere varmeavgivende anordning for husets oppvarming utover det nevnte tilnærmet 23-27/1 1 -15°C-vannsystem. Med en temperaturforskjell mellom inn- og utgående sirkulasjonsvann på ca. 12°C kan der benyttes like stor vannstrøm som vanligvis benyttes i praksis i eksisterende hus. Ved ombygging av slike hus kan anordningen ifølge oppfinnelsen således tisluttes direkte til rørledningene 1 det eksisterende varmesystem med eller uten eksisterende radiatorer.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli nærmere beskrevet under henvisning til den vedføyde tegning som skjematisk viser forskjellige utførelseseksesmpler på anordningen ifølge oppfinnelsen . Fig. 1 er et tverrsnitt gjennom et vindu med en varmeveksler innebygget i vinduskarmen. Fig. 2 er et tverrsnitt gjennom et vindu med en varmeveksler og en vifte innebygget i en vinduspost. Fig. 3 er et tverrsnitt gjennom et vindu som er forsynt med to hovedsakelig lukkede mellomrom, og som er tilsluttet en varmluftledning og en returledning som er forbundet med en varmesentral. Fig. 4 er et diagram som viser temperaturforholdene ved f.eks. den utførelsesform som er vist på fig. 1.

På fig. 1 er der vist en yttervegg 1 med en vindusåpning

2 hvori der er anordnet en vinduskarm 3. I denne er der anordnet en vindusramme 4 med et vanlig isolerglass 5 sammensatt av to glassruter. Innenfor er der anordnet to ytterligere vindus-rammer 6, 7, idet rammen 6 bærer et av,to ruter sammensatt isolerglass 8, slik at der til isolerglasset 5 dannes en spalte 9, samtidig som der dannes en'spalte 10 til en innerrute 11 anordnet i rammen 7.

Mellom de øvrige deler av vindusrammene 4 og 6 og rammene

6 og 17 er der anordnet dype slisser 12, og i den øvre del av rammen 6 like ovenfor den øvre kant av isolerglasset 8

er der anordnet kanaler 13 som forbinder slissene 12.

Mellom de nedre deler av vindusrammene 4, 6 og 7 er der anordnet gjennomgående slisser 14 som munner ut i motsvarende slisser 15, 16 i den nedre del av karmen 3 hvor der dessuten er anordnet et kammer 17 som forbinder slissene 15, 16 langs så å si hele vinduets bredde. I kammeret er der anordnet en langstrakt, høyeffektiv motstrømsvarmeveksler 18 med tverr-gående, fine kanaler som forbinder slissene 15, 16 og eventuelt en vifteanordning 19 som retter en forholdsvis langsom luftstrøm opp i spalten 10 under sugning av luft fra spalten 9 via varmeveksleren 18. Denne er på vanlig måte forsynt med en rørslynge 20 hvis ender er forbundet med en varmtvannstilførselsledning

21 resp. returledning 22. i

Den luft som er oppvarmet av varmeveksleren 18, strømmer langsomt opp gjennom slissen 15 og inn i spalten 10, eventuelt under påvirkning av viften 19, passerer slissene 12 og kanalene 13 i den øvre del av vinduet og strømmer deretter ned gjennom spalten 9 under en viss avkjøling fra de forholdsvis kalde ruter i isolerglasset 5. Den kalde luft blir ført ned gjennom slissen 16 og passerer gjennom varmeveksleren 18 under fornyet oppvarming.

Som tidligere beskrevet og slik det vil bli vist tydeligere i forbindelse med fig. 4, kan innerruten 11 meddeles en overflatetemperatur som tilnærmelsesvis svarer til en ønsket værel-sestemperatur på f.eks. 20°C over hele flaten ved anvendelse av en vanntemperatur på 23-27°C i tilførselsledningen og så

lav som 11-15°C i returledningen.

Den på fig. 2 viste utførelsesform skiller seg fra den

på fig. 1 ved at der benyttes en enkelt rute 25 istedenfor isolerglasset 8 på fig. 1, og at varmeveksleren 18 er trukket ut og blitt plassert i et kammer 26 i en vinduspost 27.

Den på fig. 3 viste utførelsesform oppviser en ytterligere dobbeltspalte 31, 32 som er dannet av to ytterligere ruter 29, 30, idet dobbeltspalten er utformet på samme måte som spaltene 9, 10. I rammer og karm er slisser og kanaler slik anordnet og tilsluttet en varmluftskanal 33 resp. en returkanal 34, at varm luft vil stige opp gjennom den innerste spalte 10 ned gjennom spalten 9 resp. gjennom spalten 31 og ned gjennom den ytterste spalte 32. Her blir selvsagt temperaturforskjellen enda større enn de ca. 12°C som er antatt ved de tidligere utførelsesformer.

Fig. 4 viser temperaturfordelingen fra ytterruten 5 til innerruten 11, og i de to luftspalter 9 og 10 langs hele høyden av vinduet. Utetemperaturen antas å være -20°C og innetemperaturen +20°C. Luftens temperatur ved innstrømningen i spalten 10 er 23°C, og ved utstrømningen fra spalten 9 bare 11°C.

Tross denne lave temperatur på den innstrømmende luft, blir innerrutens overflatetemperatur nedentil 21,2°C og oventil 19,7°C, dvs. i praksis lik innetemperaturen.

Med et vindu av dette slag oppstår der intet såkalt kulde-ras, og vinduet oppfattes ikke som en kald flate. Ved en hevning av flatetemperaturen på ca. 1°C kan vinduet t.o.m. oppfattes som en varm flate, og dersom slike vinduer anordnes i et lavenergihus, kan ytterligere varmeavgivende anordninger bli mer eller mindre overflødige.

Ved kraftig solbestråling sommerstid kan selvsagt vanntemperaturen senkes noe, idet vindusanordningen ifølge oppfinnelsen alternativt kan anvendes for kjøling.

For å forhindre dannelsen av kondens utfører man spaltene på vanlig måte ventilert til ytterluften gjennom fine kanaler.

Viften og varmeveksleren behøver selvsagt ikke være plassert inntil hverandre, idet viften som et eventuelt eksempel kan være innebygget i den øvre del av vinduskarmen.

Claims (6)

1. Anordning ved et vindu som tjener til å gi den innerste rute (11) en med hensyn til komfort passende overflatetemperatur, idet nevnte rute (11) og en ytterligere rute (5) er slik anordnet at de avgrenser et hovedsakelig lukket mellomrom, karakterisert ved et organ (19) som tjener til å føre luften i mellomrommet i strømningsbevegelse fra et innløp (15) til et utløp (16) rundt en i mellomrommet anordnet mellomrute (8), og ved en anordning (18) for oppvarming av luften før denne føres inn i spalten (10) mellom den innerste rute (11) og mellomruten (8) til en temperatur på høyst noen få grader over temperaturen for værelsesluften på innsiden av vinduet, og: dessuten at organet (19) er utført for å styre strømningshastigheten slik at den tempererte luft ved utslippet fra spalten (10) mellom den innerste rute (11) og mellomruten (8) har en temperatur i det vesentlige lik temperaturen av værelsesluften på vinduets innerside.

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at innløpet (15) og utløpet (16) strekker seg over hele vinduets bredde.

3. Anordning som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at organet (19) er en vifte som virker over hele vinduets bredde.

4. Anordning som angitt i et av kravene 1-3, karakterisert ved at anordningen (18) er en varmeveksler av motstrømstypen som er innebygget i en vinduspost (27) som er forbundet med vinduskarmen (3).

5. Anordning som angitt i et av kravene 1-4, karakterisert ved at mellomruten (8) utgjøres av en isolerrute.

6. Anordning som angitt i et av kravene 1-5, karakterisert ved et ytterligere, utenfor-liggende mellomrom med to spalter (31,32) som er skilt av en ytterligere mellomrute (29) som omstrømmes av luftstrømmen fra de første spalter (9,10).