NO300932B1 - Avstandsramme for en isolerglassenhet, fremgangsmåte ved fremstilling av denne, samt isolerglassenhet - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en avstandsramme for

en isolerglassenhet, en fremgangsmåte ved fremstilling av denne, samt en isolerglassenhet.

Det er vel kjent at isolerende glassenheter reduserer varmeoverføringen mellom innsiden og utsiden av et hus eller andre konstruksjoner. Et mål på isolasjonsverdien som generelt brukes, er den såkalte U-verdien. U-verdien er varmemengden i kJ som passerer gjennom enheten pr. time kvadratmeter grad Celsius.

Jo lavere U-verdien er jo bedre er enhetens termiske isolasjonsverdi, det vil si høyere motstand mot varmestrøm vil resultere i mindre varme ledet gjennom enheten.

Et annet mål for isolasjonsverdien er den såkalte R-verdien

som er den inverse U-verdien. Nok et mål på motstanden (RES)

mot varmestrøm er angitt som timer0 C pr. Joul dividert på cm av enhetens omkrets

Tidligere var isolasjonsegenskapen, det vil si U-verdien for

en gitt isolasjonsenhet, U-verdien målt ved senter av enheten. I den senere tid er det innsett at U-verdien til kanten på enheten må betraktes adskilt for å bestemme enhetens totale termiske egenskaper. For eksempel vil enheter som har lave U-verdier og høye kant U-verdier under vintersesongen, ikke gi noen kondensasjon av fuktighet ved midten av enheten, men kan ha kondensasjon eller en tynn linje med is ved kanten av U-enheten nær rammen. Konden-sasjonen eller is ved kanten av enheten, indikerer at det er et varmetap gjennom enheten og/eller rammen, det vil si

kanten har en høy U-verdi. Dersom kondensatet eller vann fra smeltende is renner ned på en treramme, vil treet, dersom det ikke er spesielt behandlet, råtne. Den store temperatur-forskjellen mellom det varme senteret og den kalde kanten, kan medføre større kantpåkjenninger og glasset kan brekke. U-verdiene til innrammede og ikke-innrammede enheter og metoder for å bestemme disse, er beskrevet mer detaljert i en senere del av beskrivelsen.

I de senere år er utforming og konstruksjonsmaterialene som brukes til å fremstille isolerglass og rammene blitt betydelig forbedret for å fremstille innrammede enheter med lave U-verdier. Flere typer enheter som er tilgjengelige og midtre og kant U-verdier til de utvalgte, blir diskutert i den følgende beskrivelse.

Isolerglassenheter er kjennetegnet ved (1) at kantene av glassplatene er sveiset sammen, (2) et lavemisjonsbelegg på den ene platen og (3) argon i rommet mellom sjiktene, er blandt annet beskrevet i US-PS nr. 07/468.039 til PPG Industries, Inc., innsendt 22. januar, 1990, med tittel "Fremgangsmåte og apparat for sammenføyning av kanter på glassplater, hvor en av dem har et elektrokonduktivt belegg og artikkelen fremstilt ved fremgangsmåten". De beskrevne enheter har en målt midtre U-verdi på ca. 5.12 og en målt U-verdi ved kanten på ca. 11.25. Selv om isolasjonsenheter av denne typen er akseptable, er det begrensninger. For eksempel kreves det spesielt utstyr for å oppvarme og smelte kantene til glassplatene sammen, og herdeglass brukes ikke ved fremstilling av enhetene.

I US-PS nr. 4.807.439 er det beskrevet en isolasjonsenhet markedsført av PPG Industries, Inc. under varmemerket SUNSEAL. Enheten har et par glassplater med avstand ca. 1.14 cm fra hverandre rundt en organisk kantanordning og luft i rommet mellom platene. En enhet som er konstruert på denne måten, er antatt å ha en målt ytre U-verdi på ca. 7.16 og en U-verdi ved kanten på ca. 12.07. Ved å føre en isolerende gass, for eksempel argon, inn i enheten, vil det oppnås lavere midtre og kant U-verdier, men argonet vil med tiden diffundere gjennom den organiske kantanordningen og øke U-" verdiene ved midten og kanten til de tidligere nevnte verdier.

Enheten i US-PS nr. 4.831.799 er en organisk kantanordning og et gasstett belegg, sjikt eller film ved ytterkanten av enheten for å holde tilbake argon i enheten. De termiske egenskapene til enheten er diskutert i kolonne 5 i US-PS nr. 4.431.691 og 4.873.803, som beskriver en enhet med et par glassplater adskilt av en kantanordning med en organisk ring som har et tynt, stivt legeme plassert i denne. Selv om enhetene i disse patentene har akseptable U-verdier, er de beheftet med ulemper. Mer spesielt har disse enhetene en fusjonsvei med kort lengde og høy motstand. Dif fus jonsveien er den avstanden som gassen, for eksempel argon, luft eller fuktighet, må bevege seg for å komme inn eller ut av rommet mellom platene. Motstanden til diffusjonsveien er bestemt av permeabilitet, tykkelse og lengde til materialet. Enhetene beskrevet i US-PS nr. 4.831.799, 4.431.691 og 4.873.803 har høy motstand, kort diffusjonsvei mellom metallstripen eller avstandsmidlene og glassplatene og resten av kantanordningen har en lav motstand og lang diffusjonsvei.

I US-PS nr. 3.919.023 er det beskrevet en kantanordning for en isolasjonsenhet som gir høy motstand og en lang diffusjonsvei som kan brukes for å minimalisere tapet av argon. En begrensning til kantanordningen i henhold til patentet er anvendelse av en metallstripe rundt ytterkantene til enheten. Denne metallstripen leder varme rundt enhetens kant og enheten er antatt å ha en høy U-verdi på kanten.

Det ble nevnt at virkningen av rammens U-verdi på vindus-kantens U-verdi bør tas i betraktning, men en detaljert diskusjon av rammer med lav U-verdi utelates, fordi foreliggende oppfinnelse er rettet mot en isolerglassenhet som har lave midtre og kant U-verdier, er lett å fremstille og som ikke har begrensningene eller ulempene beheftet med kjente isolerglassenheter og som kan anvendes med enhver rammekonstruksj on.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en avstandsramme for en isolerglassenhet med etpar glassplater, hvilken ramme er bøyd av et U-formet avstands stykke fremstilt av et substrat av et fuktighets- og gass-ugjennomtrengelig materiale med strukturell integritet og elastisitet til å holde glassplatene i innbyrdes avstand fra hverandre, hvor et flertall av hjørnene til avstandsrammen er kontinuerlige, kjennetegnet ved at avstandsrammen er bøyd fra en seksjon av et U-formet avstandsstykke, hvor de ytre bena til det U-formede avstandsstykket hver har to furer og et hakk ved hver hjørneposisjon, hvilke furer før bøying danner en V-form og strekker seg fra den fri kanten av det ytre benet til et felles toppunkt ved det midtre benet, hvilket hakk strekker seg mellom de to furene ved den fri kanten til det ytre benet, partiene mellom furene til hvert ytre ben er bøyd innover, mens partiene på utsiden av hvert furepar er f jaerbelastet mot hverandre og danner det kontinuerlige hjørnet, hvilken ramme har fire hjørner, hvorav tre hjørner er kontinuerlige.

En streng av et fuktighetsgjennomtrengelig klebemiddel blandet med et tørkemiddel er fortrinnsvis festet til den indre overflaten av det midtre benet til det U-formede avstandsstykket.

Substratet for det utformede avstandsstykket er fortrinnsvis fremstilt av metall, spesielt rustfritt stål.

Eventuelt er substratet for det U-formede avstandsstykket fremstilt av plast, med en fuktighets- eller gass-ugjennomtrengelig film, hvilken film fortrinnsvis er valgt fra metall eller en halogenert polymer.

Substratet er eventuelt fremstilt av polymert materiale med strukturell elastisitet, hvilket polymert materiale fortrinnsvis er et halogenert polymert materiale.

Klebemidlet for strengen blandet med et tørkemiddel er fortrinnsvis valgt fra polyuretan og silikon.

Oppfinnelsen vedrører også fremstilling av en avstandsramme for en isolerglassenhet med et par glassplater, hvilken ramme er bøyd av et U-formet av st and ss tykke fremstilt av et substrat av et fuktighets-og gass-ugjennomtrengelig materiale med strukturell integritet og elastisitet til å holde glassplatene i innbyrdes avstand fra hverandre, hvor et flertall av hjørnene til avstandsrammen er kontinuerlige, ved å tilveiebringe et substrat av et fuktighets- og gass-ugjennomtrengelig materiale med strukturell integritet og elastisitet til å holde glassplatene i en innbyrdes avstand til hverandre, forme substratet til et U-formet avstandsstykke, kutte avstandsstykket og tilveiebringe et tilstrekkelig avstandsstykke til å fremstille en ramme med en forutbestemt størrelse, og bøye avstandsstykket til rammen ved å presse de ytre bena til avstandsstykket mot hverandre, hvorved et flertall av hjørnene til avstandsrammen er kontinuerlige, kjennetegnet ved at en seksjon av avstandsstykket tilveiebringes med tilstrekkelig lengde til å fremstille rammen, to furer og et hakk ved hver blivende hjørneposisjon tilveiebringes i hvert ytre ben til det U-formede avstandsstykket, at området mellom furene presses ned og de nedtrykte partiene føres til det ytre benet ved hakket mens partiene på utsiden av hvert furepar er fjærbelastet med hverandre og danner det kontinuerlige hjørnet.

En streng av et fuktighetsgjennomtrengelig klebemiddel blandet med et tørkemiddel tilveiebringes fortrinnsvis på den indre overflaten av det midtre benet til avstandsstykket.

Substratet med en streng av et fukt ighet sg jennomt renge 1 ig klebemiddel blandet med et tørkemiddel tilveiebringes og formes til et enkelvegget U-formet avstandsstykke med ytre ben.

Det formes tre hjørner som kontinuerlige hjørner og et fjerde hjørne sveises eller forsegles ved å anvende et fuktighets-og/eller gass-ugjennomtrengelig forseglingsmiddel.

Substratet for det U-formede avstandsstykket fremstilles av metall, fortrinnsvis rustfritt stål.

Substratet for det U-formede avstandsstykket fremstilles eventuelt av plast med en fuktighets-eller gass-ugjennomtrengelig film, hvilken film fortrinnsvis fremstilles av metall eller en halogenert polymer.

Substratet for det U-formede avstandsstykket fremstilles eventuelt av et polymert materiale med strukturell elastisitet, fortrinnsvis et halogenert polymert materiale.

Klebemidlet til strenges blandet med et tørkemiddel velges fortrinnsvis fra polyuretan og silikon.

Formingstrinnet innbefatter fortrinnsvis trinnet med å føre substratet gjennom rullformingsvalser som progressivt former substratet til det U-formede avstandsstykket.

Oppfinnelsen vedrører også en isolerglassenhet med etpar glassplater i et festet forhold med innbyrdes avstand, adskilt av en kantanordning for å danne et forseglet rom inneholdende en gass, kjennetegnet ved at kantanordningen kjennetegnet ved at kantanordningen innbefatter et strukturelt elastisk avstandsstykke med et U-formet tverrsnitt med to motstående ytre ben, og som har et fuktighets- og/eller gass-ugjennomtrengelig forseglingsmiddel som fester glassplatene til de motstående bena til avstandsstykket og danner en gassdiffusjonsbane med en tykkelse på mindre enn 0.32 cm og en lengde på minst 0.32 cm, slik at tapet av gass i rommet er mindre enn 5 % per år målt i henhold til DIN 52293 og resulterer i en RES-verdi på minst 10, bestemt i henhold til ANSYS-programmet, for kantanordningen, og at rommet inneholder en isolerende gass.

Kantanordningen innbefatter videre et fuktighetsugjennomtrengelig forseglingsmiddel på den overflaten av det midtre benet til avstandsstykket som vender bort fra rommet.

Kantanordningen innbefatter videre en streng av et fuktighet sgjennomtrengelig materiale med et tørkemiddel på minst en del av overflaten til avstandsstykket som vender innover.

Avstandsstykket er fortrinnsvis fremstilt av metall.

Avstandsstykket har fortrinnsvis en fiberforsterket glass-fiberplastkjerne belagt med en film av en gass-og fuktighetsugjennomtrengelig film.

Avstandsstykket har eventuelt en plastkjerne belagt med en film av en gass-og fuktighet sug jennomt renge lig film.

Filmen er fortrinnsvis et halogenert polymert materiale eller en tynn, metallisk film.

Isolerglassenhetene innbefatter videre fortrinnsvis tre eller flere glassplater, hvor hver av glassplatene er adskilt av kantanordningen, idet kantanordningene og etpar nærliggende glassplater er sammenføyd og danner en lang, tynn diffusjonsbane og hver kantanordningen har en høy RES-verdi bestemt ved bruk av ANSYS-programmet. Figurene 1 til 4 viser tverrsnitt av kantanordninger til kjente isolasjonsenheter. Figur 5 viser en isolasjonsenhet med en tilfeldig avstandsanordning.

Figur 6 er et snitt langs linjen 6-6 i figur 5.

Figur 7 viser venstre halvdel av figur 6 og viser varme-strømningslinjene gjennom enheten. Figur 8 er tilsvarende figur 7, hvor varmestrømningslinjene er fjernet. Figur 9 er en kurve som viser kanttemperaturfordelingen for enheter med forskjellige typer kantanordninger. Figur 10 er et snitt av en kantanordning som anvender foreliggende oppfinnelse. Figur 11 er et tverrsnitt av en annen utførelsesform av et avstandsstykke i henhold til oppfinnelsen. Figur 12 er et snitt av en kantstripe i henhold til oppfinnelsen med en streng av fuktighets-og/eller gassugjennomtrengelig klebemiddel med et tørkemiddel. Figur 13 viser et snitt av en rulleformingsstas jon for å fremstille kantstripen i figur 12 til avstandslister i henhold til oppfinnelsen. Figurene 14 til 16 er snitt langs linjen 14 til 16 i figur 13. Figur 17 viser et kontinuerlig hjørne til en avstandsramme i henhold til oppfinnelsen ved å bruke avstandsseksjonen vist i figur 18. Figur 18 er et snitt av en seksjon av en avstandslist som er utfrest før bøying til et kontinuerlig hjørne av avstandsrammen vist i figur 17 i henhold til foreliggende oppfinnelse . Figur 19 er et snitt tilsvarende figur 18 som viser et annet kontinuerlig hjørne til en avstandsramme i henhold til oppfinnelsen. Figur 20 er et lignende snitt som figur 10 og viser en annen utførelsesform av oppfinnelsen.

I den etterfølgende diskusjon vil like referansenummer angi like elementer, og enhetene som er beskrevet, har to glassplater. Det bør imidlertid nevnes at det også kan brukes enheter med mer enn to plater, som vist i figur 20.

Med henvisning til figurene 1 til 4, er det vist fire generelle typer av kjente kantanordninger som brukes ved fremstilling av isolerglassenheter. Enheten 10 i figur 1, omfatter et par glassplater 12 og 14 i avstand fra hverandre med en kantanordning 16 som danner et rom 18 mellom platene. Kantanordningen 16 inkluderer et hult metall-avstandsstykke 20 med et tørkemiddel 22 som absorberer fuktighet i rommet og hull 23 (kun vist i figur 1) som gir kommunikasjon mellom tørkemidlet og rommet. Kantanordningen 16 omfatter videre et forseglingsmiddel 24 av klebende type, for eksempel silikon ved den nedre delen av avstandsstykket 20 som vist i figur 1, for å feste avstandsstykket 20 og glassplatene sammen og et forseglingsmiddel 25, for eksempel et butyl-forseglingsmiddel ved den øvre delen av avstandsstykket 20, for å hindre utslipp av isolergass fra rommet 18. Kantanordningen 16 til enheten 10 er av lignende type som enheter som markedsføres av Cardinal Glass og også lignende isolasjonsenheter som er beskrevet i US-PS nr. 2.768.475, 3.919.023, 3.974.823, 4.520.611 og 4.780.164 som herved innlemmes som referanse.

Enheten 30 i figur 2 omfatter glassplatene 12 og 14, hvor kantene er sveiset sammen ved 32 og danner rommet 18. En av glassplatene, for eksempel plate 12, har et lavemisjonsbelegg 34. Enheten 30 vist i figur 2 er lignende isolasjonsenheten solgt av PPG Industries, Inc. under varemerket OptimEdge og er også lignende enhetene som er beskrevet i US-PS nr. 4.132.539 og 4.350.515 og i US-PS søknad nr. 07/468.039.

Med henvisning til figur 3 er det vist en enhet 50 beskrevet I US-PS nr. 4.831.799 som herved innlemmes som referanse. Enheten 50 har glassplater 12 og 14 adskilt av en kantanordning 52 som danner rommet 18. Kantanordningen 52 inkluderer et fuktighetshindrende skummateriale 54 med et tørkemiddel 65 som absorberer fuktighet i rommet 18, en fuktighetstett forsegling 58 for å hindre fuktighet fra luften i å trenge inn i rommet 18 og et gasstett belegg, sjikt eller film 60 mellom skummaterialet 54 og forseglingsmidlet 58, for å hindre at isolergassen slipper ut fra rommet 18. Lignende enheter som enhet 50, er beskrevet i US-PS nr. 4.807.419 som herved innlemmes som referanse.

I figur 4 er det vist en enhet 70 beskrevet i US-PS nr. 4.431.691 og 4.873.803 som herved innlemmes som referanse. Enheten 70 har glassplater 12 og 14 adskilt av en kantanordning 72 som danner rommet 18. Kantanordningen 72 inkluderer et fuktighetstett klebemiddel 74 med et tørke-middel 76 og et metallegeme 78 i denne.

Før beskrivelse av konstruksjonen til isolasjonsenheten og mer bestemt, kananordningen i henhold til oppfinnelsen, synes det å være på sin plass med en diskusjon av varmeoverføringen gjennom en isolert enhet for å forklare oppfinnelsen nærmere. I den følgende diskusjonen, vil U-verdiene brukes for å sammenligne og/eller klassifisere varmeovergang, det vil si motstand mot varmestrømning gjennom en glassenhet for å redusere varmetapet. For de som er kjent innen området, betyr en lavere U-verdi mindre varmeovergang og omvendt. U-verdien for en isolasjonsenhet kan bestemmes ut fra følgende ligning.

hvor U er målet for varmeovergang i kJ/time m^ og C" .

A er arealet i m^

c angir senter av enheten

e angir kanten av enheten

f angir rammen

t er total enhetsverdi til den angjeldende parameter.

I figurene 5 og 6 er det vist en generell isolasjonsenhet 90 med glassplater 12 og 14, adskilt av en kantanordning 92 for å danne rommet 18. Kantanordningen 92 er kun ment som et eksempel og er ikke begrenset av utforming. Ved spesiell henvisning til figur 5, har enheten 90 et kantområde 94 som er området mellom ytterkanten 95 til enheten og en posisjon ca. 7,62 cm inn fra ytterkanten og et midtre område 96. Grenseflaten mellom kantområdet 94 og midtområdet 96 til enheten 90, er vist i figur 5 ved stiplede linjer 98.

Den venstre halvdelen av enhet 90 vist i figur 6 er vist i figur 7, hvor referansenummerne er fjernet for å gjøre den etterfølgende diskusjonen vedrørende varmeovergang gjennom enheten lettere. Med henvisning til figurene 5, 6 og 7, vil det under vinterperioden transporteres varme fra innsiden av en innelukning for eksempel et hus i kantområdene 94 og midtområdene 96 til enheten 90 til utsiden.

I figur 7 ved midtområdet 96 til enheten, er varmestrøm-mønsteret generelt rettvinklet til isotermen som er hovedflaten til glassplatene 12 og 14 og er vist i figur 7 ved pillinjen 100. Retningen til varmestrømmønsteret endres utover mot endekanten 95 til enheten, som vist ved pillinjen 102, inntil den ved ytterkanten 95 til enheten Igjen er et rettvinkmlet varmestrømsmønster til hovedflaten til glassplatene som vist ved pilen 104. Som kjent blandt fagfolk innen området, vil en ramme montert rundt omkretsen av enheten ha en påvirkning på strømningsmønsteret, spesielt strømningsmønstrene 102 og 104. I denne diskusjonen er effekten av rammen på strømningsmønsterne 102 og 104 utelatt, og den foregående diskusjonen er antatt tilstrekkelig til å gi en bakgrunn for forståelse av foreliggende oppfinnelse.

Varmestrømmen gjennom midtområdet 96 til enheten 90 kan modifiseres ved å endre de termiske egenskapene til platene 12 og 14, avstanden mellom platene og gassen i rommet 18. Ved å betrakte avstanden mellom disse platene, det vil si rommet. Rommene har en avstand på ca. 0,63 til 1,27 cm og er antatt å være akseptabelt for å frembringe et isolerende gasslag med den foretrukne avstanden, avhengig av typen isolergass som brukes. Kryptongass er foretrukket i det nedre området, luft og argon er foretrukket ved det øvre området. Generelt er en avstand på 0,63 cm ikke bred nok, for eksempel for at luft eller argongass skal gi et tilstrekkelig isolerende gassjikt og over 1,27 cm vil det opptre gasstrømmer, for eksempel ved bruk av kryptongass i rommet med tilstrekkelig mobilitet til å danne konveksjon og derved bevege varme mellom glassplatene. For eksempel mellom glassoverflaten som ender mot det indre av huset til glassflaten som vender mot utsiden.

Som tidligere nevnt, kan varmestrømmen gjennom enheten også modifiseres ved den typen av gass som brukes i rommet. For eksempel ved å bruke en gass som har en høy termisk Iso-las jonsverdi, øker enhetens ytelse, med andre ord reduserer den U-verdien ved midten og kantområdene. Ved hjelp av et eksempel som er ikke-begrensende for oppfinnelsen, har argon en høyere termisk isolasjonsverdi enn luft. Dersom alle andre momenter som vedrører konstruksjonen av enheten er like, vil bruk av argon senke enhetens U-verdi.

Andre teknikker for å modifisere den termiske isolasjonsverdien til midtområdet, er å bruke plater med høy termisk isolasjonsverdi og/eller plater med et lavemisjonsbelegg. Typer av lavt emisjonsbelegg som kan brukes i oppfinnelsen, er beskrevet i US-PS 4.610.771, 4.806.220 og 4.853.256 som herved innlemmes som referanse. En økning av antall glassplater vil også øke antallet rom, som igjen vil øke isolasjonseffekten ved midten og kantområdene til enheten.

Diskusjonen vil nå bli rettet mot termisk tap ved kantområdene til enheten. Med henvisning til figur 8, er det vist en kantdel til enheten 90, vist i figurene 5 og 6. Bokstavene A og E er punkter hvor varmestrømmen er generelt rettvinklet til glassflaten. Når man nærmer seg kanten til enheten, vil glasset begynne å virke som en forlenget overflate i forhold til kanten og medføre at varmestrøm-mønstrene bøyes eller svinges ved kanten av enheten som vist i figur 7 ved nummer 102. Denne krumningen skjer i kantområdet 94 vist i figurene 6 og 7. Mellom bokstavene B og D er varmestrømmen primært begrenset av kantanordningen 92 i steden for glasset ved enhetens kant. Med henvisning til figur 7, viser kurvene.120, 130 og 140 varmetapet ved kanten for forskjellige typer kantanordninger. Figur 9 bør ikke tolkes som et absolutt forhold, men som en generell antydning for bedre å forstå varmestrømmen gjennom kantanordningen. Kurven 120 viser varmetapsmønsteret for en kantanordning som har høyere varmeledningsevne, for eksempel et aluminiums avstandsstykke som generelt brukes ved konstruksjon av kantanordninger av den typen som er vist i figur 1. Kurven 130 viser varmetapsmønsteret for en kantanordning som er mindre varmeledende enn en kantanordning med et alumlum-avstandsstykke, for eksempel en kantanordning med et avstandsstykke av plast, tilsvarende konstruksjonen av kantanordningen vist i figur 3. Linje 140 viser varme-tapsmønsteret ved kanten for en glasskantenhet av den typen som er vist i figur 2. Selv om det ikke er begrensende for oppfinnelsen, er kantanordninger innlemmet egenskapene i henhold til oppfinnelsen, antatt å gi et varmetapsmønster tilsvarende kurve 140 og varmetapsmønsteret innen de skraverte områdene mellom kurvene 130 og 140.

Som vist i figur 9, viser profilen for et aluminiumavstands-stykke representert ved kurven 120 at aluminiumsavstands-stykket ved kanten av enheten (mellom punktene A og C) gir liten motstand mot varmestrøm og gir derfor en kaldere kant ved overflaten av enheten på innsiden av huset. Profilen for en organisk for eksempel polymert avstandsstykke representert ved kurven 130, viser at det organiske avstandsstykket har høy motstand mot varmestrøm og gir en varmere glassflate inne i huset og resulterer i redusert varmetap ved kanten av enheten.

Dette er spesielt vist ved kurve 130 mellom punktene A og C. Kantene til sveisede glassplater, for eksempel som vist i figur 2, gir mer motstand enn avstandsanordninger av metalltypen, men mindre enn avstandsanordninger av plast-typen. Temperaturfordelingen til kantsveisede enheter mellom punktene A og C, er representert ved linjen 140 som ligger mellom linjene 120 og 130 mellom punktene A og C på kurven i figur 9.

Varmetapet for en kantanordning som bruker et avstandsstykke av metall, spesielt et aluminium avstandsstykke, er større enn for glass, fordi aluminiumsstykket har høyere termisk ledningsevne (aluminium har hedre varmeledning enn glass og/eller organiske materialer). Virkningen av høyere termisk ledningsevne til aluminiumsavstandsstykkene er også tydelig ved punkt D, som viser kurven 120 hvor aluminiumavstandsstykket har høyere temperatur enn kurven 140 eller kurven 130 ved den ytre overflaten til enheten. Varmen for å opprett-holde høyere temperatur ved D for aluminiumavstandsstykket, blir ledet fra innsiden av huset og resulterer derved i et varmetap ved kanten av enheten som er større enn kant-varmetapet for enheter med glass eller organiske avstandsstykker og større enn kantanordningen i henhold til oppfinnelsen som vil bli diskutert senere.

Varmetapet for en kantanordning med et organisk avstandsstykke er mindre enn varmetapet for kantanordninger med metallavstandsstykker eller sveiset glass, fordi organiske avstandsstykker har en lavere termisk ledningsevne. Effekten av den lavere termiske ledningsevnen til organiske materialer er vist ved linjen 130 ved punkt D som har en lavere termperatur enn glass og metallavstandsstykker og viser at varmeledningstapet gjennom det organiske avstandsstykket er mindre enn for glass og metallavstandsstykker.

Et fenomen til enheter med høye varmetap ved kantene er at på meget kalde dager vil det dannes et tynt lag av kondensasjon eller is på innsiden av enheten ved rammen. Denne isen eller kondensatet kan være der, selv om midten av enheten er fri for fuktighet.

Som diskutert tidligere, kan enheter med argon i hulrommet og polymere kantanordninger, ha en lav initiell U-verdi, men ettersom tiden går, vil U-verdien øke, fordi de polymere avstandsstykkene som en generell regel ikke holder tilbake argon. For å holde tilbake argon, er det nødvendig med en ytterligere film som for eksempel beskrevet i US-PS nr. 4.831.799. Ulempene med enheten i dette patentet, er at filmen har en kort diffusjonsvei som diskutert tidligere. Tilbakeholding av argon kan imidlertid forbedres ved valg av materialer, for eksempel varmtsmeltende klebende forseglings-midler som for eksempel HB Fuller 1191, HB Fuller 1081A og PPG Industries, Inc. 4442 butyl forseglingsmiddel holder tilbake argon bedre enn de fleste polyuretanlim.

I figur 10 er det vist en isolasjonsenhet 150 med en kantanordning 152 som omfatter trekkene i henhold til oppfinnelsen for å adskille glassplatene 12 og 14 og danne et hulrom 18. Kantanordningen 152 inkluderer et fuktighets-og/eller gassugjennomtrengelig forseglingssjikt 154 av klebetypen for å lime glassplatene 12 og 14 til bena 156 til metallavstandsstykket 158. Forseglingssjiktene 154 virker som en barriere mot fuktighet som vil trenge inn i enheten og/eller en barriere mot gassen, for eksempel isolergass som for eksempel argon, fra å komme ut fra hul rommet 18. Med hensyn til tap av den fylte gassen fra enheten, blir i praksis lengden av diffusjonsveien og tykkelsen av for-seglingslaget valgt i kombinasjon med gasspermeabiliteten til forseglingsmaterialet, slik at tapet av den fylte gassen skjer ved en hastighet som tilsvarer den ønskede levetiden til enheten. Enhetens evne til å beholde den fylte gassen, måles ved å bruke en europeisk prosedyre, angitt som DIN 52293.

Fortrinnsvis bør tapshastigheten for den fylte gassen være mindre enn 5% pr. år og mer foretrukket bør den være mindre enn 1% pr. år.

Med hensyn til inntrengning av fuktighet i enheten, velges forseglingssjiktets utforming slik at mengden av fuktighet som trenger gjennom de ytre delene (d.v.s. forseglingssjiktet og avstandsstykket) er en mengde som kan absorberes i tørkemidlet inne i enheten over hele enhetens levetid. Det foretrukne klebende forseglingsmidlet som brukes med avstandsstykket i figurene 10 og 11, bør ha en fuktig-hetspermeabilitet på mindre enn 20 gram mm/m^ døgn, ved å bruke ASTM F 372-73. Mer foretrukket, bør permeabiliteten være mindre enn 5 g mm/m^ døgn.

Forholdet mellom mengden av tørkemiddel i enheten og forseglingsmidlets permeabilitet (og dets geometri) kan varieres, avhengig av enhetens totalt ønskede levetid.

Et ytterligere sjikt av klebende forseglingsmiddel eller strukturelt klebende sjikt 155, for eksempel men ikke begrenset til silikonlim og/eller varmt smeltende lim, kan plasseres i den ytre rillen til enheten, utformet av midtbenet 157 til avstandsstykket og ytterkantene til glassplatene. Forseglingsmidlet er imidlertid ikke begrensende for oppfinnelsen og det kan brukes enhver kjent type, for eksempel typen beskrevet i US-PS nr. 4.109.431 som herved innlemmes som referanse. Et tynt sjikt 160 av et fuktighetsugjennomtrengelig klebemiddel med et tørkemiddel 162 for å absorbere fuktighet i hulrommet 18, anordnes på den indre overflaten til midtbenet 157 til avstandsstykket 158, som vist i figur 10. Tørkemidlet kan også plasseres langs den indre overflaten til bena 156 og også langs midtbenet 157. Permeabiliteten til limsjiktet 160 er ikke begrensende for oppfinnelsen, men bør være tilstrekkelig permeabel mot fuktighet inne i hulrommet 18, slik at tørkemidlet i dette kan absorbere fuktighet inne i hulrommet. Klebende materialer med permeabilitet større enn 2 g mm/m^ døgn bestemt ved hjelp av ASTM F 372-73 kan brukes i oppfinnelsen. Kantanordningen 152 gir enheten 150 en lav termisk konduk-tivitetsvei gjennom kanten, det vil si en høy motstand mot varmetap, en lang diffusjonsvei og strukturell integritet med tilstrekkelig strukturell elastisitet til å gi en viss grad av termisk ekspansjon og kontraksjon som typisk skjer i flerkomponentdeler til isolerglassenheter.

For fullt å anerkjenne den høye varmetapsmotstanden ved kantanordningen i henhold til foreliggende oppfinnelse, vil det gis en diskusjon av mekanismen med termisk konduktivitet igjennom kanten av en isolerenhet.

Varmetapet gjennom en kant til enheten, er funksjon av termisk konduktivitet til materialene som brukes, deres fysiske plassering, den termisk konduktiviteten til rammen og overflatefilmkoeffisienten. Overflatefilmkoeffisienten er varmeoverføringen fra luft til glass på den varme siden av enheten og overføring av varme fra glass til luft på enhetens kalde side. Overflatefilmkoeffisienten avhenger av været og omgivelsene. Siden været og omgivelsene er kontrollert av naturen og ikke av enhetens utforming, synes det ikke nødvendig med noen videre diskusjon. Ramme-effekten vil bli diskutert senere og foreliggende diskusjon vedrører derfor termisk konduktivitet til materialene ved enhetens kant og deres fysiske plassering.

Kanten av enhetens motstand mot varmetap for en isolerenhet med et sjiktmateriale adskilt av en kantanordning, er gitt ved ligningen (2).

hvor RHL er motstanden mot varmetap ved kanten av enheten i ytterkant av enheten G er motstanden mot varmetap i et sjikt i S er motstanden mot varmetap til kantanordningen i

For en isolerenhet med to sjikt adskilt av en enkelt kantanordning, kan ligning (2) skrives om som ligning (3).

Den termiske motstand til materialet er gitt ved ligning (4).

(4) R = L/KA

hvor R er termisk motstand i 0 C s

J/m

K er termisk konduktivitet til materialet i

J/h • m • "C.

L er tykkelsen av materialet målt i meter langs en akse

parallelt med varmestrømmen.

A er materialet målt i kvadratmeter langs en akse på tvers av varmestrømmen/m omkrets.

Den termiske motstand til komponentene til kantanordningen som ligger i en linje hovedsaklig rettvinklet eller normalt til hovedflaten til enheten, er bestemt ved ligningen (5).

hvor S og R er som tidligere definert.

I de tilfellene hvor komponentene til kantanordningen ligger langs en akse parallell med hovedf laten til enheten, er den termiske motstanden S definert ved følgende ligning (6).

hvor R er som tidligere definert.

Ved å kombinere ligningene (3), (5) OG (6) kan motstanden til kanten til enheten 150 vist i figur 10 mot varmestrøm bestemmes ved følgende ligning (7).

hvor RHL er som tidligere definert.

<R>^2 °S R14 er den termiske motstanden til glassplatene, I?154 er termisk motstand til limsjiktet 154,

1*155 er termisk motstand til limsjiktet 155, ;^156 er "termisk motstand til de ytre bena 156 til ;avstandsstykket 158, ;^157 er termisk motstand til det midtre benet 157 til ;avstandsstykket 158, og ;<R>160 er den termiske motstanden til limsjiktet 160. ;Selv om ligning (7) viser forholdet mellom komponentene som bestemmer kantmotstanden mot varmetap, er ligning (7) en tilnærmelsesmetode som brukes ved standardberegninger. Det er tilgjengelige dataprogrammer som løser den nøyaktige ligningen som bestemmer varmestrøm eller motstand mot varmestrøm gjennom kanten av enheten. ;Et tilgjengelig dataprogram er den termiske analysepakken ANSYS programmet som er tilgjengelig fra Swanson Analysis "Systems Inc. i Houston, PA. ANSYS programmet ble brukt til å bestemme motstanden mot varmetap ved kanten eller U-verdiene for enheter lignende de som er vist i figurene 1 til 4. ;U-verdien ved kanten definert tidligere, som er mål på den totale effekten som demonstrerer anvendelsen av oppfinnelsen, er meget avhengig av visse fenomen som er ikke-begrensende til oppfinnelsen som for eksempel filmkoeffisienter, glasstykkelse og rammekonstruksjon. Diskusjonen av kant-motstand til kantanordningen (uten glassplatene) vil nå bli drøftet. Kantmotstanden til kantanordningen er definert ved det inverse av varmestrømmen som skjer fra grenseflaten mellom glasset og forseglingssjiktet 154 på innsiden av enheten til grenseflaten mellom glass og forseglingsjikt 154 på utsiden av enheten pr. enhet temperaturøkning, pr. enhet temperaturøkning, pr. enhet lengde av kantanordningens omkrets. Glassforseglingsgrenseflaten er antatt å være isoterm for å forenkle diskusjonen. Støtte for dette synet kan blandt annet finnes i en artikkel med tittel termiske motstandsmålinger av glassystem-kantforseglinger og for-seglingsmaterialer som bruker en regulert varmeplateanordning av J.L. Wright og H. F. Sullivan ASHRAE TRANS A C TIONS 1989, V.95, side 2. ;I den etterfølgende diskusjon og i kravene, er de aktuelle ;parametere motstand mot varmestrøm til kantanordningen pr. enhet lengde av omkretsen (RES). ;Som nevnt over, ble ANSYS programmet brukt for å bestemme RES. Resultatet av ANSYS beregningen er avhengig av den antatte geometrien til kantanordningens tverrsnitt og den antatte termiske ledningsevnen til anordningens bestanddeler. Geometrien av ethvert slikt tverrsnitt, kan lett måles ved å undersøke enhetens kantanordning. Den termiske ledningsevnen til bestanddelene eller kantanordningens RES verdi, kan måles som vist i ASHRAE TRANSACTIONS beskrevet over. Følgende termiske ledningsevneverdier for kantanordningsmaterialet er gitt i artikkelen. Ytterligere verdier kan finnes i Principles of Heat Transfer 3. utgave av Frank Kreith. ;La oss nå betrakte RES beregnet for kantanordningene til enhetene i figurene 1-4. Konstruksjonen til kantanordningen 16 til enheten 10 i figur 1, omfatter et hult aluminiumsavstandsstykke 20 mellom glassplatene. Avstandsstykket hadde en veggtykkelse på ca. 0.06 cm, en sidelengde rettvinklet til hovedf laten av glassplatene 12 og 14 på ca. 1.05 cm og en sidelengde generelt parallell med hovedflaten til glassplatene 12 og 14 på ca. 0.76 cm. Limsjiktene 24 av butyl hadde en tykkelse på ca. 0.008 cm og et silikon forseglingsmiddel 16 som fylte hulrommet dannet av avstandsstykket 20 og glassplatene 12 og 14. Kantanordningens RES-verdi til enheten 10, utformet som beskrevet over, ble ved hjelp av ANSYS programmet beregnet til 0.22 ("C•s)/(J/m). ;Konstruksjonen av kantanordning 32 til enheten 30 i figur 2, inkludert et par glassplater med en avstand mellom dem på ca. 1,07 cm, en kantvegg angitt ved nr. 32 med en tykkelse på ca. 0,229 cm. Kantanordningens RES-verdi til enheten 30, fremstilt som beskrevet over ved å bruke ANSYS programmet, ble beregnet til 5,00 (C° • s )/(J/m). ;Konstruksjonen av kantanordningen 52 til enheten 50 i figur 3 med et par glassplater 12 og 14 i en avstand fra hverandre på ca. 1,27 cm, et tørkemiddel av fyllt skum på ca. 0,64 cm's tykkelse limt til glassflatene, en aluminiumbelagt plast-diffusjonsbarriere og en butyl kantforsegling ca. 0.64 cm tykk. Aluminiumbelegget mellom skumlegemet og forseglingen var for tynt for nøyaktig måling. Kantanordningens RES verdi til enheten 50, fremstilt som beskrevet over, ble ved hjelp av ANSYS programmet beregnet til å være 5 ,00(C°•s )/(J/m). ;En enhet lignende enheten 50 i figur 3 med et par glassplater 12 og 14 i en avstand på 1,143 cm, et limsjikt 54 med silikon med en tykkelse på ca. 0,475 cm med tørkemiddel, et fuktighet sugjennomtrengelig forseglingsmiddel 58 av butyl med en tykkelse på ca. 0,475, er ved hjelp av ANSYS programmet antatt å ha en RES verdi for kantanordningen på ca. ;4,07(C°*s )/(J/m). En sammenligning av kantanordningens RES-verdi for forskjellige konstruksjoner av enheter av typen vist i figur 3, var gitt for å vise hvilken effekt mate-rialendringer og dimensjoner har på kantanordningens RES-verdi .

Konstruksjonen av kantanordningen til enhet 70 i figur 4 med et par glassplater med en avstand på ca. 1,143 cm, en klebende butyl kantforsegling på ca. 0,767 cm's bredde med et tørkemiddel og et aluminiumsavstandsstykke med tykkelse på ca. 0,025 cm innstøpt i denne. Kantanordningens RES-verdi til enheten 70 konstruert som beskrevet over, ble ved hjelp av programmet, beregnet til å være 0,216(C°•s)/(J/m).

Konstruksjonen av kantanordningen 150 i henhold til oppfinnelsen vist i figur 3, omfatter et par glassplater i en avstand mellom dem på 1,20 cm, et polyisobutylensjikt 154 som er fuktighets-og argontett med en tykkelse på ca. 0,254 cm og en høyde som vist i figur 10 på ca. 0,64 cm, en 304 rustfritt stål U-formet kanal 156 med en tykkelse på ca. 0,018 cm hvor midt- eller senterbenet hadde en bredde som vist i figur 10 på ca. 1,09 cm og de ytre bena hadde hver en høyde som vist i figur 10 på ca. 0,64 cm, et tørkemiddel impregnert poly-uretansjikt 160 med en høyde på ca. 0,32 cm og en bredde på ca. 1,05 cm, en sekundær poluyretanf orsegl ing 155 med en bredde på ca. 1,143 cm og en høyde på ca. 0,32 cm. Kantanordningens RES-verdi til enheten 150, fremstilt som beskrevet over, ble, ved hjelp av ANSYS programmet, beregnet til å være 3,80(•C•s )/(J/m ).

I figur 11 er det vist et tverrsnitt av en annen utførel-sesform av avstandsstykket i henhold til oppfinnelsen. Avstandsstykket 163 hadde en elastisk kjerne 164. Kjernen i henhold til oppfinnelsen kan være ikke-metallisk og er fortrinnsvis en polymerkjerne, for eksempel et glassfiberforsterket U-formet plastlegeme 164 med en tynn film 165 av et isolerende gasstett materiale. Når for eksempel luft, argon eller krypton brukes i hulrommet, kan den tynne filmen 165 være metall. Strukturen til avstandsstykket og også gassbarrierefilmen velges slik at enheten vil holde på den fylte gassen for enhetens ønskede levetid. Et avstandsstykke i henhold til figur 11 som bruker argon som en fyllegass og polyvinylidenklorid som barrierefilm, vil ha en foretrukket tykkelse av polyvinylidenklorid på minst 5 mikrometer og fortrinnsvis vil det være tykkere enn 10 mikrometer.

Dersom et annet materiale enn polyvinylidenklorid brukes som barrierefilm, kan den nødvendige tykkelsen for å holde på filmgassen i enhetens ønskede levetid, justeres avhengig av materialets gasstetthetsegenskaper.

Gasstetthetsegenskapene til enheten i henhold til foreliggende oppfinnelse er målt ved hjelp av DIN 52293.

For argon, kan filmen 165 være en 0,000254 cm tykk alu-miniumfilm eller en 0,0127 cm tykk film av polyvinylidenklorid. Som brukt i oppfinnelsen, vil det argontette materialet ha en permeabilitet mot argon på mindre enn 5£ pr. år. Oppfinnelsen foreslår å bruke en kjerne 164 og et tynt filmsjikt 165 eller flere sjikt 164, 165, for å bygge opp en laminert struktur. Ved å bruke et avstandsstykke 163 av aluminiumsfilmen i stedet for avstandsstykket 153 til enheten 150 i figur 10, er RES-verdien for kantanordningen til enheten 150 i figur 10, antatt å være ca. 5,77. Dette er en ca. 50$ økning i RES-verdi ved å endre avstandsstykket til et tynt metallkledd avstandsstykke av plast. Ved å bruke avstandsstykket 163 med en polyvinylidenkloridf ilm med en tykkelse på 0,0127 cm, vil RES-verdien til kantanordningen til enheten 150 i figur 10 også ventes å være ca. 5,77.

Foreliggende oppfinnelse foreslår å bruke et avstandsstykke 163 i figur 11 som er helt fremstilt av et polymert materiale med fuktighets/gasstette egenskaper. Et slikt avstandslegeme kan forsterkes (for eksempel glassfiber), men vil ikke omfatte en barrierefilm (for eksempel vil avstandsstykket 163 ikke omfatte en tynn film 165). Det polymere materialet vil fortrinnsvis være et halogenert polymert materiale inkludert polyvinylidenklorid, polyvinylidenfluorid, polyvinylklorid eller polytriklorfluoretylen. Kantanordningen til et slikt avstandsstykke 163, fremstilt fullstendig av et polymert materiale, vil ha en høy RES-verdi for kantanordningen som antas å være sammenlignbar med avstandsstykket i figur 11.

Avstandsstykket i henhold til oppfinnelsen vil i tillegg til å virke som en barriere for isolergassen i hulrommet 18, også være strukturmessig sterk. Med strukturmessig sterk som brukes her, menes at avstandsstykket holder glassplatene fra hverandre, samtidig som den tillater lokal bøyning av glasset på grunn av endringer i barometertrykk, temperatur og vindbelastning. Egenskapene med å holde glassplatene i en fast avstand, betyr at avstandsstykket forhindrer at glassplatene beveger seg i betydelig grad mot hverandre når kantene til enheten er festet i glassets ramme. Derved vil mindre krefter påføres kantene til enhetene montert i en treramme, enn kanter til kommersielle enheter montert ved glasspressing i gardinveggsystemer av metall. Det å tillate lokal bøyning, betyr at avstandsstykket tillater rotasjon av endedelene til glasset om kanten under belastning av den beskrevne typen, mens den begrenser andre bevegelser enn rotasjon, det vil si translasjon. Graden av strukturell styrke er relatert til materialtypen og tykkelsen. For eksempel kan metall være tynt der hvor plast som skal ha samme strukturelle styrke, må være tykkere eller forsterket, for eksempel ved hjelp av glassfiber.

Utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse kan brukes for å forbedre egenskapene til kjente enheter. Ved for eksempel å erstatte avstandsstykkene til enhet 10 i figur 1 med et avstandsstykke av rustfritt stål, er det antatt å øke kantanordningens RES-verdi fra 0,22 til 0,875(<0>C•s)/(J/m). Dersom metallets tykkelse endres fra 0,06 cm til 0,0127 cm, vil kantanordningens R-verdi til enheten 10 i figur 1 ved å bruke ANSYS programmet, gå fra 0,22 til 4,62(°C•s)/(J/m).

Ved å erstatte aluminiumslisten til enheten i figur 4 med en list av rustfritt stål, vil kantanordningens RES øke fra 0,22 til 2,14('C-s)/(J/m).

Enheten 150 i foreliggende oppfinnelse har en avstandsanordning 152, vist i figur 10, som er antatt å ha et varmetap ved kanten tilsvarende linjen 140. Enheten 150 i oppfinnelsen har en avstandsanordning 163 vist i figur 11, som er antatt å ha et varmetap ved kanten mellom linjene 130 og 140, men nær linjen 130.

Selv om kantanordningen i henhold til oppfinnelsen har en RES-verdi for kantanordningen mindre enn RES-verdien for kantanordninger med organiske avstandsstykker, vist i figur 3, vil kantanordningen i henhold til oppfinnelsen ha betydelige fordeler. Mer spesielt er avstandsstykket metall, gass og fuktighetstett plast, metallkledd plastikkjerne, metallkledd forsterket plastikkjerne, gass/fuktighetstett film, kledd plastkjerne, gass/fuktighetstett film, kledd forsterket plastikkjerne og er derfor mer strukturell sterk. Diffusjonsveien, det vil si lengden og tykkelsen av det gass-og fuktighetstette klebende forseglingsmaterialet er lenger i enheten i henhold til oppfinnelsen og derfor for samme type materialer som fyller diffusjonsveien, vil en lengere og tynnere diffusjonsvei i henhold til oppfinnelsen, redusere tapshastigheten for fyllegass. Argongassveien er lenger fordi den er begrenset av det klebende sjiktet 154 (se figur 10), mens det i organiske avstandsstykker vil være en diffusjonsvei gjennom hele bredden av avstandsstykkets overflate. I enheten i figur 3 er det brukt en metallbarriere for å redusere tapet av argon. Metallfilm belagt på plast eller PVDC belagt plast har en tykkelse i området 0,00254 til 0,00762 cm som er en kort diffusjonsvei. Foreliggende oppfinnelse har en lang diffusjonsvei, for eksempel større enn ca. 0,00762 cm og en tynn dif fusjonsvei, for eksempel mindre enn ca. 0,32 cm. Enheten vist i figur 10 har en diffusjonsveilengde på ca. 0,64 cm og en diffusjonsveityk-kelse på ca. 0,254 cm. Veilengden kan økes ved å øke høyden på bena til avstandsstykket og veitykkelsen reduseres ved å redusere avstanden mellom bena til avstandsstykket og glassplatene.

Under forsøk hadde en enhet med en kantanordning i henhold til oppfinnelsen og en enhet med en kantanordning i henhold til figur 3, omtrent samme RES-verdier. Det er antatt at kjedet på det indre av avstandsstykket kan ha Isolert avstandsstykke fra konveksjonsavkjøling av gassene i hulrommet.

Som beskrevet tidligere, kan foreliggende oppfinnelse brukes til å øke kantanordningens RES-verdi til en enhet ved å bruke avstandsstykket vist i figur 11. Fremstilling av en glassfiberforsterket plastkjerne 164 og deretter sputre en tynn film 165 av aluminium eller klebemiddel på en passende måte, vil en gass/fuktighetstett film, som for eksempel en PVDC film, forhindre utslipp av. argon og begrense diffusjonsveien hovedsaklig til forseglingsmidlet eller klebemidlet mellom avstandsstykket og glasset, som diskutert i forbindelse med enhet 150 i figur 10.

Enheten i henhold til foreliggende oppfinnelse gir en kantanordning med et metallavstandsstykke, et metallbelagt plastavstandsstykke eller et plastavstandsstykke eller et flersjikt plastavstandsstykke som holder tilbake andre isolasjonsgasser enn luft, for eksempel argon, som har en relativet høy RES-verdi eller en lav U-verdi og har strukturell styrke.

Diskusjonen vil nå bli rettet mot U-verdien til enhetens ramme. Rammen leder også varme og i visse tilfeller for eksempel metallrammer, leder tilstrekkelig mer varme enn kantanordningen til enheten, slik at varmetapet ved kanten gjennom rammen overskygger enhver økning i termisk motstand mot varmetap ved kanten av enheten. Trerammer, metallrammer med termiske brytninger eller plastrammer har høy motstand mot varmetap og varmetapet ved enhetens kant vil være dominerende.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til enheter som har to-lags glass, men kan brukes for enheter med to eller flere lag, for eksempel enhet 250 i figur 20.

Det vil nå bli beskrevet en fremgangsmåte ved fremstilling av en isolerglassenhet i henhold til foreliggende oppfinnelse. Det bør legges merke til at enheten i foreliggende oppfinnelse kan fremstilles på enhver måte, imidlertid er konstruksjonen av enheten diskutert ved å bruke utvalgte kantanordningskomponenter beskrevet i US-PS nr. 07/578,697 med tittel "et avstandsstykke og avstandsramme for en isolerglassenhet og fremgangsmåte ved fremstilling av denne". Denne patentsøknaden innlemmes herved som referanse.

Med henvisning til figur 12, er det vist en kantlist 169 med et substrat 170 med en streng 160 av fukt ighet sug j ennomtrengelig klebemiddel iblandet et tørkemiddel 162. I en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen er substratet fremstilt av et materiale, for eksempel metall eller plastkompositt som tidligere beskrevet, som er gjennomtren-gelig for fuktighet og holder isolergassen i hulrommet og forhindrer inntrengning av fuktighet i hulrommet. Den har en strukturell integritet og elastisitet som holder glassplatene fra hverandre og tillater en viss grad av termisk ekspansjon og kontraksjon som typisk opptrer i flerkomponentdeler til isolerglassenheter. I henhold til oppfinnelsen ble det fremstilt et substrat av 304 rustfritt stål med en tykkelse på ca. 0,0178 cm, en bredde på ca. 1,588 cm og en lengde tilstrekkelig til å fremstille avstandsrammen som plasseres mellom glassplatene, for eksempel en 0,6 m kvadratisk formet enhet. En streng ca. 0,32 cm høy og ca. 0,96 cm bred påføres midten av substratet 170 på en passende måte.

Det bør legges merke til at tørmiddelstrengen kan være enhver type av klebende eller polymere materialer som er fuktighetstett og som kan blandes med et tørkemiddel. På denne måten kan tørkemidlet inneholdes i klebemidlet eller polymermaterialet og festes til substratet, samtidig som det har forbindelse med hulrommet. Typer av materialer som er foretrukket, men som er ikke-begrensende, er polyuretan og silikon. Videre kan strengen være dehydratorelementet beskrevet i US-PS nr. 3.919.023 som herved innlemmes som referanse.

Videre kan den ene eller begge sidene av et eller flere glasslag ha et ytre belegg som for eksempel beskrevet i US-PS nr. 4.610.771, 4.806.220, 4.853.256, 4.170.460, 4.239.816, 4.719.127, hvilke patenter herved innlemmes som referanse.

Ved utøvelse av oppfinnelsen, vil metallsubstratet, etter å ha blitt formet til en avstandslist og strengen har tilstrekkelig strukturell styrke og elastisitet til å holde glassplatene fra hverandre og allikevel tillate en viss grad av termisk ekspansjon og kontraksjon som typisk opptrer i flerkomponentdeler i isolerglassenheter. I en utførelsesform av oppfinnelsen er avstandsstykket mer strukturert stabilt enn strengen, det vil si avstandsstykket er tilstrekkelig strukturelt stabilt og dimensjonelt stabilt til å holde platene fra hverandre, mens strengen ikke kan dette. I en annen utførelsesform av oppfinnelsen kan både avstandsstykket og strengen. For eksempel kan strengen være et tørkemiddel i et foretrukket avstandsstykke beskrevet i US-PS nr.

3.919.023. Et avstandsstykke av metall kan fremstilles gjennom en serie bøyninger og formes til å motstå for-

skjellige kompressive påkjenninger. Oppfinnelsen vedrørende strengen 160 som bæres på substratet 170, er definert ved å forme substratet 170 til en enkelvegget U-formet avstandslist, hvor den resulterende U-formede avstandslisten er Istand til å motstå kompressiv påkjenning for å holde sjiktene adskilt uansett strengens strukturelle stabilitet. Mengden og verdien av kompressive påkjenninger og strukturell stabilitet, varierer avhengig av enhetens anvendelse. Dersom enheten for eksempel er festet på plass ved å klemme enhetens kanter, som for eksempel ved gardinveggsystemer, har avstandsstykket tilstrekkelig styrke til å holde glassplatene fra hverandre under den kompressive belastningen ved sammenklemningen. Når den brukes i en utsparing i en treramme og kittes på plass, behøver ikke avstandsstykket ha så høy strukturell stabilitet for å holde glassplatene fra hverandre som tilfellet er med et avstandsstykke til en enhet som klemmes på plass.

Kantene til listen 150 bøyes på en passende måte til ytre ben 156 til et avstandsstykke 158 i figur 10. For eksempel kan listen 170 presses mellom bunn-og toppruller som vist i figur 13 til 16.

I figur 13 beveges listen fra venstre mot høyre mellom rulleformingsstasjoner 180 til 185. Det bør legges merke til at oppfinnelsen ikke er begrenset til det viste antall rulleformingsstasjoner eller antallet formingshjul ved stasjonene. I figur 14 omfatter rulleformingsstasjon 180 et nedre hjul 190 med en ytre rille 192 og et øvre hjul 194 med en ytre rille 196, tilstrekkelig til å gi plass for sjiktet 160. Rillen 192 har en størrelse slik at den begynner å bøye listen 170 til et U-formet avstandsstykke og det er mindre uttalt enn rillen 198 til det nedre hjulet 200 til presse-stasjon 181 i figur 15, og de gjenværende nedre hjulene til pressestasjonene 182 til 185 nedstrøms.

I figur 16 har det nedre hjulet 202 til rulleformingsstasjon 185 en ytre rille 202 som er hovedsaklig U-formet. Avstandslisten som kommer ut fra rulleformingsstasjon 185 er det U-formede avstandsstykket 158, vist i figur 10.

Det hør legges merke til at rillene til de øvre formings-hjulene kan ha en utforming slik at de kan forme mate-rialstrengen på substratet.

Ved anvendelse av oppfinnelsen ble strengen 160 påført etterat avstandslisten var formet, for eksempel substratet formet til en U-formet avstandslist. Dette ble utført ved å trekke substratet gjennom en dyse av kjent type og forme en flat stripe til en U-formet stripe.

Det bør legges merke til at dersom alle andre betingelser er like, er løst tørkemiddel en bedre termisk isolasjon enn tørkemidler i et fuktighetsgjennomtrengelig materiale. Imidlertid er håndtering og bevaring av løse tørkemidler i et avstandsstykke i visse tilfeller mer en begrensning enn håndtering av tørkemidler i en fuktighetsgjennomtrengelig matriks. Videre vil tørkemidlet i den fuktighetsgjennomtrengelig matriks øke levetiden, fordi tørkemidlet har en lengere tidsperiode for å bli mettet når det er i et fuktighets-og/eller gassgjennomtrengelig materiale, sam-menlignet med direkte eksponering til fuktighet. Tidslengden avhenger av materialets porøsitet. Imidlertid omfatter oppfinnelsen anvendelse av både løse tørkemidler og tørke-midler i en fuktighetsgjennomtrengelig matriks.

Avstandslisten 158 kan formes til en avstandsramme for plassering mellom platene. Det bør legges merke til at sjiktene 154 og 155 i figur 10 kan påføres til avstandslisten eller avstandsrammen. Oppfinnelsen er ikke begrenset til materialene som brukes i sjiktene 154 og 155, men det er allikevel foretrukket at sjiktene 154 gir en høy motstand mot strømning av isolerende gass i hulrommet 18 mellom avstandsstykket 152 og platene 12 og 14. Sjiktet 155 kan være fremstilt av samme materiale som sjiktene 154, eller et levemiddel av strukturell type, for eksempel silikon. Før og etter sjiktene 154 og/eller 155 påføres til avstandslisten, blir et stykke av avstandslisten skåret og bøyd til avstandsrammen. Det kan formes tre hjørner, det vil si kontinuerlige hjørner og det fjerde hjørnet sveises eller forsegles ved å bruke et fuktighets-og/eller gasstett forseglingsmiddel. Kontinuerlige hjørner til avstandsrammer som omfatter rekken i henhold til oppfinnelsen, er vist i figurene 17 og 19. Det kan imidlertid være foretrukket å fremstille avstandsrammer ved å sammenføye seksjoner av avstandslisten og forsegle kantene med et fuktighets-og/eller gasstett forseglingsmiddel eller sveise hjørnene sammen.

I figur 18 er det vist en lengde av avstandslisten med strengen kuttet og et hakk 207 og furer 208 er fremstilt i avstandslisten på en passende måte ved de antatte bøye-linjene. Områdene mellom furene er nedtrykket, for eksempel del 212 til de ytre bena 156 ved hakkene bøyes innover mens delene på hver side av furene bøyes mot hverandre og danner et kontinuerlig overliggende hjørne 224, som vist i figur 17. Det ikke-kontinuerlige hjørnet, for eksempel det fjerde hjørnet til en rektangulær ramme, kan forsegles med et fuktighets-og/eller gasstett materiale eller sveises. Det bør legges merke til at strengen i hjørnet kan fjernes før de kontinuerlige hjørnene formes.

Med henvisning til figur 19 ved utøvelse av oppfinnelsen, ble en avstandsramme 240 fremstilt fra en U-formet avstandslist. Et kontinuerlig hjørne 242 ble fremstilt ved å presse de ytre bena til avstandslisten mot hverandre, samtidig som delene til avstandslisten rundt nedtrykningene bøyes og danner et hjørne på for eksempel 90° . Når deler av avstandslisten bøyes, vil de nedtrykte delene 244 til de ytre bena bevege seg innover mot hverandre. Etterat avstandsrammen var fremstilt, hie det lagt et sjikt av forseglingsmateriale på den ytre overflaten til bena 18 til avstandsrammen og strengen 26 på den indre overflaten av det midterst benet til avstandsrammen. Enheten 10 ble satt sammen ved å plassere og feste glassplatene til avstandsrammen ved hjelp av for-seglende sjikt 154 på en passende måte.

Et sjikt 155 av et klebemiddel som ikke tidligere er plassert på rammen, påføres i den ytre kanalen til enheten (se figur 10) eller på ytterkanten av enheten. Det føres argongass inn i hulrommet 18 på en passende måte og det dannes en isolasjonsenhet med en lav termisk ledende kant.

Claims (28)

1. Avstandsramme (210, 240) for en Isolerglassenhet (150) med et par glassplater (12, 14), hvilken ramme (210, 240) er bøyd av et U-formet avstandsstykke (158, 163) fremstilt av et substrat (170) av et fuktighets- og gass-ugjennomtrengelig materiale med strukturell integritet og elastisitet til å holde glassplatene (12, 14) i innbyrdes avstand fra hverandre, hvor et flertall av hjørnene (224, 242 ) til avstandsrammen (210, 240) er kontinuerlige, karakterisert ved at avstandsrammen (210,

240 ) er bøyd fra en seksjon av et U-formet avstandsstykke (158, 163), hvor de ytre bena (156) til det U-formede avstandsstykket (158, 163) hver har to furer (208) og et hakk (207) ved hver hjørneposisjon, hvilke furer (208) før bøying danner en V-form og strekker seg fra den fri kanten av det ytre benet (156) til et felles toppunkt ved det midtre benet (157), hvilket hakk (207) strekker seg mellom de to furene (208) ved den fri kanten til det ytre benet (156), partiene

(212) mellom furene (208) til hvert ytre ben (156) er bøyd innover, mens partiene på utsiden av hvert furepar (208) er f jaerbelastet mot hverandre og danner det kontinuerlige hjørnet (224, 242), hvilken ramme (210, 240) har fire hjørner, hvorav tre hjørner (224, 242) er kontinuerlige.

2. Avstandsramme (210, 240) i henhold til krav 1, karakterisert ved at en streng (160) av et fuktighetsgjennomtrengelig klebemiddel blandet med et tørke-middel (162) er festet til den indre overflaten av det midtre benet (157) til det U-formede avstandsstykket (158, 163).

3. Avstandsramme (210, 240) i henhold til ett eller fler av de foregående krav, karakterisert ved at substratet (170) for det U-formede avstandsstykket (158) er fremstilt av metall.

4. Avstandsramme (210, 240) i henhold til krav 3, karakterisert ved at substratet (170) er fremstilt av rustfritt stål.

5. Avstandsramme (210, 240 ) i henhold til ett eller f ler av kravene 1-2, karakterisert ved at substratet (170) for det U-formede avstandsstykket (163) er fremstilt av plast med en fuktighets- eller gass-ugjennomtrengelig film (165 ).

6. Avstandsramme (210, 240) i henhold til krav 5, karakterisert ved at filmen (165) er valgt fra metall eller en halogenert polymer.

7. Avstandsramme (210, 240) i henhold til ett eller f ler av kravene 1-2, karakterisert ved at substratet (170) er fremstilt av et polymert materiale med strukturell elastisitet, hvilket polymert materiale fortrinnsvis er et halogenert polymert materiale.

8. Avstandsramme (210, 240) i henhold til ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at klebemidlet for strengen (160) blandet med et tørkemiddel (162) er valgt fra polyuretan og silikon.

9. Fremgangsmåte ved fremstilling av en avstandsramme (210, 240) for en isolerglassenhet (150) med et par glassplater (12, 14), hvilken ramme (210, 240) er bøyd av et U-formet avstandsstykke (158, 163) fremstilt av et substrat (170) av et fuktighets-og gass-ugjennomtrengelig materiale med strukturell integritet og elastisitet til å holde glassplatene (12, 14) i innbyrdes avstand fra hverandre, hvor et flertall av hjørnene (224, 242) til avstandsrammen (210, 240) er kontinuerlige, ved å tilveiebringe et substrat (170) av et fuktighets- og gass-ugjennomtrengelig materiale med strukturell integritet og elastisitet til å holde glassplatene (12, 14) i en innbyrdes avstand til hverandre, forme substratet (170) til et U-formet avstandsstykke (158, 163), kutte avstandsstykket (158, 163) og tilveiebringe et tilstrekkelig avstandsstykke (158, 163) til å fremstille en ramme (210, 240 ) med en forutbestemt størrelse, og bøye avstandsstykket (158, 163) til rammen (210, 240) ved å presse de ytre bena (156) til avstandsstykket (158, 163) mot hverandre, hvorved et flertall av hjørnene (224, 242) til avstandsrammen (210, 240) er kontinuerlige, karakter isert ved at en seksjon av avstandsstykket (158, 163) tilveiebringes med tilstrekkelig lengde til å fremstille rammen (210, 240), to furer (208) og et hakk (207) ved hver blivende hjørneposisjon tilveiebringes i hvert ytre ben (156) til det U-formede avstandsstykket (158, 163), at området mellom furene (208) presses ned og de nedtrykte partiene (244 ) føres til det ytre benet (156) ved hakket (207) mens partiene på utsiden av hvert furepar (208) er fjaerbelastet med hverandre og danner det kontinuerlige hjørnet (224, 242).

10. Fremgangsmåte i henhold til krav 9, karakterisert ved at en streng av et fuktighetsgjennomtrengelig klebemiddel blandet med et tørkemiddel (162) tilveiebringes på den indre overflaten av det midtre benet (157) til avstandsstykket (158, 163).

11. Fremgangsmåte i henhold til krav 10, karakterisert ved at substratet (170) med en streng (160) av et fuktighetsgjennomtrengelig klebemiddel blandet med et tørkemiddel (162) tilveieibringes og formes til et enkeltvegget U-formet avstandsstykke (158, 163) med ytre ben (156).

12. Fremgangsmåte i henhold til krav 9-11, karakterisert ved at tre hjørner formes som kontinuerlige hjørner (212, 242) og et fjerde hjørne sveises eller forsegles ved å anvende et fuktighets- og/eller gassugjennomtrengelig forseglingsmiddel.

13. Fremgangsmåte i henhold til ett eller flere av kravene 9 - 13, karakterisert ved at substratet (170) for det U-formede avstandsstykket (158) fremstilles av metall.

14. Fremgangsmåte i henhold til krav 13, karakterisert ved at substratet (170) for det u-formede avstandsstykket (163) fremstilles av rustfritt stål.

15. Fremgangsmåte i henhold til krav 14, karakterisert ved at substratet (170) for det u-formede avstandsstykket (163) fremstilles av plast med en fuktighets- eller gass-ugjennomtrengelig film (165).

16. Fremgangsmåte i henhold til krav 15, karakterisert ved at filmen (165) fremstilles av metall eller en halogenert polymer.

17 . Fremgangsmåte i henhold til ett eller flere av kravene 9 12,karakterisert ved at substratet (170) for det U-formede avstandsstykket (163) fremstilles av et polymert materiale med strukturell elastisitet, fortrinnsvis et halogenert polymert materiale.

18. Fremgangsmåte i henhold til ett eller flere av kravene 9 - 17, karakterisert ved at klebemiddelet til strengen (160) blandet med et tørkemiddel (162) velges fra polyuretan og silikon.

19. Fremgangsmåte i henhold til ett eller fler av kravene 9-14, karakterisert ved at f ormingstrinnet innbefatter trinnet med å føre substratet (170) gjennom rullformingsvalser (190, 192, 194, 200, 202) som progressivt former substratet (170) til det U-formede avstandsstykket (158).

20. Isolerglassenhet (150) med et par glassplater (12, 14) i et festet forhold med innbyrdes avstand adskilt av en kantanordning (152) for å danne et forseglet rom (18) inneholdende en gass , karakterisert ved at kantanordningen (152) innbefatter et strukturelt elastisk avstandsstykke (158) med et U-formet tverrsnitt med to motstående ytre ben (156), og som har et fuktighets- og/eller gass-ugjennomtrengelig forseglingsmiddel (154) som fester glassplatene (12, 14) til de motstående bena (156) til avstandsstykket (158) og danner en gassdiffusjonsbane med en tykkelse på mindre enn 0.32 cm og en lengde på minst 0.32 cm, slik at tapet av gass i rommet (18) er mindre enn 5 % per år målt i henhold til DIN 52293 og resulterer i en RES-verdi på minst 10, bestemt i henhold til ANSYS-programmet, for kantanordningen (152), og at rommet (18) inneholder en isolerende gass.

21. Isolerglassenhet (150) i henhold til krav 20, karakterisert ved at kantanordningen (152) videre innbefatter et fuktighetsugjennomtrengelig forseglingsmiddel (155) på den overflaten av det midtre benet (157) til avstandsstykket (158) som vender bort fra rommet (18).

22 . Isolerglassenhet (150) i henhold til krav 20, karakterisert ved at kantanordningen (152) videre innbefatter en streng (160) av et fuktighetsgjennomtrengelig materiale med et tørkemiddel (162) på minst en del av overflaten til avstandsstykket (158) som vender innover.

23. Isolerglassenhet (150) i henhold til krav 20, karakterisert ved at avstandsstykket (158) er fremstilt av metall.

24. Isolerglassenhet (150) i henhold til krav 20, karakterisert ved at avstandsstykket (158) har en fiberforsterket glassfiber plastkjerne belagt med en film av en gass- og fuktighetsugjennomtrengelig film.

25 . Isolerglassenhet (150) i henhold til krav 20, karakterisert ved at avstandsstykket (158) har en plastkjerne belagt med en film av en gass- og fuktighetsugj ennomtrengelig fi lm.

26. Isolerglassenhet (150) i henhold til krav 25, karakterisert ved at filmen er et halogenert polymert materiale.

27. Isolerglassenhet (150) i henhold til krav 25, karakterisert ved at filmen er en tynn, metallisk film.

28. Isolerglassenhet (150) i henhold til krav 20, karakterisert ved at enheten (150) videre innbefatter tre eller flere glassplater (12, 14), hvor hver av glassplatene (12, 14) er adskilt av kantanordningen (152), idet kantanordningene (152) og et par nærliggende glassplater (12, 14) er sammenføyd og danner en lang, tynn diffusjonsbane og hver kantanordning (152) har en høy RES-verdi bestemt ved bruk av ANSYS-programmet.