SE457654B

SE457654B - Window assembly with air gap between glass

Info

Publication number: SE457654B
Application number: SE8502293A
Authority: SE
Inventors: J Raninen
Original assignee: Paloheimo Oy
Priority date: 1985-05-09
Filing date: 1985-05-09
Publication date: 1989-01-16
Also published as: SE8502293D0; SE8502293L

Abstract

The glass facing the room is formed into an electric heating element. The surface of the outer glass is provided with a coating for reflecting heat radiating outwards from a heating element back into the room. The glass facing the room is provided with an electrically conductive layer. The outer glass of the window is an insulating glass element with two glassess, and the heat reflecting coating is formed on a surface of any glass of the insulating element. A fan with actuating and regulating devices is arranged in the window, for recovering heat collected in the channel between the glasses by means of air flow.

Description

4s7pe54 ningen är kombinerad med cirkulati onsluftsuppvärmníng, kan de nackdelar, t.ex. kalla hörn osv., som uppstår i samband med en konventionell strâlnin ras. Inte ens vid kallt väder uppstå eftersom yttemperaturerna på fönsterg daggpunkten. gsvärmare, reduce- r kondensfenomen, lasen överstiger Allt efter som energin blivi t dyrare, har byggnader försetts med extra isoleringar, varvid mindre friskluft kan strömma genom konstruktionerna, varigenom vistelse- förhållandena har blivit sämre. 4s7pe54 ning is combined with circulating air heating, the disadvantages, e.g. cold corners, etc., which occur in connection with a conventional radiation. Do not even in cold weather occur because the surface temperatures of window dew point. gas heaters, reduces condensation phenomena, lases exceed As energy becomes more expensive, buildings have been fitted with extra insulation, whereby less fresh air can flow through the structures, whereby living conditions have deteriorated.

Ett fönster enligt uppfinningen gör det möjligt att kontrollerat ta in uppvärmd frisk- eller kompensa- att särskilda luftkana- yggas och möjliggör en tillräcklig ventilation av utrymmen, där friskluft hittills enbart har fåﬂs in genom att öppna ett fönster, vilket i synnerhet vid köld är obekvämt.A window according to the invention makes it possible to take in heated fresh or compensated air in a controlled manner and enables adequate ventilation of spaces, where fresh air has so far only been allowed in by opening a window, which is especially inconvenient in cold weather. .

Då yttemperaturen på fönsterglas i hittills an- vända konstruktioner under är det viktigt att försöka luft. Av detta följer att tionsluft i inre utrymmen utan vinterförhållanden är låg, spola glasets yta med varm värmebatterierna alltid måste placeras enligt fönstren oc h ändå kan temperaturför- hållandena inte bli de bäst a möjliga. Uppvärmning medelst en anordning enligt uppfinninge situation, då rummet uppvärms av solen n påminner om en genom fönstret.As the surface temperature of window glass in constructions used so far below, it is important to try air. It follows that the air in indoor spaces without winter conditions is low, flush the surface of the glass with warm heating batteries must always be placed according to the windows and yet the temperature conditions can not be the best possible. Heating by means of a device according to the invention situation, when the room is heated by the sun n resembles one through the window.

Vid renovering av gamla byggnader är de vanligaste föremålen för grundreparation uppvärmnin g, luftkonditio- Genom att använda fönster enligt uppfinningen kan batterikonstruktionerna elimineras, vilket ger nya möjligheter visavi inredning av rummet, då fönstret inte längre behöver undvikas på grund av kyla. 457 654 Fönstret enligt uppfinningen är även produktions- tekniskt fördelaktigt, det kan i fabrik byggas till ett färdigt element med färdiga fönster-, luftkonditione- rings- och uppvärmningsfunktioner. Beredskap för upp- värmning och luftkonditionering under byggnadsarbetet förbättras därigenom att uppvärmning och luftkonditione- ring kan påbörjas genast efter det att elementet monte- rats pà sin plats och anslutits till det elektriska nätet. Det nya fönstret ger också möjligheter till till- läggskopplingar av t.ex. en jonbytare, en luftfuktare och en inbrottsalarmanordning.When renovating old buildings, the most common objects for basic repair are heating and air conditioning. By using windows according to the invention, the battery constructions can be eliminated, which provides new possibilities for interior design of the room, as the window no longer needs to be avoided due to cold. 457 654 The window according to the invention is also advantageous from a production point of view, it can be built in the factory into a finished element with finished window, air conditioning and heating functions. Preparedness for heating and air conditioning during construction work is improved by the fact that heating and air conditioning can be started immediately after the element has been installed in place and connected to the electrical network. The new window also provides opportunities for additional connections of e.g. an ion exchanger, a humidifier and a burglar alarm device.

Att förse ett fönsterglas med ett uppvärmningsbart elektriskt motstånd är visserligen i och för sig känt från förut, t.ex. från DE-ansökningspublikation 50 614, men det egentliga ändamålet har varit att hindra isbildning, av vilken anledning det elektriska motståndet har varit anbragt på det yttre glaset, varvid cirka hälften av strålvärmen går förlorad. Medelst lösningen enligt uppfinningen är det däremot möjligt att tillvarata cirka 90 % av strålningsvärmen, vilket gör denna lösning ekonomiskt lönande. Detta lyckas på grund av att uppvärmningsdelen är anordnad i det inre glaset och att det yttre glaset är försett med ett värmereflek- terande ytskikt, ett sk. selektivglas. Funktionen av selektivglaset baserar sig på att långvâgig värmestrål- ning upp till 85 % reflekteras tillbaka till rumsut- rymmet. Det reflekterande skiktet består av ett mycket tunt metallskikt, vilket skikt kan framställas enligt flera olika förfaranden eller av flera olika material, t.ex. av guld, silver, koppar m.m. Ett selektivglas kan monteras antingen på isoleringsglaset eller t.ex. hartsas ihop med ett annat glas till ett sammanlimmat kombinationsglas. För detta ändamål lämpliga selek- tivglas är redan tillgängliga.Providing a window glass with a heatable electrical resistance is admittedly known per se from before, e.g. from DE application publication 50 614, but the actual purpose has been to prevent ice formation, for which reason the electrical resistance has been applied to the outer glass, whereby about half of the radiant heat is lost. By means of the solution according to the invention, on the other hand, it is possible to utilize approximately 90% of the radiant heat, which makes this solution economically profitable. This is successful due to the fact that the heating part is arranged in the inner glass and that the outer glass is provided with a heat-reflecting surface layer, a so-called. selective glass. The function of the selective glass is based on long-wave heat radiation of up to 85% being reflected back to the room space. The reflective layer consists of a very thin metal layer, which layer can be produced according to several different methods or of several different materials, e.g. of gold, silver, copper, etc. A selective glass can be mounted either on the insulating glass or e.g. resin together with another glass to a glued combination glass. Selective lenses suitable for this purpose are already available.

Reglering av uppvärmningen kan ske som kontinuer- lig reglering av effekt till ett inställt värde genom 4§7 654 att mäta rumstemperaturen och utetemperaturen och genom att reglera spänningen på basen av resultatet härav.Regulation of the heating can take place as a continuous regulation of power to a set value by 4§7 654 measuring the room temperature and the outdoor temperature and by regulating the voltage on the basis of the result thereof.

Dessutom kan en yttemperaturgivare användas för observa- tion av yttemperaturen på det uppvärmbara elementet, var- vid en effektbegränsning på basen av mätresultatet är möjlig.In addition, a surface temperature sensor can be used for observing the surface temperature of the heatable element, whereby a power limitation on the basis of the measurement result is possible.

För att åstadkomma en spolningsströmning genom ut- rymmet mellan fönstren kan anordnas en fläkt, varvid spolluftsmängden varvhastighet på kan ändras genom reglering av fläktens basen av temperaturmätning i utrymmet mellan fönstren. Regleringen kan också förverkligas på basen av den önskade yttemperaturen på det uppvärmande elementet, vilken temperatur kan vara exempelvis 30°C eller 4000. Regleringen av den luftmängd som skall bytas ut kan naturligtvis också påverkas av förhållandet mellan cirkulations- och kompensationsluft, patentkraven 2-9 definierar anordningar för detta ändamål, varvid luftströmningen in i kanalen mellan fönsterg trädesvis riktas mot det inre glaset, värmeelement. lasen före- som är försett med Uppfinningen beskrivs mera detaljerat i det föl- jande med hänvisning till den bifo ritningen. gade schematiska Figur 1 visar ett vertikalsnitt av et t utförings- exempel enligt uppfinningen.In order to achieve a flushing flow through the space between the windows, a fan can be arranged, whereby the flushing air flow rate can be changed by regulating the base of the fan by temperature measurement in the space between the windows. The control can also be realized on the basis of the desired surface temperature of the heating element, which temperature can be for example 30 ° C or 4000. The control of the amount of air to be replaced can of course also be affected by the ratio between circulation and compensation air, claims 2-9 defines devices for this purpose, wherein the air flow into the duct between window steps is directed towards the inner glass, heating element. The laser provided with the invention is described in more detail in the following with reference to the accompanying drawing. Figure 1 shows a vertical section of an exemplary embodiment according to the invention.

Figur 2 visar en del av fönstret sedd inifrån rummet.Figure 2 shows a part of the window seen from inside the room.

Figurerna 3 - 5 visar vertikalsnitt a utföranden. v alternativa Figur 6 visar ett vertikalsnitt av en anordning anbragt i nedre delen av fönstret för blandande av cirkulationsluft med kompensationsluft hållande. i ett önskat för- Figur 7 visar samma anordning nedifrån sedd. 457 654 U'1 Figur 8 åskådliggör tillvaratagandet av värme vid ett fönster enligt uppfinningen.Figures 3 - 5 show vertical sections of embodiments. alternative Figure 6 shows a vertical section of a device arranged in the lower part of the window for mixing circulating air with compensating air holding. in a desired pre- Figure 7 shows the same device seen from below. 457 654 U'1 Figure 8 illustrates the recovery of heat at a window according to the invention.

Hänvisningssiffran 1 på ritningen betecknar en in- loppskanal för cirkulationsluft och hänvisningssiffran 4 en inloppskanal för kompensations- eller friskluft, siffran 2 betecknar en reglerventil som är anordnad vid anslutningspunkten mellan dessa kanaler, siffran 3 be- tecknar en sk. spolningskanal mellan fönsterglasen och siffran 6 en kanal som leder via fönstrets övre del in i rumsutrymmet. En inre fönsterbåge är betecknad med 8, en yttre fönsterbåge med 9 och fönsterkarmarna med och 11. Pâ den övre karmen 10 är anbragda en fläkt 7 och ett uppvärmningsmotstånd 13 och exempelvis ett elektriskt filter 15. I kanalens 1 inloppsöppning är anordnad ett filter 16 för cirkulationsluft.Reference numeral 1 in the drawing denotes an inlet duct for circulating air and reference numeral 4 denotes an inlet duct for compensating or fresh air, numeral 2 denotes a control valve which is arranged at the connection point between these ducts, numeral 3 denotes a so-called flushing duct between the window panes and the number 6 a duct leading via the upper part of the window into the room space. An inner window frame is denoted by 8, an outer window frame by 9 and the window frames by and 11. On the upper frame 10 are arranged a fan 7 and a heating resistor 13 and for example an electric filter 15. In the inlet opening of the channel 1 a filter 16 is arranged for circulating air.

I fönstret enligt uppfinningen är det inre glaset försett med ett elektriskt ledande skikt 12, som tjänstgör som värmeelement, och den yttre delen 14 av fönstret är utformad som ett sk. selektivglas, som ref- lekterar den största delen av den värmestrâlning, som riktas utåt från värmeelementet 12, tillbaka till spol- ningskanalen 3 och rummet. Såsom av figur 1 framgår, är fönstrets yttre glas 14 företrädesvis ett isolerings- glaselement med två glas, varvid den inre ytan av det yttre glaset 14a i isoleringsglaselementet företrädesvis är försedd med ett värmereflekterande ytskikt, en sk. selektivbeläggning. I figur 10, som åskådliggör fönst- rets energibalans, är detta värmereflekterande ytskikt betecknat med hänvisningssiffran 14b.In the window according to the invention, the inner glass is provided with an electrically conductive layer 12, which serves as a heating element, and the outer part 14 of the window is designed as a so-called. selective glass, which reflects most of the heat radiation directed outwards from the heating element 12, back to the flushing duct 3 and the room. As can be seen from Figure 1, the outer glass 14 of the window is preferably an insulating glass element with two glasses, the inner surface of the outer glass 14a of the insulating glass element preferably being provided with a heat-reflecting surface layer, a so-called selective coating. In Figure 10, which illustrates the energy balance of the window, this heat-reflecting surface layer is denoted by the reference numeral 14b.

Fönstret kan också förses med en styrpanel 17 och en reglercentral 18, figur 2.The window can also be provided with a control panel 17 and a control center 18, figure 2.

Vad värmeförluster genom fönstret beträffar, är det fördelaktigt att temperaturskillnaden mellan det yttersta glaset och uteluften är så liten som möjligt.As far as heat losses through the window are concerned, it is advantageous that the temperature difference between the outermost glass and the outdoor air is as small as possible.

Figurerna 3, 4 och 5 visar lösningar som beaktar denna 457 654 sak bättre än vad grundlösningen enligt figur 1 gör.Figures 3, 4 and 5 show solutions that consider this 457 654 thing better than the basic solution according to figure 1 does.

I figur 3 är i utrymmet mellan det inre fönstret , som tjänstgör som värmeelement elementet 14, ruktion, och åtminstone en del av friskluften tas via fönstrets övre del, pil 31 persiennen 30 och elements fönstrets nedre del, där d , in i utrymmet 3a mellan t 14 och leds däremellan till en kan blandas med den frisk- n, pil 32, och i fönstrets nedre del blandas friskluften luft som tagits in nedifrå n 30 och varmluften coh friskluften tas företrädesvis hel övre del, pil 36, läggsglas och elem fönstrets nedre de t via fönstrets in i utrymmet 3c mellan detta till- entet 14 och leds däremellan till 1, där friskluften blandas med den cirkulationsluft som kommer från rumsutrymmet, pil 37.In Figure 3, in the space between the inner window, which serves as a heating element, the element 14 is ruined, and at least a part of the fresh air is taken via the upper part of the window, the arrow 31 the blind 30 and the lower part of the element window, where d, into the space 3a between t 14 and is led in between to a can can be mixed with the fresh n, arrow 32, and in the lower part of the window the fresh air taken in from below 30 is mixed and the hot air and fresh air are preferably taken whole upper part, arrow 36, shutter glass and the lower window it t via the window into the space 3c between this access 14 and is led in between to 1, where the fresh air is mixed with the circulating air coming from the room space, arrow 37.

Den blandade luftströmningen uppvärms i utrymmet 3 mellan isoleringsglaselementet 14 och värmeelementet S och varmluften strömmar via fönstrets övre del in i rumsutrymmet, pil 38.The mixed air flow is heated in the space 3 between the insulating glass element 14 and the heating element S and the hot air flows via the upper part of the window into the room space, arrow 38.

I figur 5 är två separat monterade glas 39 och 40 anordnade utanför värmeelementet 5.In Figure 5, two separately mounted glasses 39 and 40 are arranged outside the heating element 5.

I motsvarighet till luft och pil 43 den varmluft som strömmar in i rumsut- rymmet. Nâgotdera glaset 39 eller 40 är försett med ett värmestrâlning reflekterande ytskikt.Corresponding to air and arrow 43 the hot air that flows into the room space. Either the glass 39 or 40 is provided with a heat radiation reflecting surface layer.

I figurerna 6 och 7 visas en sk. luftbehandlings- som kan anordnas i fönstrets nedre del och medelst vilken det inbördes förhållandet mellan cirku- 457 654 lationsluft och friskluft kan regleras. Cirkulations- luftskanalen 1 och friskluftskanalen 4 slutar parallellt i en öppning 26 som leder till kanalen 3 mellan fönster- glasen företrädesvis så att friskluftskanalen 4 åtmins- tone väsentligen befinner sig i mitten av cirkulations- luftskanalen 1. öppningen 26 uppvisar både en regler- klaff 23 för cirkulationsluftskanalen och en reglerklaff 24 för friskluftskanalen. Reglerklaffarna 23 och 24 kan vara sammankopplade enligt figur 3, varvid reglerklaffen 23 företrädesvis är försedd med en perforering 27.Figures 6 and 7 show a so-called air treatment which can be arranged in the lower part of the window and by means of which the mutual relationship between circulating air and fresh air can be regulated. The circulating air duct 1 and the fresh air duct 4 end in parallel in an opening 26 leading to the duct 3 between the window panes, preferably so that the fresh air duct 4 is at least substantially in the middle of the circulating air duct 1. the opening 26 has both a control flap 23 for the circulating air duct and a control flap 24 for the fresh air duct. The control flaps 23 and 24 can be connected according to figure 3, wherein the control flap 23 is preferably provided with a perforation 27.

Medelst en styranordning 25 riktas den in i kanalen 3 kommande luftströmningen företrädesvis mot fönstrets inre glas som är försett med värmeelementet 12. Medelst klaffarna 23 och 24 kan förhållandet mellan cirkulations- luft och friskluft regleras så att mängden av den frisk- luft som tas utifrån står i ett riktigt förhållande till uteluftens temperatur så att frost inte uppstår och friskluftsmängden ändå räcker till. Klajfarna 23 och 24 reglermekanismer kan anslutas till fönstrets reg- lercentral 18 och regleringen förverkligas företrädes- vis på basen av redan tidigare nämnda temperaturmätning- ar. Luftbehandlingsenheten kan dessutom uppvisa filter 28, 29 för luftrening.By means of a control device 25 the air flow entering the duct 3 is directed preferably towards the inner glass of the window which is provided with the heating element 12. By means of the flaps 23 and 24 the ratio between circulating air and fresh air can be regulated so that the amount of fresh air taken from outside is in a proper relation to the temperature of the outdoor air so that frost does not occur and the amount of fresh air is still sufficient. The flaps 23 and 24 control mechanisms can be connected to the window's control center 18 and the control is preferably realized on the basis of the previously mentioned temperature measurements. The air treatment unit can also have filters 28, 29 for air purification.

Luftbehandlingsenheten enligt figurerna'6 och 7 visas i samband med den sk. grundlösningen av fönstret enligt figur 1, men luftbehandlingsenheter kan natur- ligtvis lika väl användas i konstruktioner enligt figu- rerna 3-5.The air treatment unit according to Figures '6 and 7 is shown in connection with the so-called the basic solution of the window according to figure 1, but air treatment units can of course just as well be used in constructions according to figures 3-5.

Figur 8 åskådliggör (i stora drag) energibalansen i ett fönster enligt uppfinningen, för konstruktionen enligt figur 1. Det är uppenbart att ännu bättre resul- tat kan nås medelst de lösningar som visas i figurerna 3-5. Angående dessa figurer bör ännu konstateras, att t.ex. medelst en fläkt anordnad i fönstrets nedre del kan luften fås att strömma i motsatt riktning mellan glasen, så att varmluften leds in i rummet via fönstrets nedre del; lösningarna enligt figurerna är dock naturlrﬁme.Figure 8 illustrates (roughly) the energy balance in a window according to the invention, for the construction according to figure 1. It is obvious that even better results can be achieved by means of the solutions shown in figures 3-5. Regarding these figures, it should still be noted that e.g. by means of a fan arranged in the lower part of the window, the air can be caused to flow in the opposite direction between the glasses, so that the hot air is led into the room via the lower part of the window; however, the solutions according to the figures are natural.

Claims

10 15 20 457 654 P a t e n t k r a v ___________________.

1. Window, between the glass of which there is a duct (3) for circulating and / or fresh air, characterized in that an inner glass (S) is provided with an electrically conductive layer (12) intended as a heating element and that the inwardly facing surface of an outer glass (14) is provided with a coating for reflecting heat radiation emanating outwardly from the electrically conductive layer acting as a heating element.

2. A window according to claim 1, characterized in that the outer glass of the window consists of an insulating glass element (14) with double glazing and that the heat reflection coating is formed on the inner surface of the outer glass of the insulating glass element (14).

3. A window according to claims 1 or 2, characterized in that the heat reflection coating consists of an electrically conductive layer similar to the layer (12) used in the inner glass (5) of the window.

A window according to any one of the preceding claims, characterized in that for the utilization of heat accumulated in the channel (3, 3a, 3b, 3c, 3d) between the glasses (5, 14) is in the frame construction of the window ( 10, 11), preferably in its upper part (10), arranged a fan (7) with operating and control devices.