WO1998034000A1 - Transluzentes wärmeisolationspaneel - Google Patents

Transluzentes wärmeisolationspaneel Download PDF

Info

Publication number
WO1998034000A1
WO1998034000A1 PCT/EP1998/000510 EP9800510W WO9834000A1 WO 1998034000 A1 WO1998034000 A1 WO 1998034000A1 EP 9800510 W EP9800510 W EP 9800510W WO 9834000 A1 WO9834000 A1 WO 9834000A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
insulation panel
heat insulation
panel according
particles
plates
Prior art date
Application number
PCT/EP1998/000510
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Beck
Werner Körner
Klaus Pottler
Original Assignee
Bayerisches Zentrum Für Angewandte Energieforschung E.V. Zae Bayern
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerisches Zentrum Für Angewandte Energieforschung E.V. Zae Bayern filed Critical Bayerisches Zentrum Für Angewandte Energieforschung E.V. Zae Bayern
Priority to AU63938/98A priority Critical patent/AU6393898A/en
Publication of WO1998034000A1 publication Critical patent/WO1998034000A1/de

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/54—Slab-like translucent elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/66—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
    • E06B3/67—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together characterised by additional arrangements or devices for heat or sound insulation or for controlled passage of light
    • E06B3/6715—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together characterised by additional arrangements or devices for heat or sound insulation or for controlled passage of light specially adapted for increased thermal insulation or for controlled passage of light
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00—Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • F24S80/50—Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings
    • F24S80/52—Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings characterised by the material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00—Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • F24S80/50—Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings
    • F24S80/56—Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings characterised by means for preventing heat loss
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/24—Structural elements or technologies for improving thermal insulation
    • Y02A30/249—Glazing, e.g. vacuum glazing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B80/00—Architectural or constructional elements improving the thermal performance of buildings
    • Y02B80/22—Glazing, e.g. vaccum glazing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers

Definitions

  • the invention is directed to a translucent heat insulation panel with at least two translucent, spaced, mutually parallel plates, the space between which is filled with a granulate or powder made of translucent particles.
  • Such a heat insulation panel is disclosed, for example, in DE-OS 35 33 805.
  • These measures make the insulating glass translucent and highly light-scattering;
  • the heat insulation ability is significantly increased.
  • this construction has the disadvantage that the airgel spheres filled in between the glass plates can shift relative to one another, particularly as a result of vibrations, but also as a result of fluctuating air pressure fluctuations which affect the distance between the two glass plates, and this movement gradually in the lower region be compressed.
  • DE-PS 43 19 763 describes an evacuated, but opaque, multi-pane insulation panel based on infrared-clouded airgel powder.
  • this system has a particularly low thermal conductivity.
  • the filling of the panel with the airgel powder is very agile. Because here the powder filling has to be compressed sufficiently between the glass panes to withstand the pressure load through the panes after the evacuation. On the one hand, this increases the solid-state thermal conductivity of the powder filling. On the other hand, a vibrating or vibration-related settling effect of the powder filling is inevitable, so that an irregular filling density is established over time, so that fluctuations in air pressure can lead to deflection or even destruction of the panes.
  • the panels described therefore have the disadvantage that, for mechanical stabilization, after filling the granulate, the cavity remaining between the glass plates has to be evacuated, so that the glass panes are moved towards one another by the atmospheric ambient pressure.
  • the filled granulate particles are pressed firmly against each other, which reduces the thermal insulation ability and the soundproofing effect. Nevertheless, a movement and in particular a compaction or settling movement of the filling material in the space between the panes cannot be avoided.
  • the problem which initiates the invention results in developing a generic heat insulation panel in such a way that subsequent compression movement of the granulate is excluded as completely as possible.
  • a way is to be found to avoid the complex process step of evacuation.
  • the invention provides that the particles have a minimum grain size and that the space between the parallel plates is divided by a regular structure into a plurality of cavities which are open on at least one of their faces facing the two plates and each is almost completely filled with the granules or the powder, the extent of the regular structure measured perpendicular to the plane of the plate being smaller than the distance between the parallel plates, by an amount which is smaller than the minimum grain size of the introduced particles.
  • the granulate particles are held in the individual cavities and cannot be removed from them. Since the hollow rooms, on the other hand, have relatively small dimensions, the weight pressure on the enclosed granulate particles is extremely low and hardly leads to any noticeable compaction at the bottom of the cavity in question. Evacuation or parts evacuation is therefore unnecessary.
  • the panel according to the invention has excellent light scattering properties. Soundproofing is better than with an evacuated or partially evacuated system. In addition, very good thermal insulation is achieved with the panel according to the invention. The distance between the regular structure and the two plates contributes to this by largely precluding heat and in particular sound transmission through the structural elements and also protecting them from damage due to excessive pressure.
  • the invention further provides that the minimum grain size is between 0.1 mm and 2 mm, preferably between 0.2 mm and 1 mm.
  • the space utilization between the individual granulate particles and thus the heat insulation capacity is very good even without evacuation, on the other hand, this area allows reliable compliance with the spacing conditions according to the invention, which is due above all to the manufacturing-related tolerances in the thickness extension of the regular structure and also with regard to the distance between the parallel plates.
  • honeycombs or capillaries tubes aligned in parallel and adjoining one another are used as the regular structure. Structures are designated as honeycombs which have a honeycomb-shaped, rectangular or polygonal cross section. Capillaries consist of pieces of pipe placed next to each other.
  • tube-like capillaries can be loosely inserted between the disks and can only be fixed by them.
  • a particularly advantageous development of the invention is that the honeycombs or capillaries are connected to one another to form a plate. This can be done in part by suitable shaping during the production process, in particular by extrusion, on the other hand by gluing tubular pieces or honeycombs or honeycomb groups.
  • the honeycombs or capillaries have a diameter - A - between 1 mm and 50 mm, preferably between 5 mm and 25 mm. Above all, this design instruction is intended to ensure the stability of the arrangement.
  • the longitudinal extent of the honeycomb or capillary or the thickness of a plate formed from interconnected honeycomb or capillary is largely determined by the distance between the two glass plates. However, this value should be between 5 mm and 50 mm.
  • the honeycombs or capillaries have a wall thickness of less than 200 ⁇ m, preferably less than 100 ⁇ m. As a result, the thermal conductivity can be reduced further, and such a thin structure hardly appears optically.
  • the webs of the honeycombs or the axes of the capillaries usually run perpendicular to the plane of the glass plates, but they can also form an angle of up to approximately 60 degrees with this plane of the plate. This allows adaptation to preferred directions of incidence of light.
  • the invention recommends a plastic with low thermal conductivity, preferably polycarbonate or polymethyl methacrylate (PMMA). Glass can also be used, especially for loose capillaries.
  • the honeycomb or capillary plates can also be covered with fleeces or fabrics in order to achieve an even more homogeneous appearance. In such a case, the longitudinal extent of the honeycombs or capillaries can be further reduced by the thickness of the nonwoven or woven fabric compared to the value specified in the main claim.
  • the powder or granulate filling can consist of microporous silicate particles, in particular of a silicon dioxide airgel. Due to the microporous structure, the heat transport in these silicate particles is considerably restricted. Solid-state heat conduction finds a relatively long path; convection almost comes to a standstill even without evacuation within the micropores, and the heat radiation is strongly attenuated by multiple, successive emission and absorption.
  • the invention further provides that the spaces between the granulate particles are filled with a gaseous medium. Since the filling is adequately held by the honeycomb or capillary structure, evacuation is not necessary.
  • the invention allows further development in that the gaseous medium is at approximately atmospheric pressure. In this respect, a partial evacuation is even unnecessary, so that the ambient pressure finds an inner counterpart in the cavity between the two glass panes and cannot move them towards one another. A close acoustic bond between the cover panes, such as was caused by the compressed granules as a result of the evacuation so far and which resulted in intensive sound transmission, cannot therefore develop. In the case of the non-evacuated panel according to the invention, there is therefore no frictional connection between the panes and the filling or honeycomb or capillaries, so that an acoustic coupling is extremely low.
  • the gaseous medium has high thermal insulation, as is the case, for example, with noble gases, in particular with heavy noble gases such as argon.
  • the thermal insulation can also be further improved by krypton or xenon.
  • a medium can be filled in by purging the remaining cavity with the relevant noble gas, the distance according to the invention between the regular structure on the one hand and the relevant glass panes on the other hand promoting flushing.
  • the medium introduced is retained in the closed cavity by a sealing of the insulating glass composite which runs around and is known from insulating glass technology, in particular by gluing the glass plates along the edge.
  • Fig. 1 shows a cross section through an inventive heat insulation panel
  • Fig. 2 shows a section through Figure 1 along the line II - II.
  • the thermal insulation panel according to the invention comprises two mutually parallel glass panes 2, which are arranged at a distance 3 of approximately 5-50 mm and thus enclose a cavity 4.
  • This cavity 4 is filled with granules of airgel particles 5.
  • the individual particles 5 consist of a silicate and enclose micropores which occupy about 90% of the particle volume.
  • the particles 5 are translucent and moreover have optimal heat insulation properties.
  • the invention provides for a plurality of capillary tubes 6 which are parallel to one another.
  • the capillary tubes 6 have a length 7 measured perpendicular to the glass plates 2, which is somewhat shorter than the distance 3 between the two glass plates 2.
  • the difference between the plate distance 3 and the length 7 of the capillary tubes 6 is less than the minimum diameter of the Particles 5, so that they cannot emerge from the gap 8 in the area of the capillary tubes 6 which are open at the end.
  • the granulate particles 5 are enclosed in the cavities 9 of the capillary tubes 6 which are delimited from one another.
  • a heat-insulating noble gas such as argon can be filled into the cavity 4 without difficulty due to the open end faces 10 of the capillary tubes 6 and thereby also reach the gaps remaining in the cavities 9 between the granulate particles 5.
  • the gaps 8 between the end faces 10 of the capillary tubes 6 and glass plates 2 contribute to improved thermal and acoustic insulation.
  • the diameter 11 of the capillary tubes 6 can be approximately 5-25 mm, which is completely sufficient to maintain stability due to the cross-sectional geometry and the mutually supporting tubes 6. Since the individual cavities 9 are not completely filled with granulate particles 5, the weight pressure of the upper layers is not derived via the granulate filling, but via the capillary tube system 6 to the bottom of the cavity 4, so that the individual granulate particles 5 are hardly affected by weight are loaded and therefore are not subject to any hardening even with vibrations.
  • the structure formed from interconnected capillary tubes 6 with an end face 10 can first be placed on the inside 12 of a glass plate 2 to produce the heat insulation panel 1, then the granulate particles 5 are filled into the cavities 9, but not until the upper end face level 10 is reached, but only to just below this level. Then the second glass plate 2 is glued to the first edge side, the spacing condition 3 being maintained. Thereupon, a noble gas such as argon is flushed in through the remaining openings, and finally these openings can also be closed. If the insulation panel 1 produced in this way is now installed in a vertical or inclined position, the filled granulate particles can deposit on the bottom-side regions 13 of the capillary tubes 6 and are not exposed to any tendency to solidify due to a lack of weight.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
  • Building Environments (AREA)

Abstract

Transluzentes Wärmeisolationspaneel mit wenigstens zwei lichtdurchlässigen, voneinander beabstandeten, zueinander parallelen Platten, deren Zwischenraum mit einem Granulat oder Pulver aus lichtdurchlässigen Partikeln gefüllt ist, wobei die Partikel eine Mindestkorngröße aufweisen, und daß der Zwischenraum zwischen den zueinander parallelen Platten durch eine regelmäßige Struktur in eine Vielzahl von Hohlräumen unterteilt ist, die an wenigstens einer ihrer den beiden Platten zugewandten Stirnseiten offen und jeweils nahezu vollständig mit dem Granulat oder Pulver gefüllt sind, wobei die lotrecht zu den Platten gemessene Erstreckung der regelmäßigen Struktur geringer ist als der Abstand zwischen den parallen Platten, um einen Betrag, der kleiner ist als die Mindestkorngröße der eingefüllten Partikel.

Description

Transluzentes Wärmeisolationspaneel
Die Erfindung richtet sich auf ein transluzentes Wärmeisolationspaneel mit wenigstens zwei lichtdurchlässigen, voneinander beabstandeten, zueinander parallelen Platten, de- ren Zwischenraum mit einem Granulat oder Pulver aus lichtdurchlässigen Partikeln gefüllt ist.
Ein derartiges Wärmeisolationspaneel ist bspw. in der DE-OS 35 33 805 offenbart. Diese zeigt ein mehrscheibiges Isolierglas, dessen evakuierter Zwischenraum mit Aerogel- Kügelchen gefüllt ist. Das Isolierglas wirkt durch diese Maßnahmen transluzent und stark lichtstreuend; zudem wird die Wärmeisolierfähigkeit wesentlich erhöht. Diese Konstruktion hat allerdings den Nachteil, daß sich die zwischen den Glasplatten eingefüllten Aerogel-Kügelchen insbesondere durch Erschütterungen, aber auch bereits durch wechselnde Luftdruckschwankungen, welche sich auf den Abstand zwischen den beiden Glasplatten auswirken, gegeneinander verschieben können und durch diese Bewegung allmählich im unteren Bereich verdichtet werden. Während dadurch im oberen Bereich der Isolierscheibe ein granulatfreier Raum mit verringerten Isoliereigenschaften entsteht, werden die im unteren Bereich verdichteten Partikel durch den allmählich ansteigenden Druck zerstört, da sie zu etwa 90 % aus mikroskopischen Hohl- räumen bestehen und daher nur eine geringe, mechanische Stabilität aufweisen. Als Abhilfe wird in dieser Druckschrift empfohlen, die Granulatfüllung mit einer Kunststoffolie zusätzlich zu umhüllen, welche durch ein Druckgefälle zwischen der äußeren Oberfläche und dem inneren, evakuierten Hohlraum die Partikel eng umschließt und dadurch in ihrer Position fixiert. Diese Anordnung ist jedoch äußerst aufwendig, da zu- sätziich zu den Partikeln noch zwei Folienlagen in den Hohlraum zwischen die Isolierscheiben eingebracht werden müssen, und sodann muß durch selektive Evakuierung mittels einer Sonde für ein definiertes Druckgefälle zwischen den Innenflächen und den Außenflächen Sorge getragen werden. Diese Technologie ist hochkompliziert und konnte sich daher bislang in der Praxis nicht behaupten.
In der DE-PS 43 19 763 wird ein evakuiertes, allerdings opakes Mehrscheiben- Isolationspaneel auf der Basis von infrarotgetrübtem Aerogelpulver beschrieben. Dieses System weist mit etwa 0,005 W/(m * K) eine besonders niedrige Wärmeleitfähigkeit auf. Dennoch ist auch hier das Befüllen des Paneels mit dem Aerogelpulver sehr auf- wendig. Denn hier muß die Pulverschüttung beim Einbringen zwischen die Glasscheiben genügend verdichtet werden, um nach der Evakuierung der Druckbelastung durch die Scheiben standzuhalten. Einerseits steigt dadurch die Festkörper- Wärmeleitfähigkeit der Pulverfüllung an. Andererseits ist ein erschütterungs- bzw. vi- brationsbedingter Setzungseffekt der Pulverschüttung unvermeidlich, so daß sich im Laufe der Zeit eine unregelmäßige Füllungsdichte einstellt, so daß Luftdruckschwankungen zu einer Durchbiegung oder gar Zerstörung der Scheiben führen können.
Den beschriebenen Paneelen haftet demnach der Nachteil an, daß zur mechanischen Stabilisierung nach dem Einfüllen des Granulats eine Evakuierung des zwischen den Glasplatten verbleibenden Hohlraums vorgenommen werden muß, so daß die Glasscheiben durch den atmosphärischen Umgebungsdruck aufeinander zubewegt werden. Dabei werden die eingefüllten Granulatpartikel fest aneinandergepreßt, wodurch einerseits die Wärmeisolationsfähigkeit und andererseits der Schallschutzeffekt vermindert wird. Dennoch kann eine Bewegung und insbesondere eine Verdichtung bzw. Absetzbewegung des Füllmaterials in dem Scheibenzwischenraum nicht vermieden werden.
Aus den beschriebenen Nachteilen des vorbekannten Standes der Technik resultiert das die Erfindung initiierende Problem, ein gattungsgemäßes Wärmeisolationspaneel derart weiterzubilden, daß eine nachträgliche Verdichtungsbewegung des Granulats möglichst vollständig ausgeschlossen ist. Außerdem soll eine Möglichkeit gefunden werden, den aufwendigen Verfahrensschritt des Evakuierens zu umgehen.
Zur Lösung dieses Problems sieht die Erfindung vor, daß die Partikel eine Mindest- korngröße aufweisen, und daß der Zwischenraum zwischen den zueinander parallelen Platten durch eine regelmäßige Struktur in eine Vielzahl von Hohlräumen unterteilt ist, die an wenigstens einer ihrer den beiden Platten zugewandten Stirnseiten offen und jeweils nahezu vollständig mit dem Granulat oder dem Pulver gefüllt sind, wobei die lotrecht zu der Plattenebene gemessene Erstreckung der regelmäßigen Struktur geringer ist als der Abstand zwischen den parallelen Platten, um einen Betrag, der kleiner ist als die Mindestkorngröße der eingeführten Partikel.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung sind die Granuiatpartikel in den einzelnen Hohlräumen festgehalten und können sich nicht aus denselben entfernen. Da die Hohl- räume andererseits relativ geringe Abmessungen haben, ist der auf den eingeschlossenen Granulatpartikeln lastende Gewichtsdruck äußerst gering und führt kaum zu einer merklichen Verdichtung am Boden des betreffenden Hohlraums. Eine Evakuierung oder Teilevakuierung ist daher überflüssig. Das erfindungsgemäße Paneel weist her- vorragende Lichtstreueigenschaften auf. Die Schalldämmung ist besser als bei einem evakuierten oder teilevakuierten System. Zudem wird bei dem erfindungsgemäßen Paneel eine sehr gute Wärmedämmung erreicht. Hierzu trägt der Abstand zwischen der regelmäßigen Struktur und den beiden Platten bei, indem er eine Wärme- und insbesondere Schallübertragung durch die Strukturelemente weitgehend ausschließt und dieselben außerdem vor einer Beschädigung infolge zu hohen Druckes schützt.
Die Erfindung sieht weiterhin vor, daß die Mindestkorngröße zwischen 0,1 mm und 2 mm, vorzugsweise zwischen 0,2 mm und 1 mm liegt. In diesem Bereich ist einerseits die Raumausnutzung zwischen den einzelnen Granulatpartikeln und damit die Wärmei- solationsfähigkeit auch ohne Evakuierung sehr gut, andererseits erlaubt dieser Bereich eine zuverlässige Einhaltung der erfindungsgemäßen Abstandsbedingungen, welche vor allem durch die herstellungsbedingten Toleranzen bei der Dickenerstreckung der regelmäßigen Struktur wie auch hinsichtlich des Abstands zwischen den parallelen Platten bedingt ist.
Es hat sich als günstig erwiesen, daß als regelmäßige Struktur parallel ausgerichtete, aneinandergrenzende Waben oder Kapillaren (Röhrchen) verwendet werden. Als Waben werden Strukturen bezeichnet, die einen honigwabenförmigen, rechteckigen oder beliebig mehreckigen Querschnitt aufweisen. Kapillaren bestehen aus aneinanderge- setzen Rohrstücken.
Insbesondere röhrchenartige Kapillaren können lose zwischen den Scheiben eingelegt sein und ausschließlich durch diese fixiert werden. Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht jedoch darin, daß die Waben oder Kapillaren untereinan- der zu einer Platte verbunden sind. Dies kann teilweise durch eine geeignete Formgebung während des Herstellungsvorgangs, insbesondere durch Extrodieren, erfolgen, andererseits durch Verkleben von Röhrenstücken oder Waben bzw. Wabengruppen.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß die Waben oder Kapillaren einen Durchmesser - A - zwischen 1 mm und 50 mm vorzugsweise zwischen 5 mm und 25 mm aufweisen. Diese Konstruktionsvorschrift soll vor allem die Stabilität der Anordnung gewährleisten.
Die Längserstreckung der Waben oder Kapillaren bzw. die Dickenerstreckung einer aus untereinander verbundenen Waben oder Kapillaren gebildeten Platte ist erfindungsgemäß weitgehend durch den Abstand zwischen den beiden Glasplatten vorgegeben. Dieser Wert sollte jedoch in den Grenzen zwischen 5 mm und 50 mm liegen.
Weitere Vorteile lassen sich erreichen, indem die Waben oder Kapillaren eine Wand- stärke von weniger als 200 μm, vorzugsweise weniger als 100 μm aufweisen. Hierdurch kann die Wärmeleitfähigkeit weiter herabgesetzt werden, außerdem tritt eine derart dünne Struktur optisch kaum in Erscheinung.
Die Stege der Waben bzw. die Achsen der Kapillaren verlaufen üblicherweise lotrecht zu der Ebene der Glasplatten, sie können aber auch einen Winkel von bis zu etwa 60 Grad mit dieser Plattenebene einschließen. Hierdurch kann eine Anpassung an bevorzugte Lichteinfallrichtungen erreicht werden.
Als Werkstoff für die Waben oder Kapillaren empfiehlt die Erfindung einen Kunststoff mit geringer Wärmeleitfähigkeit, vorzugsweise Polycarbonat oder Polymethylmetacrylat (PMMA). Darüberhinaus kann auch Glas verwendet werden, insbesondere für lose Kapillaren. Im Bereich der Tageslichtnutzung können die Waben- oder Kapillarplatten zusätzlich mit Vliesen oder Geweben abgedeckt sein, um ein optisch noch homogeneres Erscheinungsbild zu erreichen. Solchenfalls kann die Längserstreckung der Waben oder Kapillaren um die Stärke des Vlieses oder Gewebes gegenüber dem im Hauptanspruch spezifizierten Wert weiter reduziert werden.
Die Pulver- oder Granulatfüllung kann erfindungsgemäß aus mikroporösen Silikatpartikeln, insbesondere aus einem Siliziumdioxid-Aerogel, bestehen. Durch die mikroporöse Struktur ist der Wärmetransport in diesen Silikatpartikeln erheblich eingeschränkt. Die Festkörper- Wärmeleitung findet einen relativ langen Pfad vor; die Konvektion kommt auch ohne Evakuierung innerhalb der Mikroporen nahezu zum Erliegen, und die Wärmestrahlung wird durch vielfache, aufeinanderfolgende Emission und Absorbtion stark gedämpft. Die Erfindung sieht weiterhin vor, daß die Räume zwischen den Granulatpartikeln mit einem gasförmigen Medium gefüllt sind. Da die Füllung durch die Waben- oder Kapillarenstruktur einen ausreichenden Halt erfährt, ist eine Evakuierung nicht notwendig.
Die Erfindung erlaubt eine Weiterbildung dahingehend, daß das gasförmige Medium etwa unter atmosphärischem Druck steht. Insofern ist sogar eine Teilevakuierung entbehrlich, so daß der Umgebungsdruck ein inneres Pendant in dem Hohlraum zwischen den beiden Glasscheiben vorfindet und dieselben nicht aufeinanderzuzubewegen ver- mag. Ein enger akustischer Verbund zwischen den Deckscheiben, wie er infolge der bislang durchgeführten Evakuierung durch das zusammengepreßte Granulat hervorgerufen wurde und eine intensive Schalltransmission zur Folge hatte, kann sich daher nicht ausbilden. Bei dem erfindungsgemäßen, nicht evakuiierten Paneel ist somit kein Kraftschluß zwischen Scheiben und Füllung bzw. Waben oder Kapillaren gegeben, so daß eine akustische Ankopplung äußerst gering ist.
Schließlich entspricht es der Lehre der Erfindung, daß das gasförmige Medium eine hohe Wärmeisolation aufweist, wie dies bspw. bei den Edelgasen, insbesondere bei den schweren Edelgasen wie Argon der Fall ist. Auch durch Krypton oder Xenon läßt sich die Wärmeisolation weiter verbessern. Ein derartiges Medium kann nach der Ein- füllung des Granulats durch Spülen des verbleibenden Hohlraums mit dem betreffenden Edelgas eingefüllt werden, wobei der erfindungsgemäße Abstand zwischen der regelmäßigen Struktur einerseits und den betreffenden Glasscheiben andererseits die Spülung begünstigt. Das eingeführte Medium wird durch eine aus der Isolierglastechnik bekannte, rundum laufende Abdichtung des Isolierglasverbundes, insbesondere durch randseitiges Verkleben der Glasplatten, in dem abgeschlossenen Hohlraum zurückgehalten.
Weitere Merkmale, Einzelheiten, Vorteile und Wirkungen auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt in:
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Wärmeisolationspaneel, sowie Fig. 2 einen Schnitt durch die Figur 1 entlang der Linie II - II.
Das erfindungsgemäße Wärmeisolationspaneel umfaßt zwei zueinander parallele Glas- Scheiben 2, die in einem Abstand 3 von etwa 5 - 50 mm angeordnet sind und somit einen Hohlraum 4 einschließen. Dieser Hohlraum 4 ist mit einem Granulat aus Aerogel- Partikeln 5 gefüllt. Die einzelnen Partikel 5 bestehen aus einem Silikat und umschließen Mikroporen, welche etwa 90 % des Partikelvoiumens einnehmen. Infolge des quarzartigen Werkstoffes sind die Partikel 5 lichtdurchlässig und haben darüberhinaus optimale Wärmeisolationseigenschaften. Jedoch besteht die Gefahr, daß die eingefüllten Partikel 5 durch Vibrationen im Laufe der Zeit im unteren Bereich des Hohlraums 4 verdichtet werden könnten. Um dies auszuschließen, sieht die Erfindung eine Vielzahl von zueinander parallelen Kapillar-Röhrchen 6 vor. Dieselben haben eine lotrecht zu den Glasplatten 2 gemessene Längenerstreckung 7, die etwas kürzer ist als der Ab- stand 3 zwischen den beiden Glasplatten 2. Die Differenz zwischen dem Plattenabstand 3 und der Längenerstreckung 7 der Kapillar-Röhrchen 6 ist jedoch geringer als der Mindestdurchmesser der Partikel 5, so daß dieselben an dem Spalt 8 im Bereich der stirnseitig offenen Kapillar-Röhrchen 6 nicht austreten können. Hierdurch sind die Granulatpartikel 5 in den gegeneinander abgegrenzten Hohlräumen 9 der Kapillar- Röhrchen 6 eingeschlossen. Andererseits kann ein wärmeisolierendes Edelgas wie bspw. Argon infolge der offenen Stirnseiten 10 der Kapillar-Röhrchen 6 durch eine Spülung ohne Schwierigkeiten in den Hohlraum 4 eingefüllt werden und dabei auch die in den Hohlräumen 9 zwischen den Granulatpartikeln 5 verbleibenden Spalte erreichen. Ferner tragen die Spalte 8 zwischen den Stirnseiten 10 der Kapillar-Röhrchen 6 und Glasplatten 2 zu einer verbesserten Wärme- und Schalldämmung bei.
Wie die Figur 2 zeigt, kann der Durchmesser 11 der Kapillar-Röhrchen 6 etwa 5 - 25 mm betragen, was aufgrund der Querschnittsgeometrie und der sich gegenseitig abstützenden Röhrchen 6 zur Aufrechterhaltung der Stabilität völlig ausreichend ist. In- dem die einzelnen Hohlräume 9 nicht vollständig mit Granulatpartikeln 5 gefüllt sind, wird der Gewichtsdruck der oberen Schichten nicht über die Granulatfüllung, sondern über das Kapillar-Röhrchensystem 6 zu dem Boden des Hohlraums 4 abgeleitet, so daß die einzelnen Granulatpartikel 5 kaum durch Gewichts kräfte belastet sind und demnach auch bei Vibrationen keinerlei Verfestigung unterliegen. Damit die Hohlräume 9 nicht vollständig, sondern ausschließlich nahezu vollständig mit Granulatpartikeln 5 gefüllt werden, kann zur Herstellung des Wärmeisolationspaneels 1 zunächst die aus untereinander verbundenen Kapillar-Röhrchen 6 gebildete Struktur mit einer Stirnfläche 10 auf die Innenseite 12 einer Glasplatte 2 aufgesetzt werden, sodann werden die Granulatpartikel 5 in die Hohlräume 9 eingefüllt, jedoch nicht bis zu dem Erreichen des oberen Stirnflächeniveaus 10, sondern ausschließlich bis knapp unterhalb dieses Niveaus. Sodann wird die zweite Glasplatte 2 mit der ersten randseitig verklebt, wobei die Abstandsbedingung 3 eingehalten wird. Daraufhin wird durch zu- nächst verbliebene Öffnungen ein Edelgas wie bspw. Argon eingespült, und schließlich können auch diese Öffnungen verschlossen werden. Wird das solchermaßen hergestellte Isolationspaneel 1 nun in vertikaler oder geneigter Position montiert, so können sich die eingefüllten Granulatpartikel auf den bodenseitigen Bereichen 13 der Kapillar- Röhrchen 6 ablagern und sind mangels einer Gewichtsbelastung keinerlei Verfesti- gungstendenz ausgesetzt.

Claims

- o -P a t e n t a n s p r ü c h e
1 . Transluzentes Wärmeisolationspaneel (1) mit wenigstens zwei lichtdurchlässigen, voneinander beabstandeten, zueinander parallelen Platten (2), deren Zwi- schenraum (4) mit einem Granulat oder Pulver aus lichtdurchlässigen Partikeln
(5) gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel (5) eine Mindestkorngröße aufweisen, und daß der Zwischenraum (4) zwischen den zueinander parallelen Platten durch eine regelmäßige Struktur (6) in eine Vielzahl von Hohlräumen (9) unterteilt ist, die an wenigstens einer ihrer den beiden Platten (2) zugewand- ten Stirnseiten (10) offen und jeweils nahezu vollständig mit dem Granulat (5) oder Pulver gefüllt sind, wobei die lotrecht zu den Platten (2) gemessene Erstreckung (7) der regelmäßigen Struktur (6) geringer ist als der Abstand (3) zwischen den parallelen Platten (2), um einen Betrag, der kleiner ist als die Mindestkorngröße der eingefüllten Partikel (5).
2. Wärmeisolationspaneel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Mindestkorngröße zwischen 0,1 mm und 2 mm, vorzugsweise zwischen 0,2 mm und 1 mm liegt.
3. Wärmeisolationspaneel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als regelmäßige Struktur etwa parallel ausgerichtete, aneinandergrenzende Waben oder Kapillaren (Röhrchen) (6) verwendet werden.
4. Wärmeisolationspaneel nach einem der- vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Waben oder Kapillare (6) untereinander zu einer Platte verbunden sind.
5. Wärmeisolationspaneel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Waben oder Kapillare (6) einen Durchmesser (1 1 ) zwi- sehen 1 mm und 50 mm, vorzugsweise zwischen 5 mm und 25 mm aufweisen.
6. Wärmeisolationspaneel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Waben oder Kapillaren (6) eine Wandstärke von weni- _ g _ E 0 10
ger als 200 μm, vorzugsweise weniger als 100 μm aufweisen.
7. Wärmeisolationspaneel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse der Waben oder Kapillaren (6) mit dem Lot auf die lichtdurchlässigen Platten (2) einen Winkel von 0 Grad bis 60 Grad einschließen.
8. Wärmeisolationspaneel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Waben oder Kapillaren (6) aus einem Kunststoff mit ge- ringer Wärmeleitfähigkeit, vorzugsweise aus Polycarbonat oder Polymethylme- tacrylat, gefertigt sind.
9. Wärmeisolationspaneel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Waben oder Kapillaren (6) aus einem transparenten anorgani- sehen Werkstoff, vorzugsweise aus Glas, bestehen.
10. Wärmeisolationspaneel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulver- oder Granulatfüllung mikroporöse Silikatpartikel (5), insbesondere eines Siliziumdioxid-Aerogels, enthält.
1 1. Wärmeisolationspaneel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulver- oder Granulatfüllung transparente Kunststoffpartikel enthält.
12. Wärmeisolationspaneel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Räume zwischen den Granulatpartikeln (5) mit einem gasförmigen Medium gefüllt sind, das etwa unter atmosphärischem Druck steht.
13. Wärmeisolationspaneel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Medium ein Edelgas, insbesondere ein schweres Edelgas wie Argon ist.
PCT/EP1998/000510 1997-01-30 1998-01-30 Transluzentes wärmeisolationspaneel WO1998034000A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU63938/98A AU6393898A (en) 1997-01-30 1998-01-30 Thermal-break translucent panel

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19703262A DE19703262A1 (de) 1997-01-30 1997-01-30 Mit Pulver oder Granulat gefülltes, transluzentes Wärmeisolationspaneel
DE19703262.1 1997-01-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1998034000A1 true WO1998034000A1 (de) 1998-08-06

Family

ID=7818704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP1998/000510 WO1998034000A1 (de) 1997-01-30 1998-01-30 Transluzentes wärmeisolationspaneel

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU6393898A (de)
DE (1) DE19703262A1 (de)
WO (1) WO1998034000A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005080738A1 (de) * 2004-02-21 2005-09-01 Friedrich Grimm Hochwärmedämmende isolierverglasung
CN111005463A (zh) * 2019-12-24 2020-04-14 巩义市泛锐熠辉复合材料有限公司 一种隔热夹心层及其制备方法
IT202200007640A1 (it) * 2022-04-15 2023-10-15 Details Srl Pannello decorativo per il rivestimento di superfici e/o per la realizzazione di componenti di arredo

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011020671A1 (de) * 2009-08-20 2011-02-24 Evonik Röhm Gmbh Dämmplatte aus kunststoff, system und verfahren zur wärmedämmung
CN110281598A (zh) * 2019-06-27 2019-09-27 中素新科技有限公司 塑料蜂窝板及其制备方法
CN111703169B (zh) * 2020-07-13 2022-07-05 巩义市泛锐熠辉复合材料有限公司 一种复合隔热板及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1264023B (de) * 1962-05-08 1968-03-21 Kapillar Plastik G M B H & Co Lichtdurchlaessige Verbundbauplatte aus Kunststoff
DE3433202A1 (de) * 1984-09-10 1986-03-20 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8012 Ottobrunn Transparente waermedaemmplatte
DE4319763A1 (de) * 1993-06-15 1994-12-22 Glas Keil Gmbh & Co Kg Lichtundurchlässiges Mehrscheiben-Isolierglas-Panel zur Wärmedämmung
GB2286008A (en) * 1994-01-26 1995-08-02 Pilkington Glass Ltd Argon filled double glazing unit with low emissivity coatings

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1264023B (de) * 1962-05-08 1968-03-21 Kapillar Plastik G M B H & Co Lichtdurchlaessige Verbundbauplatte aus Kunststoff
DE3433202A1 (de) * 1984-09-10 1986-03-20 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8012 Ottobrunn Transparente waermedaemmplatte
DE4319763A1 (de) * 1993-06-15 1994-12-22 Glas Keil Gmbh & Co Kg Lichtundurchlässiges Mehrscheiben-Isolierglas-Panel zur Wärmedämmung
GB2286008A (en) * 1994-01-26 1995-08-02 Pilkington Glass Ltd Argon filled double glazing unit with low emissivity coatings

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005080738A1 (de) * 2004-02-21 2005-09-01 Friedrich Grimm Hochwärmedämmende isolierverglasung
CN111005463A (zh) * 2019-12-24 2020-04-14 巩义市泛锐熠辉复合材料有限公司 一种隔热夹心层及其制备方法
IT202200007640A1 (it) * 2022-04-15 2023-10-15 Details Srl Pannello decorativo per il rivestimento di superfici e/o per la realizzazione di componenti di arredo
WO2023199281A1 (en) * 2022-04-15 2023-10-19 Details Srl Decorative panel for covering surfaces and/or making furnishing components

Also Published As

Publication number Publication date
DE19703262A1 (de) 1998-08-06
AU6393898A (en) 1998-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2035121C3 (de) Druckreduziervorrichtung
AT406064B (de) Bauelement
EP0839253B1 (de) Transparentes bauelement, enthaltend mindestens eine faserverstärkte aerogelplatte und/oder -matte
EP1707349B1 (de) Thermisch isolierendes Panel
EP0683480B1 (de) Schallabsorber
DE3533805C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Isolierscheiben mit hoher Wärme- und/oder Schallisolierung
EP2119842B1 (de) Dämmelement und Verfahren zum Herstellen des Dämmelements
WO1998034000A1 (de) Transluzentes wärmeisolationspaneel
DE3720519A1 (de) Abdichtungsbauwerk aus einer vertikalen schlitzwand und einer darin angeordneten dichtwand
DE387655C (de) Hohle Glasscheibe
DE112006001274T5 (de) Ventil für doppelverglastes Fenster
AT500367B1 (de) Wärmedämmplatte
CH692995A5 (de) Stegplatte.
DE1959976A1 (de) Leichtbauteil aus Kunststoffroehrchen
DE2502846C3 (de) Absorber zur Dämpfung von Schall- und elektromagnetischen Wellen
EP3246479A1 (de) Absorbereinheit zum absorbieren von schall
EP3085873B1 (de) Effektpaneel
DE3003798A1 (de) Waermedaemm- und/oder schallschluckmatte
DE1559383C3 (de) Versetzbare Trennwand
DE2026260A1 (de) Vorrichtung zum unterteilen oder abdichten von raeumen in bauwerken, z.b. gebaeuden
DE2617500A1 (de) Plattenfoermiges element, insbesondere bauelement, sowie ein fenster
EP3601696A2 (de) Druckbelastbare, wärmedämmende baukonstruktionsplatte
DE2508466A1 (de) Entwaesserungsvorrichtung fuer verglasungen mit doppelscheiben
EP1712691B1 (de) Fachwerkkonstruktion
CH699099B1 (de) Paneel mit einem geschlossenen Vakuumraum.

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BY CA CH CN CU CZ DE DK EE ES FI GB GE GH HU IL IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MD MG MK MN MW MX NO NZ PL PT RO RU SD SE SG SI SK SL TJ TM TR TT UA UG US UZ VN YU ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GH GM KE LS MW SD SZ UG ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE CH DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE BF BJ CF CG CI CM GA GN ML MR NE SN TD TG

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

Ref document number: 1998532539

Format of ref document f/p: F

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8642

122 Ep: pct application non-entry in european phase