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DE2506332A1 - Wandelement fuer eine raumbegrenzungswand - Google Patents

Wandelement fuer eine raumbegrenzungswand

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Publication number
DE2506332A1
DE2506332A1 DE19752506332 DE2506332A DE2506332A1 DE 2506332 A1 DE2506332 A1 DE 2506332A1 DE 19752506332 DE19752506332 DE 19752506332 DE 2506332 A DE2506332 A DE 2506332A DE 2506332 A1 DE2506332 A1 DE 2506332A1
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DE
Germany
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heat
wall element
element according
plates
insulating layer
Prior art date
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Application number
DE19752506332
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English (en)
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DE2506332C3 (de
DE2506332B2 (de
Inventor
Marco Dipl Ing Volk
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sulzer AG
Original Assignee
Sulzer AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Sulzer AG filed Critical Sulzer AG
Publication of DE2506332A1 publication Critical patent/DE2506332A1/de
Publication of DE2506332B2 publication Critical patent/DE2506332B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2506332C3 publication Critical patent/DE2506332C3/de
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    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/76—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
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    • E04B1/806—Heat insulating elements slab-shaped with air or gas pockets included in the slab
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
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Description

P. 4871
Gebrüder Sulzer Aktiengesellschaft, Winterthur/Schweiz Wandelement für eine Raumbegrenzungswand
Die Erfindung betrifft ein Wandelement für eine Raumbegrenzun^.wrmd mit erhöhtem Wärmespeichervermögen, welches Element aus mindestens einer wärmedämmenden und mindestens einer wärmespeichernden Schicht aufgebaut ist.
Grosse wärraespeichernde Massen, wie sie infolge der dicken Mauern und der kleinen Fenster in alten Bauten vorhanden sind, bewirken bekanntlich einen Temperaturausgleich im Innern der daraus bestehenden Gebäude, so dass auch an heissen Tagen im Sommer die Innentemperaturen nicht zu stark ansteigen und an kalten Wintertagen nicht zu stark abfallen. Bei heutigen Bauweisen lassen sich zwar die Wärmeverluste durch die Wände hindurch mit Hilfe von Isolationsschichten in ausreichendem Masse verringern; dadurch wird jedoch die Speicherfähigkeit moderner Bauwerke nicht wesentlich erhöht, da die üblicherweise verwendeten Isolationsmittel keine grosse Wärmespeicherkapazität haben.
Trotz geringer Wärmeverluste fehlt in modernen Bauten daher die ausgleichende Wirkung thermisch-träger Massen. Klimatische Störungen, wie z.B. Sonnenstrahlen oder Veränderungen der Aussentemperatur,· übertragen sich somit mit geringer Verzögerung auf die Innenr?uf:,o. Dadurch wird ein unbehagliches Klimaempfinden erzeugt, welches nur
mit grossem Aufwand an Energie mit Hilfe von Klimaanlagen verbessert werden kann. 609834/0211 '
ORIGINAL INSPECTED
Die Aufgabe einer Raumbegrenzungswand der genannten Art ist es somit, sowohl eine Abschwächung als auch eine Verzögerung der von aussen wirkenden, aufgezwungenen Temporaturwankung zu bewirken.
Es sind daher Raumbegrenzungen bekannt, mit denen dine Phasenverzögerung der Temperatur Schwankungen der Atmosphäre 'im Inneriraum erreicht wird (US-PS 3,459,192). Diese bekannte Raurabegrenzung besteht ebenfalls aus einer värmedämmenden Schicht - aus den bekannten, als Tsolationsvjrerkstoffen verwendeten, Fest- oder Faserstoffen - und aus einer wärmespeichernden Schicht, wobei als Speichermedium die ebenfalls bekannten festen Baumaterialien oder aber Wasser - u.U. als Kristallwasser in gebundener Form - und andere Flüssigkeiten Verwendung finden.
Entsprechend den zeitlichen Temperaturschw^nkungen des Aussenklimas lässt sich die genannte Temperaturabsehwächung in erster Näherung als Amplitudenverminderung einer Temperaturschwingung mit.einer Schwingungsdauer te = 24 h darstellen; wie sich zeigen lässt, sind die Abschwächung und die Phasenverzögerung eine Funktion dieser Schwingungsdauer/und der Zeitkonstanten T.
Weiterhin ist die Zeitkonstante T ihrerseits bei einer derartigen Raumbegrenzung direkt proportional der Masse m und der spezifischen Wärme c des Speichermaterials der wärmespeichernden Schicht und '> umgekehrt proportional der Wärmedurchgangszahl, k der wärmedämmenden Schicht. Um beispielsweise eine dem Idealfall angenäherte Phasenvor* zögerung von etwa 12 Stunden sowie eine möglichst grosse Amplitudenabschwächung der Schwingungen der Innentemperatur relativ zur Aussentemperatur zu erreichen, ist es erforderlich, dass die
609834/021t
Zeitkonstante T nach Möglichkeit einen Wert von mehreren Tagen aufweist. Da die Werte für die spezifische Wärme des Speichermaterials nur in engen Grenzen zu steigern sind, lässt sich eine bestimmte Zeitkonstante nur durch Steigerung der Masse m des Speichermaterials und/oder durch Erniedrigung der Wärmedurchgangs zahl k für die wärmedämmende Schicht erreichen. Nun ist es aus baulichen Gründen erwünscht, die Masse eines Wandelements und damit im wesentlichen die Masse des Speichermaterials möglichst klein zu halten; es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Wandelement mit höherer spezifischer Wärme in der Speicherschicht und möglichst guter Wärme-Isolationswirkung der wärmedämmenden Schicht zu schaffen.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst1, dass dir zur Aussenatmosphäre gelegene wärmedämmende Schicht aus zwei im Abstand voneinander angeordneten Scheiben oder Platten besteht, die einen Hohlraum gasdicht umschlieseen und für Wärmestrahlung ein hohes Reflexionsvermögen haben, und dass ferner die gegen den Innenraum gelegene wärmespeichernde Schicht aus einem weiteren, von Scheiben oder Platten gasdicht eingeschlossenen Hohlraum besteht, der mit einer wärmespeichernden Masse gefüllt ist.
In an sich bekannter Weise gelingt es mit der Erfindung, den Wärmedurchgang durch die wärmedämmende Schicht entscheidend zu verringern, da durch die"neuartige wärmedämraende Schicht vor allem die Isolationsfähigkeit des Elements gegenüber Wärmestrahlung wesentlich verbessert wird.
609834/021t
ORIGINAL INSPECTED'
•f
Vorteilhafterweise können die Scheiben oder Platten für die wärmedämmende Schicht aus Glas bestshsn miä. mindestens einseitig mit einem mindestens im Bereich der Wärmestrahlung hoch reflektierenden Belag versehen sein; es ist jedoch auch möglich, dass die Scheiben oder Platten aus Metall oder aus einer auf einer Trägersubstanz aufgebrachten Metallfolie bestehen, wobei mindestens je eine Oberfläche der Hohlraumbegrenzung der wärmedämmenden Schicht als Spiegelfläche ausbildet sein kann. Bei metallischen Scheiben oder Platten ist es darüberhinaus zweckmässig, die Trägersubstanz und/oder die Scheiben oder Platten längs ihres Umfangs durch Verbindungsstücke aus wärme-isolierendem Material miteinander zu verbinden.
Das neue Wandelement kann darüberhinaus auch als Fenster Verwendung finden, wenn die - vorzugsweise aus Glas bestehenden - Scheiben oder Platten und die Speichermasse durchsichtig sind, und wenn die wärmereflektierenden Beläge für sichtbares Licht mindestens
teilweise transparent sind. Als derartige Beläge eignen sich z.B. Aufsprüh- oder
dünne/Aufdampfschichten aus Gold, Zinnoxid (SnOp) oder Sn-dotiertem Indiumoxid (In2O3).
Zur weiteren Verbesserung der Wärmedämmung können verschiedene Massnahmen getroffen sein. So ist es möglich, in d^n Hohlraum der wärmedämmenden Schicht mindestens eine weitere^ ein hohes Reflexionsvermögen mindestens für Wärmestrahlung aufweisende Zwischenwand vorzusehen. Weiterhin kann das Wärmeleitvermögen durch die wärmedämmende Schicht hindurch verminderjt werden, wenn
i der Hohlraum der wärmedämmenden Schicht mit einem Gas mit
schlechtem Wärmeleitvermögen, z.B. mit Krypton, gefüllt ist.
I Eine weitergehende Verbesserung in dieser Richtung erreicht man,
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ORIGINAL INSPECTED
wenn der genannte Hohlraum auf einen Druck kleiner 0,1 mbar evakuiert ist.
Eine hohe spezifische Wärme für die Speichermassen lässt sich erreichen, wenn diese eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, oder wässrige Lösungen, sind, wobei sich besonders solche Lösungen bewährt haben, bei denen die Flüssigkeit durchsichtig ist und die einfallende Energie mindestens im infraroten Spektralbeie ich mindestens weitgehend absorbiert, wie dies z.B. für eine Lösung von Kupfersulfat in Wasser in einer Konzentration von mindestens lOg/1 der Fall ist. Eine weitere Möglichkeit für die Verbesserung der Speieherwirkung besteht darin, als Flüssigkeit einen Stoff oder ein Stoffgemisch zu verwenden, der bezw. das im Bereich der Komfort-Temperatur von etwa 18 bis 25°C eine Phasenumwandlung erfährt; solche Stoffe sind beispielsweise Glyzerin, Azetophenon oder hydrolisiertes Natriumchromat.
.aelxjß -FJÜRslgfegiit Als Mäxneaspslßhenaasse. du -einem. Wand-el-ement verwendet, dann wird sie vorteilhafterweise nach Möglichkeit praktisch auslaufsicher in den Hohlraum der wärmespeichernden Schicht eingebettet. Dies lässt sich beispielsweise mit chemischen Mitteln
- Bindung von Wasser als Kristallwasser -, mit mechanischen Mitteln
- Aufteilung der Flüssigkeit in kleinere Volumina, beispielsweise
bezw. wabenartige
hohlkugelartige/Räme oder Röhrchen- oder mit physikalischen Mitteln verwirklichen. Derartige physikalische Mittel bestehen beispielsweise darin, dass die Flüssigkeit durch Kapillarkräfte in einem Trägermaterial, z.B. ein offenporiger Schaumstoff, tin fein verteilter Form festgehalten ist. Ein weiteres Beispiel für chemische und/oder physikalische Massnahmen ist das Abbinden von Wasser mit Hilfe einer gel-bildenden Masse, z.B. Gelatine,, Leim, Agar-Agar oder Wasserglas. Diese Bindemittel erhöhen bekanntlich die
ORIGINAL INSPECTED £ 0 Q ρ 3 ;. ; η *> ι \
Viskosität des Wassers um ein Vielfaches. Ferner kann es zweckmässig sein, der Flüssigkeit gegebenenfalls einön Gefrierschutz
zuzusetzen. . j
i Die Wirkung des neuartigen Wandelements kann erHöht werddn, wenn dieses aus mehreren, in Richtung des Wärraeflusses hintereinander liegenden, alternierend wärmedämmenden und wärmespeichernden Schichte, aufgebaut ist.
Da das Wandelement vor allem für Baumbegrenzungen nach aussen ge- :
dacht ist, soll die Aussenseite witterungsbeständig oder korrosionsfest sein. Ein geeignetes Material, das praktisch allen Anforderungen genügt, ist Glas; selbstverständlich können jedoch auch Meta]!platten, vor allem Aluminium-Platten, als Baumaterial Verwendung finden.
Nachstehend werden Ausführungsformen von Wandelementen nach der
Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert:
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Wandelement, das eine wärmedämrnende und eine wärmespeichernde Schicht aufweist;
Fig. 2 gibt eine wärmedämmende Schicht wieder, die aus Metallplatten zusammengefügt ist;
Fig. 3 stellt ein Wandelement dar, das sich vorwiegend für die Fertigung aus Glas eignet;
Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem eine wärmespeichernde Schicht beidseitig von je einer wärmedämmenden Schicht begrenzt ist und
Fig. 5 gibt eine Ausführungsform wieder, die alternierend aus mehreren wärmedämmenden und wärmespeichernden Schichten aufgebaut ist. '
BO983*/O211
Das Wandelement gemäss Fig. 1 besteht aus einer wärme dämmend en Schicht 1, weiche mit einer wärmespeichernden Schicht 2 durch ein. Bindemittel 3, z.B. einen Klebstoff, zusammengefügt ist. Die Schicht 1, die beispielsweise aus Glas hergestellt 1st, setzt sich zusammen aus einer Schale 4 und einem Deckel 5. Die Schale 4 und der Deckel 5, die einen Hohlraum 40 einschliessen, sind auf ihren dem Hohlraum 40 zugewandten Oberflächen mit1 einem Reflexiönsbelag 41 belegt. Dieser Belag kann einerseits aus: einer einfachen Verspiegelung, z.B. aus Aluminium oder Silber bestehen, sofern das Wandelement nicht gleichzeitig als Fenster dienen soll. In diesem Falle wird der Belag 41 andererseits aus einem Material hergestellt, das für sichtbares Licht weitgehend transparent und für Infrarotstrahlung hoch reflektierend ist. In bekannter, Weise sind derartige Beläge, beispielsweise Schichten, aus Zinnoxid, Sn-dotiertem Indiumoxid oder einem geeigneten Metall, insbesondere Gold.
Schale 4 und Deckel 5 sind längs des Umfangs durch eine Schmelznaht 6 miteinander verschmolzen; der Hohlraum 40 kann über ein Entlüftungsrohr 7 evakuiert werden, um entweder die Luft im Hohlraum 40 durch ein anderes Gas, z.B. Krypton, mit schlechtem Wärme-j leitvermögen zu ersetzen, oder um in ihm ein isolierendes Vakuunr ; aufrecht zu erhalten.. Dieses muss bekanntlich so hoch sein, dass , die mittlere freie Weglänge des eingeschlossenen Restgases grosser ist als der Abstand der Scheiben j voneinander. Unter der Annahme .. : eines Scheibenabstands von 1 bis 20 mm, ist der höchst zu- lässige Druck für eine derartige Vakuum-Isolation daher etwa -5.10"2 bis 5.1O'3 Torr.
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Damit der bei einer Vakuum-Isolierung auf die Schale 4 und.den Deckel 5 einwirkende Druck von etwa 1 bs.r von den Scheiben oder Platten mechanisch aufgenommen werden k-?„nn, sind zwischen den Oberflächen von Schale und Deckel druckfeste und wärme-isolierende Abstützelemente 8 regelmässig verteilt angeordnet, die z.B. als Glasstäbchen von etwa 3 bis 5 mm Durchmesser ausgebildet sein können. Voerteilhafterweise sind diese Stäbchen 8 direkt mit dem Deckel 5 in einem Stück angefertigt.
Der Wärmefluss über die Naht 6 und durch die Abstützungen 8 ist relativ gering und kann im allgemeinen vernachlässigt werden, da die Stützelemente 8 und auch die Seitenwände der Schale 4 aus gut isolierendem Material hergestellt sind. Der Wäirmefluss durch diese Verbindungen zwischen den beiden Scheiben lässt sich noch weiter vermindern, wenn die Weglänge in den Verbindungsstücken, .beispielsweise durch V-förmige Ausbildung^künstlich verlängert
I wird.
Die wärmespeichernde Schicht 2 besteht aus einem Behälter 42, in dem eine wärmespeichernde Masse 9 enthalten ist. Ist die Masse eine Flüssigkeit, so muss der Behälter verdampfungsdicht sein; er ist daher vorteilhafterweise z.B. ebenfalls aus Glas oder
einem
aus Metall und wird mit/Deckel 10 verklebt, verschmolzen oder verlötet. Die Füllung des Behälterhohlraums erfolgt durch eine Oeffnung 14, die anschliessend mit einem Verschlusszapfen 15 diffusionsdicht verschlossen wird; die Luft aus dem Hohlraum kann dabei über eine weitere Oeffnung 12 entweichen, die nach
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ORIGINAL IMSPECTEE
der Füllung gleichzeitig zum Evakuieren eines über den Flüssigkeitsspiegel verbleibenden Dampfraum 11 dient. Der Dampfraum 11 soll bei Temperaturerhöhungen eine Ausdehnung der Speicherrnasse 9 ermöglichen, während der Unterdruck die Aufgabe hat, auf der relativ grossen Wandfläche des Behälters 42 entgegen dem statischen Druck der Speichermasse 9 eine Druckbelastung von aussen nach innen zu gewährleisten. Diese Druckbelastung wird dabei dann weitgehend durch den Elementen 8 ähnliche, ebenfalls regelmässig über die Wandfläche verteilte Stützelemente 13 aufgenommen. Vorteilhafterweise kann dabei der Unterdruck im Raum 11 gerade dem statischen Druck der Speicherflüssigkeit infolge der Bauhöhe des Elements entsprechen.
Selbstverständlich kann der Raum 11 auch mit Speicherflüssigkeit gefüllt werden. In diesem Falle sind keine Stützelemente 13 vorhanden, so dass die Seitenwände durch ihre Eigenelastizität die Ausdehnung der Flüssigkeit aufnehmen können.
Als wärmespeichernde Flüssigkeit bieten sich in erster Linie V/asser oder wässrige Lösungen an. Die Wärmeaufnahme der Speichermasse lässt sich dabei beträchtlich erhöhen, wenn das Absorptionsvermögen der Masse für Wärmestrahlung durch gelöste Stoffe erhöht wird. Als Beispiel sei hier eine wässrige CnSo.-Lösung von 10 g/1 genannt. Diese Kupfersulfatlösung ist andererseits,nahezu farblos, so dass sie, ebenso wie Wasser,, als Speichermasse für als Fenntor
bildende Wandelemente verwendet werden kann, bei denen dann selbstverständlich die Scheiben und Platten durchsichtig sowie die Reflexionsbeläge und gegebenenfalls die Klebstoffe ebenfalls für sichtbares Licht transparent ausgebildet sind.
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- ίο -
Mit chemischen Reaktionen und/oder durch physikalische oder mechanische Mittel ist es möglich, eine Flüssigkeit derartig zu binden, dass sie auch bei Beschädigung der Speicherschicht nicht auslaufen kann. Solche Mittel sind beispielsweise Zusätze, wie Agar-Agar und · Gelatine, die die Viskosität der Flüssigkeit stark erhöhen, oder
die Bindung von Wasser als Kristallwasser sowie die Aufteilung der
in
Speichermasse ir/kleine und kleinste Röhrchen oder hohlkugelartige
Räume eingeschlossene Teilvolumina.
Zusätzliches Speichervermögen der Masse kann erreicht werden, wenn
diese aus einem Stoff bezw. Stoffgemisch besteht, das im Komfortfür
Bereich für die Raum- und damit/die Wandtemperatur eine Phasenumwandlung durchläuft. Solche Stoffe sind, wie erwähnt, Azetophen, Glyzerin oder hydrolisiertes Natriumchromat. !
Schliesslich kann Wasser auch in gebundener Form als Kristallwasser . |
j von Salzen zur Wärmespeicherung herangezogen werden. Beispiele hier- ;
für sind Natriumborat (Na2B4O7 . 10 H2O), Natriumthiosulfat (Na2S9O3 χ 5 HgO) und Aluminiumsulfat (Al2(SO4)3 χ 18 H2O).
Die wärmedämmende Schicht nach Fig. 2 hat als Scheibe, oder Platte mindestens auf der Innenseite polierte Metallplatten 16 und 17, die über einen Glas- oder Keramikrahmen 18 sowie, ebenfalls aus Glas oder Keramik bestehenden, Abstützelementen 19 gasdicht miteinander verbunden sind. Die Wände 16, 17 und derRajhmai 18 sind gas- oder vakuumdicht verklebt, verlötet oder verschmolzen. Das Evakuieren des Hohlraums 40 erfolgt durch ein Glasrohr 20, das anschliessend abgeschmolzen wird. i
ORIGINAL INSPECTED
- li -
Die Verwendung von Metallplatten hat den Vorteil geringer Bruchßefahr; zudem ist eine zusätzliche Verspiegelung nicht notwendig. Aluminiumplatten können durch Eloxieren auf der Aussenseite einen Korrosionsschutz und jeden gewünschten Farbton erhalten.
Selbstverständlich ist es auch möglich, die Platten oder Scheiben statt aus Glas oder Metall aus Keramik herzustellen, wobei darm als Reflexionsbeläge auf die Scheiben mindestens teilweise mit. einem Spiegelmetall bedampfte Folien aufgebracht, z'.B. aufgeklebt' sein können; es ist dabei auch denkbar, die Folien ;zu einer geschlossenen gasdichten Hülle oder Auskleidung der Hohlräume zu ergänzen.
Das Element nach Fig. 3 unterscheidet sich von demjenigen nach Fig. 1 nur dadurch, dass die Schalenwand 4 gleichzeitig eine dor Wände des Behälters 42 ist. Diese für beide Scheiben gemeinsame Innenwand 21 ist längs der Nähte 26 mit den beidseitigen Aussenscheiben oder Deckel 22 und 23 verklebt oder verschmolzen zu zwei getrennten diffusions- oder dampfdichten,schalenartigen Behältern. Die Druckkräfte werden wiederum von Abstützelementen 8 und 13 und Teilen der Deckplatte 23 aufgenommen. Die Wärmedämmschicht des Elements ist durch ein Rohr 27 evakuierbar; der wärmespeichernde. Teil wird durch die Oeffnung 14 aufgefüllt und'mit dem Zapfen 15* dicht verschlossen, während die Oeffnung 12 wiederum der Entlüftung; und nachherigen Evakuierung des Speicherraums dient.
Das Element nach Fig. 4, das ebenfalls vorzugsweise aus Glas herge-' stellt wird, weist beidseitig der wärmespeichernden Schicht 31 eine! wärmedämmende Schicht 30 und 32 auf; die Innenwände 25 sind dabei j den jeweiligen Schichten gemeinsam und bestehen mit den Seitenvanden der Schalen aus einem Stück, während im Bereich der Schicht 31 eine
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........ . ORIGINAL INSPECTED
Seitenwand als· Deckel 28 ausgebildet ist9 der über Schmelznähte 26 mit den Innenwänden 25 verschmolzen ist. Selbstverständlich ist es auch möglich, in einem der beiden Hohlräume 40 der wärmedämmeridcn Schicht die reflektierenden Beläge 41 wegzulassen; [diese Seite wird dann vorzugsweise gegen den zu temperierenden Inneriraum gerichtet.
Die Ausführung nach Fig. 5 ist ein mehrschichtiges Wandelement aus je zwei Doppelschichten 33 und 34, die in Form und Ausführung den Wandelementen nach Fig. 1 oder 3 entsprechen und durch einen geeigneten Klebstoff 3 zusammengehalten sind. Durch diese Anordnung wird eine Verbesserung der wärmespeichernden Wirkung gegenüber einer Wand erreicht, die aus einer einfachen Doppelschicht mit gleichem Gewicht und gleichem Vakuum, d.h. Isolationsanteil,wie das aus zwei Doppelschichten aufgebaute Wandelement besteht. Bei Anwendung von zwei Doppelschichten aus je einer wärmeflämmenden und wärmespeichernden Schicht werden nämlich die Phasenverschiebung wie auch die Temperaturabschwächung grosser als bei einem' V/andelement, bei dem die gleiche 2eitkonstante T durch eine Vergrösserung der Speichermasse einer einfachen Doppelschicht erreicht wird.
Die erwähnten Stützelemente 8, 13 oder 19 können in ihrer Zahl ! erheblich vermindert oder völlig vermieden werden, wenn mindestens' die Scheiben oder Platten für die wärmedämmende Schicht aus ge- j härtetem Glas ausgeführt sind; derartiges Glas, bei dem die; Fes tig-
keit gegen mechanische Beanspruchungen ein Mehrfaches derjenigen bei gewöhnlichem Fensterglas erreichten Werte beträgt, erhält-man bekanntlich durch eine Wärmebehandlung und anschliessendes Abschrecken der Scheiben oder Platten. Um die durch das Härten im
- ■ j
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- 13 -
Glas erzeugten Eigenschaften nicht wieder zu zerstören, ist
es in diesem Zusammenhang vorteilhaft, wenn die Verbindung der Scheiben oder Platten nach bekannten Verfahren durch Löten bei relativ niedrigen Temperaturen oder durch Kleben erfolgt.,
Eine weitere Möglichkeit, die Stützelemente 8, 13 bezw. 19 entbehrlich zu machen, besteht darin, dass die Scheiben oder Platten mindestens für die wärmedämmende Schicht als konvex gewölbte Scheiben ausgebildet werden; Fig. 6 zeigt eine derartige Ausführung für eine wärmedämmende Schicht, ähnlich derjenigen nach Fig. 2, wobei jedoch die Scheiben oder. Platten 16, 17 nicht aus Metall, sondern vorzugsweise - wie in den übrigen Figuren - aus Glas bestehen. Durch die gewölbte Konstruktion gelingt es, eine Biegebeanspruchung der Scheiben oder. Platten zn vezmeld&n und eine Belastung nur auf Druck rn rryrgp^T^.^^^^^yfof' -Rr^nTip-rnohriTTg dine ^ha£2£aisäE£-I*iM^trit " ' von Glas bekanntlich sehr gross ist.
Die Scheiben können dabei sowohl einfach - beispielsweise als Ausschnitt aus Zylinderschalen mit horizontaler Achse - oder zweifach - beispielsweise kugelschalen- oder kissenförmig -
gewölbt sein. Der oder die notwendigen Radien der Wölbungen unter anderem von
sind dabei/der Dicke der Scheiben oder Platten, der zulässigen Druckfestigkeit des Materials : und der gegebenen Druckbelastung abhängig. -—-
Selbstverständlich ist es auch möglich, die Scheiben oder Platten für die wärmespeichernde Schicht ebenfalls gewölbt auszubilden, wobei zur Aufnahme desFlüssigkeitsdrucks die Wölbung
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der Scheiben 23 und 42 beispielsweise konvex nach innen · , gerichtet sein kann, während für die beiden Schichten zugeordneten Scheiben 21 und 25 die Wölbung, von dem Hohlraum 40 der wärmedämmenden Schicht aus gesehen, vorteilhafterweise immer konvex nach aussen gerichtet ist.
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Claims (19)

- 15 Patentansprüche
1. Wandelement für eine Raumbegrenzungswand mit erhöhtem Wärmespeicherverraögen, welches Element aus mindestens einer .-wärmedämmenden und mindestens einer wärmespeichernden Schicht aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Aussen-Atmosphäre hin gelegene wärmedämmende Schicht Cl) aus zwei im !Abstand voneinander angeordneten Scheiben oder Platten (4, 5; 16, 17; 21 bis 25) besteht, die einen Hohlraum (40) gasdicht umschliessen und für Wärmestrahlung ein hohes Reflexionsvermögen haben, und dass ferner die gegen den Innenraum gelegene, wärmespeichernde
Schicht (2) aus einem weiteren von Scheiben oder Pljatten (42) gasdicht eingeschlossenen Hohlraum besteht, der miti einer wärmespeichernden Masse (9) gefüllt ist.
2. Wandelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben oder Platten (4, 5, 21 bis 25) aus Glas bestehen und dass, dieScheiben oder Platten (4, 5; 21, 22; 24, 25) für die wärmedämmende Schicht mindestens einseitig mit einem mindestens im Bereich der Wärmestrahlung hoch reflektierenden Belag.(41) ν
versehen sind. . i "
i -m
3. Wandelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die S-cheiben oder Platten (4, 5, 21 bis 25) und die Speichermasse durchsichtig sind und dass die wärmereflektierenden Beläge (|41) für sichtbares Licht mindestens teilweise transparent j'sind. \
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4. Wandelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet^ dass die Scheiben oder Platten (16, 17) aus Metall oder auf eine Trägersubstanz aufgebrachten Metallfolie bestehen, wobei mindestens je eine Oberfläche der Hohlraumbegrenzung für die wärmedämmende
Schicht als Spiegelfläche ausgebildet ist. ,
5. Wandelement nach einem der Ansprüche 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den Hohlraum (40) der wärmedämmenden Schicht (1) mindestens eine weitere ein hohes Reflexionsvermögen mindestens für Wärmestrahlung aufweisende Zwischenwand vorgesehen ist. i
6. Wandelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägersubstanz und die Scheiben oder Platten längs ihres Umfangs j Verbindungsstücke aus warme-isolierendem Material aufweisen,
7. Wandelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das$ der Hohlraum (40) der wärmedämmenden Schicht (1) mit einem Gas mit schlechtem Wärmeleitvermögen gefüllt ist. '
8. Wandelement nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (40) der wärmedämmenden Schicht (1) auf einen brück kleiner 0,1 mbar evakuiert ist.
9. Wandelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dasjs die Speichermasse (9) eine Flüssigkeit ist. ·,.-■
10. Wandelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass \j Viskosität der wärmespeichernden Flüssigkeit mit physikalis und/oder chemisch wirkenden Zusätzen soweit verändert fet, c Speichermasse (9) praktisch auslaufsicher gehalten ist.
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eh , ass eile
11. Wandelement nach Anspruch 95 dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit ein Stoff bezw. Stoffgemisch ist, der bezw. das im Bereich der Komfort-Temperatur von etwa 18 b!is 25° eine Phasenumwandlung erfährt.
12. Wandelement nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit durchsichtig ist und die einfallende Energie mindestens im infraroten Spektralbereich mindesten weitgehend absorbiert.
13. Wandelement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit eine Lösung von Kupfersulfat (CuSO4) in Wasser mit einer Konzentration von mindestens etwa lOg/1 ist, j
14. Wandelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass es alternierend aus mehreren wärmedämmenden und wärraespeichernden Schichten aufgebaut ist. " <
15. Wandelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens die Scheiben oder Platten (4, 5; 16, 17; 21, 22; 24, ,
i 25) für die wärmedämmende Schicht aus gehärtetem Glas mit hoher !
mechanischer Festigkeit bestehen.
16. Wandelement nach Anspruch 1 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Scheiben oder Platten (4, 5; 16, 17; 21, 22; 24, 25) für die wärmedämmende Schicht als konvex gewölbte Schalen ausgebildet sind.
17. Wandelement nach Anspruch 16, dadu-rch gekennzeichnet, dass die gewölbtem Schalen als Ausschnitte aus einfach gewölbten Zylinderschalen mit horizontaler Achse ausgebildet sind.
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18. Wandelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die gewölbten Schalen eine zweifache Wölbung nach Art einer Kugelschale aufweisen.
i ι
19. Wandelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die gewölbten Schalen eine zweifache Wölbung1 mit mehreren verschiedenen Radien nach Art eines Kissens aufweisen. :
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DE19752506332 1975-02-11 1975-02-14 Wandelement für eine Raumbegrenzungswand mit erhöhtem Wärmespeichervermögen Expired DE2506332C3 (de)

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CH165675 1975-02-11
CH165675A CH588611A5 (de) 1975-02-11 1975-02-11

Publications (3)

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DE2506332A1 true DE2506332A1 (de) 1976-08-19
DE2506332B2 DE2506332B2 (de) 1977-01-20
DE2506332C3 DE2506332C3 (de) 1977-09-22

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DE2506332B2 (de) 1977-01-20
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NL7503495A (nl) 1976-08-13

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E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
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