DK154445B - Termorude - Google Patents

Description

Opfindelsen vedrører en termorude, hvis flade-k-værdi i det· af randeffekten upåvirkede område maksimalt er 0,82 W/m K med mindst to tavlelag , som holdes fra hinanden med en langs randen monteret afstands-holder, og som er omsluttet af en ydre ramme.

Inden for de senere år er det - eksempelvis ved selek¬tivt reflekterende belægning af glasoverfladerne og/eller ved fyldning af tavlemellemrummet med en dårligvarmeledende gasart, f.eks. argon - lykkedes i væ¬sentlig grad at reducere varmegennemgangstallet, d.v.s.flade-k-værdien for termoruder i det af randen uforstyrrede område. Denne forbedringaf glasområdet står dog over for i praksis uændretkonstruktion af glasrandforbindelsen og vinduesrammen.

Yderligere medfører reduktionen af flade-k-værdien,at der optræder en større temperaturdifference mellemdet ydre og det indre tavlelag. Dette bevirker, atvarme på grund af det større temperatur¬ fald i større udstrækning bliver ledet gennem glasrand¬forbindelsen og vinduesrammen, hvorved de tilgrænsendeglasflader indvendig og udvendig som følge af tværvarme-ledningen i glasset virker som varmevekslerflader.

Indgående undersøgelser af totalsystemet af glas, glas-randforbindelse og ramme har således resulteret i, atvirkningen af randzonen ved forbedrede flade-k-værdierbliver af udslagsgivende betydning for totalsystemetsvarmemodstand; thi den relativt dårlige k-værdi vedranden virker som følge af den nævnte tværvarmeledning fraranden ind på glasfladerne i et stort område. P.eks.bevirker den ved hidtil kendte termoruder sædvanligemetalliske afstandsholderprofil en perifer kold zone ved den indre glasrand på indtil 8 cm bredde.

Por at opnå en optimal total-k-værdi må totalsystemetaf ramme-glasrandforbindelse-glasflade derfor væresåledes afstemt i forhold til hinanden, at der overaltråder samme k-værdi leiler varmemodstand. Det er op¬findelsens formål at opfylde dette krav. Med de i dagtil rådighed stående råvarer kan dette mål kun på for¬nuftig og økonomisk overkommelig måde nås ved hjælp afet stort antal forholdsregler; kombinationen af i sigselv kendte forholdsregler ifølge opfindelsen bestårderfor i: a) den indvendige bredde af mellemrummet mellem deyderste tavler er mindst 50 mm; b) mellem de yderste tavler og med afstand til hveraf disse er der monteret mindst en transparentmellemvæg; c) i det mindste den ene tavle- eller mellemvægs¬overflade i mellemrummet er belagt med en selek¬tivt reflekterende belægning; d) afstandsholderen eller afstandsholderne er frem¬stillet af et ikke-metallisk materiale og erudformet med luftgennemgangsmulighed; e) rammen består af to adskilte på hver side af rudenanbragte rammedele af metal, der forskydningsfastog under dannelse af en lukket bøjestiv enhed erforbundet med hinanden med i det mindste et ter¬misk isolerende langs omkredsen forløbende profil; f) isoleringsafstanden mellem de metalliske rammedele,d.v.s. den korteste i forhold til tavlerne vinkel¬rette afstand udgør i det mindste 0,8 gange denindvendige bredde på mellemrummet; g) profilets varmeudvidelse er omtrent den samme somrammedelens; h) mellemrummet mellem dæktavlerne er over etmed tørremiddel fyldt tørrekammer forbundet medudenomsatmosfæren.

Det er kendt, at varmemodstanden R for et materiale¬lag er givet ved d^, idet d er lagtykkelsen i var-mestrømsretningen ogj^ er materialets varmeledningstal.Relationen mellem varmegennemgangstallet k, som oven¬for er benævnt k-værdien, og varmemodstanden er

idet det indre varmeovergangstal <L · kan sættes til8 W/m K, og det ydre varmeovergangstalkan sættestil 23 W/m2K.

Moderne idag handelsmæssigt tilgængelige termoruderaf lukket konstruktion, d.v.s. med et luftmellemrummellem tavlerne, der så godt som muligt er for¬seglet mod udenomsatmosfæren, og som er fyldt med endårligt varmeledende gasart, f.eks. Argon, og hvorii det mindste en væg eller tavleoverflade er blevetbelagt med en selektivt reflekterende belægning, op¬når ved afstande mellem tavlerne på 12-24 mm varme-modstande fra 0,45 til o,7 m K/W,hvilket svarer tilflade-k-værdier fra 1,6 til 1,1 W/m2K.

Såfremt man ved de ovenfor nævnte termoruder skal op¬fylde den opstillede fordring om tilnærmelse af varme-modstandene mellem randområderne og det "uforstyrrede"vinduesareal, så skal man for afstandsholderen vedglastavlens rand anvende materialer med varmelednings-tallet A.fra 0,025 til 0,035 W/m2K. SådanneX-værdierkan man nu om stunder imidlertid kun opnå med meget lette plastskummaterialer - f.eks. af polystryroleller polyurethan - eller med vatlignende fyldstoffer.Disse stoffer mangler dog de nødvendige egenskaber tilat kunne udgøre en glasrandforbindelse for termoruderaf den forseglede art - nemlig vanddamp- og lufttæt,mekanisk bæredygtig og bestandig over for vand ognormale milieuindflydelser.

Som afstandsholder, som opfylder minimalkrav til ter¬misk isoleringsevne og mekanisk bæredygtighed, kanman anvende plast-hårdskum eller tyndvæggede profiler,eksempelvis af polyvinylklorid, polyurethan ellerpolyethylen, samt porøse mineralske materialer, somf.eks. mineralfiberplader ved forhøjet brandsikker¬hedskrav; deres varmeiedningstalX,, f.eks. over deresbredde regnede middelvarmeledningstal ved profiler med luft- eller skumstoffyldte mellemrum, er i det 2 mindste 0,05 W/m K. Som følge heraf skal vinduer, hvis flade-k-værdi er lig med eller mindre end 0,82 W/m K, og hvis varmemodstande i glas, og randområdeter omtrent ensartede, have en lagtykkelse for afstands¬holderen i varmestrømsretningen henholdsvis en afstandmellem tavlerne på i det mindste 50 mm.

Som følge af en forøgelse af lagtykkelse, d.v.s. dæk-tavleafstanden må man dog være opmærksom på optrædenaf konvektionsstrømninger i tavlemellemrummet, og fordet andet kan ruder med tavleafstande, som er størreend ca. 30 mm, ikke mere konstrueres som forsegledesystemer, men de må udformes med en trykudligning iforhold til omgivelserne. Konvektionsstrømninger kanlet undertrykkes ved hjælp af ekstra mellemvægge afglas eller af udspændt plast-folie. Disse mellemvæggekan endvidere på fordelagtig måde enten på den ene side eller på begge sider være belagt med den nødven¬dige varmestrålings-reflekterende belægning af metal¬ler - som sølv, guld eller kobber - eller halvledendemetaloxyder - f.eks. af tinpodet indiumoxyd. Selv¬følgelig er det her som hidtil muligt at belægge demod rudeinderrummet vendende flader på ydertavlernemed sådanne belægninger.

Må man på grund af den relativ store tavleafstandudforme vinduet som åbent system, så er gasfyldningeni almindelighed luft. Ved åbne systemer må man dogsørge for, at der ved rudens "ånding" så vidt muligtikke trænger støv, eller andre skadestoffer, som f.eks. svovldioxyd, svovlbrinte, kvælstofoxyd, ozon,ammoniak, klorbrinte eller andre stoffer og/eller fremfor alt så lidt vanddamp som muligt ind i mellemrummetmellem tavlerne. Yderligere er det kendt fra praksis,at fremfor alt vanddamp ikke kun trænger ind i åbnesystemer, men også diffundere ind gennem forseglings-og tætningsmasser. Det er derfor yderligere nødvendigtat forbinde mellemrum mellem .tavlerne og den omgi¬vende luft over et med tørremiddel forsynet tørrekammer,og desuden at udforme afstandsholderen med gennemgangs¬mulighed for luft og vanddamp.

Tørremidlet, der med fordel samtidig kan være udformetsom støv- og skadestoffilter, består eksempelvis afsilicagel og/eller molekylsold (zeoliter), eventueltmed tilsætning af aktivt kul. Pindes der belægningeri tavlemellemrummet, så kan disse f.eks. blive forbed¬ret beskyttet mod korrosion, når tørremidlet har i-blandet belægningens korrosionsfølsomme komponenteri finfordelt form - f.eks. som af en saltopløsningudfældet kolloidalt sølv eller kobber.

Den beskrevne relativt komplicerede opbygning af detnye vindue kræver en stabil klimarobust ramme, somskal være bøjestiv; ifølge erfaring ved man, atbøjningen af tavlerne som følge af vindbelastninghøjst må udgøre 1/300 af den lineære dimension i denpågældende retning, såfremt brudrisikoen for tavlenikke skal forøges uacceptabelt meget. Det må derforkræves, at rammen består af metalliske på siderne mon¬terede rammedele i overensstemmelse med kendetegnete) ifølge krav 1, idet stivhedskravet kræver en for¬skydningsstiv forbindelse mellem rammedelene og pro¬filet. Forbindelsens bestandighed bliver tilveje¬bragt på den måde, at profilets varmeudvidelse i detmindste skal være omtrent den samme som varmeudvidel-sen på de metalliske rammedele. Forbindelsen aframmedelene og forbindelsesprofilet eller profilerneetableres hensigtsmæssigt ved klæbning, f.eks. medet epoxyharpiks-klæbestof.

Skal man forhindre en "varmebro" mellem metalliskerammesider, så må endvidere isolationsvejen mellemdisse opfylde det anførte mindstekrav.

Udformningen af rammen som en lukket enhed er nødven¬dig for i så vidt omfang, som muligt at forhindre eninddifundering af fugtighed, skønt mellemrummet mellemtavlerne er et i forhold til udenomsatmosfæren å-bent system. Derfor kan forbindelsesprofilet yderli¬gere danne en vanddamp-barriere, idet denne dampbar¬riere eksempelvis kan bestå af en metalfolie, hvistykkelse maksimalt er 0,1 mm, og profilet et mekaniskbæreelement for denne metalfolie. Belastningen aftørremidlet i tørrekamret kan reduceres, og dermed kan dets levetid forlænges, når tørrekamret i retning modudenomsluften har forbindelse etableret over et for¬kammer; i det mindste det ene af de to kamre udformesendvidere konstruktivt med fordel integreret i mindstden ene lodrette streng i de sideplacerede rammedele.Formålet med forkamret er på den ene side at holde denved vinduets "ånding" optrædende belastning af tørre¬midlet på så lavt et niveau som muligt, på den andenside også at gøre diffusionsmodstanden for den kon¬tinuerlige vanddampdiffusion så stor som muligt. Dethar vist sig fordelagtigt, når forkamret mindst haret puffervolumen, som i det mindste i retning mod uden¬omsatmosfæren er lukket af med diffusionshæmmende åb¬ninger med snævert tværsnit; man kan tale om et puf- 2 fervolumen, når volumneti forkamret pr. m tavle- el-ler vinduesflade i det mindste er 100 cm. Puffervo-lumnet har som formål at holde tabene af udpumpet tørluft så lavt som muligt ved de relativt højfrekventesvingninger i vinduet som følge af vekslende vindbe¬lastninger. Herunder er også de diffusionshæmmendeåbninger fordelagtige, fordi de udgør en forhøjet mod¬stand under "udånding".

Nedenfor illustreres opfindelsen i forbindelse medet udførelses-eksempel og med henvisning til tegningen.

Den eneste figur viser i snit gennem randområdet ske¬matisk en eksempelvis udførelse af det nye vindue.

Yinduet har som dæktavler to glas- eller plasttavler1 og 2, som af en afstandsholder 3* f.eks. af hårdt PVCholdes i indbyrdes afstand d. Denne afstand er eksem¬pelvis 60 mm; den kan dog også være en hver anden af- stand mellem 50 og ca.200 mm. Som beskrevet skalmellemrummet 4 mellem dæktavlerne 1 og 2 derfor væreunderinddelt af mellemvægge 5 til undertrykkelse afkonvektionsstrømninger. Disse mellemvægge kan f.eks. være udformet af biaksialt udspændt plastfolieaf 20-100 ^um tykkelse eller af glas- eller plast¬tavler, som kan være overfladebelagt én- ellertosidigt med IR-reflekterende belægning 11, eksempel¬vis af sølv, guld eller kobber. Mellem dæktavlerne1 og 2 og afstandsholderen 3 findes elastiske anlægs¬profiler 22, som er af i handlen sædvanlig kendt skum-materiale, og som forbedrer tavlernes 1 og 2 anlæg modafstandsholderen 3.

Gennem huller 8, som er fordelt over afstandsholderens3 længde, og som fører ind til hvert af de af dæktav¬lerne 1 og 2 og mellemtavlerne 5 dannede delrum, mulig¬gøres en luftudskiftning med det af en lukket ramme 9udadtil begrænset randområde 10.

Rammen 9 består indvendig og udvendig hver af en metal¬lisk rammedel 6, 7a og 7b, eksempelvis af aluminiumeller messing. Ved hjælp af to ikke metalliske for¬bindelsesprofiler 11 og 12 er randdelene 6 og 7b for¬skydningsfast sammenføjet med hinanden ved hjælp af enepoxyharpiksklæber til en bøjestiv enhed. Som damp¬spærre bærer den ydre forbindelsesprofil 12 en dampu¬igennemtrængelig metalfolie 13, f.eks. af CrNi-stål,nikkel eller titan; folien 13 er klæbet på profilet12. Dens tykkelse er kun nogle hundrededele mm, så¬ledes at der via den ikke dannes nogen kuldebro mel¬lem rammedelene 6 og 7b. Således som det fremgår aftegningen, er profilerne af randdelene 6 og 7b såle¬des udformet, at den mellem dem forhåndenværende iso- solationsvej a er den samme som afstanden d mellemdæktavlerne 1 og 2. En yderligere mulighed for endamptæt forbindelse mellem randdelene 6 og 7b bestårderi, at forbindelsesprofilerne 11 og 12 selv er til¬dannet af et vanddamptæt materiale, f.eks. af glas,og at deres sammenføjningssteder med rammedelene 6 og7b er forseglet.

Som kemisk beskyttelse for metalfolien 13 tjener enligeledes f.eks. af PVC bestående profil 14, som sam¬tidig ved et gående vindue udgør den i den ikke vistefaste yderramme af indsvingende forkant. Profilet14 er ligeledes indpasset i rammedelen 6 og 7b, f.eks.klemt inde i den; profilets hulrum er udfyldt medet termisk isolerende materiale 15, f.eks. glasuldeller plastskum.

Et hulrum begrænses af de to forbindelsesprofiler 11og 12 og af rammedelene 6 og 7b. Dette hulrum erdelvis udfyldt med isoleringsmateriale 15 og tjenerdelvis som tørkammer 16 med tørremiddel 17. Huller18, som er fordelt over en delhøjde i tørrekamret 16i forbindelsesprofilet 11, etablerer en "strømings"-forbindelse mellem tavlemellemrummet 4 og tørrekamret16; dette strækker sig fordelagtigt over en lodretlængde i vinduet. Forløbende parallelt hermed findesi rammedelen 6 et luftfyldt forkammer 19, der udgøret puffervolumen, og som på den ene side i en højde haren gennemboring 20 til tørrekamret 16, og på denanden side på et andet fra dette første sted enlængst muligt fjernet niveau er udformet med ikkeviste snævre åbninger ud imod den omgivende luft.

Til forøgelse af diffusionsmodstanden er udgangsåb¬ningerne fordelagtigt udformet med diameter på kun 1-2 mm. Af redundansgrunde (tilstopningsrisiko) an¬vendes der dog to eller flere udstrømningsåbninger.

Forbindelsesprofilerne 11 og 12 består af dårligt var-meledende plastmateriale, f.eks. polyamid eller spe¬cielt af glasfiberarmeret polyester. Materialevalgeter foretaget ud fra det synspunkt, at materialets ter¬miske udvidelseskoefficient skal være så tæt som mu¬ligt på rammeudvidelseskoefficienten for rammedelene6, 7a og 7b s som i almindelighed er fremstillet afaluminium eller messing.

Som allerede nævnt er den mod husets indvendige sidevendende rammedel udformet todelt, idet delingen mel¬lem dens underdele 7a og 7b, som demonterbart er for¬bundet med hinanden, er udformet således, at man harmulighed for udskiftning af en eller flere tavler 1, 2 henholdsvis 5> uden at det er nødvendigt at øde¬lægge rammens 9 stive forskydningsfaste enhed, somer dannet af rammedelene 6 og 7b og forbindelsespro¬filerne 11 og 12. Et reparationsarbejde på vinduet,f.eks. ved glasbrækage, forenkles på denne måde i be¬tydelig grad.

Understøtningen af dæktavlerne 1 og 2 samt af denmellemtavlerne 5 bærende afstandsholder 3 etableres irammen 9 på sædvanlig måde via indskud 21, som centre¬rer disse elementer, og som er anbragt på inden forgiarmesterfåget sædvanlige steder, og som er udformetaf termisk isolerende materiale, f.eks. PYC ellerhårdt træ.

Afdækningen mellem rammen 9 og dæktavlerne 1 og 2 ud¬gøres af f.eks. i det mindste af brede af damptæt bu-tylgummi bestående tætningselementer 23, som over en permanent plastisk klæbeforbindelse 24, f.eks. afpolyisobutyl, er forbundet med rammedelene 6 og 7b ogmed dæktavlerne 1 og 2. Udad er disse tætningselemen-ter 23 afdækket med en permanent elastisk forsegling25 sædvanligvis på polysulfid- eller silikonebasis.

Med tætningen 23 og forseglingen 25 beskyttes mellem¬rummet 4 såvidt muligt mod indtrængning af vanddamp,hvorved levetiden for tørremidlet 17 bliver forøget.

Af hensyn til dettes udskiftning er det hensigtsmæs¬sigt, når det på foretrukken måde lodret forløbendetørrekammer 16 forneden har en oplukkelig lukket ud¬tømnings- og foroven en ligeledes oplukkelig lukketindfyldningsåbning for tørremiddel 17, hvilket ikkeudtrykkeligt er blevet illustreret.

Claims (9)

1. Termorude, hvis flade-k-værdi i det af randeffek-ten upåvirkede område maksimalt er 0,8 W/m K med mindstto tavlelag (1, 2, 5), der fastholdes med en indbyrdesafstand af en langs randen forløbende afstandsholder(3)s og som er omsluttet af en ydre ramme (9), ken¬detegnet ved kombinationen af følgende kende¬tegn: a) den indvendige bredde (d) af mellemrummet (4)mellem de yderste tavler (1, 2) er mindst 50 mm; b) mellem de yderste tavler (1,.2) og med afstandtil hver af disse er der monteret mind'st entransparent mellemvæg (5); c) i det mindste den ene tavle- eller mellemvægs-overflade i mellemrummet (4) er belagt med enselektivt reflekterende belægning; d) afstandsholderen eller afstandsholderne (3) erfremstillet af et ikke-metallisk materiale oger udformet med luftgennemgangsmulighed (8); e) rammen (9) består af to adskilte på hver sideaf ruden anbragte rammedele (6, 7a, 7b) af me¬tal, der forskydningsfast og under dannelse afen lukket bøjestiv enhed er forbundet med hin¬anden med i det mindste et termisk isolerendelangs omkredsen farløbende profil (11, 2); f) isoleringsafstanden mellem de metalliske ramme¬dele (6, 7a, 7b), d.v.s. den korteste i for¬hold til tavlerne (1,2) vinkelrette afstand (a)udgør i det mindste 0,8 gange den indvendigebredde (d) på mellemrummet (4); g) profilets (11, 12) varmeudvidelse er omtrentden samme som rammedelens (6, 7a, 7b); h) mellemrummet (4) mellem ydertavlerne (1,2) erforbundet med den omgivende atmosfære (A) viaet med tørremiddel (17) fyldt tørrekammer (16).

2. Termorude ifølge krav 1, kendetegnetved, at forbindelsesprofilet (12) til de metalliskerammedele (6,7a,7b) danner en vanddampspærring.

3. Termorude ifølge krav 2, kendetegnet ved,at vanddampspærringen består af en metalfolie (13),hvis tykkelse maksimalt er 0,1 mm.

4. Termorude ifølge krav 3» kendetegnetved, at profilet (12)' udgør en mekanisk understøtningfor metalfolien (13).

5. Termorude ifølge krav 1, kendetegnetved, at tørrekammeret (16) samtidig er udformet somstøvfilter, der absorberer skadestoffer.

6. Termorude ifølge krav 1, kendetegnetved, at tørrekammerets (16) luftforbindelse til at¬mosfæren (A) er etableret via et forkammer (19)·

7- Termorude ifølge krav 6, kendetegnet mindst/ ved, at forkammeret (19) har/et puffervolumen, som idet mindste i retning mod atmosfæren (A) er afgrænsetaf diffusionshæmmende åbninger med snævert tværsnit.

8. Termorude ifølge krav 7, kendetegnet ved, at forkammerets puffervolumen i det mind- 3 2 ste er 100 cnr pr. m tavle- eller vinduesflade.

9. Termorude ifølge krav 6, kendetegnetved, at tørre- og/eller forkammeret (16 og 19) er in¬tegreret i i det mindste en lodret profil i de i sidenplacerede rammedele (6).