EP2186986A2 - Vorrichtung zur Erwärmung des Scheibenzwischenraums einer Isolierglassscheibe - Google Patents

Vorrichtung zur Erwärmung des Scheibenzwischenraums einer Isolierglassscheibe Download PDF

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EP2186986A2
EP2186986A2 EP09014275A EP09014275A EP2186986A2 EP 2186986 A2 EP2186986 A2 EP 2186986A2 EP 09014275 A EP09014275 A EP 09014275A EP 09014275 A EP09014275 A EP 09014275A EP 2186986 A2 EP2186986 A2 EP 2186986A2
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EP
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insulating glass
glass pane
panes
heat source
space
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Karl-Heinz Gnan
Christian Gnan
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    • 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
    • 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
    • E06B3/663—Elements for spacing panes
    • E06B3/66309—Section members positioned at the edges of the glazing unit
    • E06B3/66376—Section members positioned at the edges of the glazing unit comprising lighting means

Definitions

  • This invention relates to the fields of "insulating glazings” and "structural damage due to moisture to glass and frame” (such as mildew), as well as “energy conservation through altered thermal insulation properties”.
  • Insulating glass panes consist of at least two slices oriented parallel to one another, which are peripherally glued to a spacer which is partially filled with a desiccant and are hermetically sealed. In the space between the panes there is air or an inert gas. This pane construction applies to virtually all insulating glass panes.
  • the object of the invention is to reduce or avoid moisture precipitation of insulating glass panes and to improve the thermal insulation property of a glazed structure (glass / frame, etc.). This is achieved by specifically heating the space between the panes of an insulating glass pane and all adjacent materials, preferably by infrared radiation.
  • the sun shines only a few hours a day and often the insulating glass panes are in the shade or facing away from the sun. In the dark or at night, the sun as an energy supplier completely fails.
  • the problem of insufficient or lack of solar energy (heat), eg during the cold season, can be solved for glazing by providing a heat source (eg infrared radiation), in or on the insulating glass pane, for the necessary heat input. If the space between the panes is irradiated with, for example, infrared light or infrared rays, then all adjacent materials are heated, which has a positive effect on the energy balance. If necessary, the heat supply can take place all day, whereby the activation of eg "heat on” or "heat off” can be controlled electronically.
  • a heat source eg infrared radiation
  • the operating costs of e.g. Infrared light-emitting diodes heating of insulating glass are so low that a cost reduction in the heating billing is to be expected.
  • An insulating glass pane can perform many functions nowadays, eg sun protection, sound insulation, thermal insulation, etc.
  • what is lacking all insulating glass panes is a device that allows, for example, the user to actively intervene in the thermal insulation behavior of a glazing and this is what the invention makes possible.
  • the invention makes it possible for a heat source to be activated practically at the press of a button which directly or indirectly heats the interpane space of an insulating glass pane and thus all adjoining materials.
  • the heat source is preferably an infrared ray device, such as an infrared ray device.
  • an infrared light emitting diode (LED) that is small and inexpensive, and has a very low power consumption, so it can even run on battery power.
  • LED infrared light emitting diode
  • other sources of heat can also be used.
  • the space between the panes which normally contains either air or a gas / gas mixture, is irradiated with preferably infrared radiation.
  • the device may be in the space between the panes or outside the pane (e.g., glued on). All materials, in particular glass, spacers, adhesives / sealants, framing / mounting, sealing / rubber sealing, etc. are directly or indirectly conveyed by e.g. Infrared radiation heats up, which causes the surface temperature of the window pane to rise and the building physics to change (positively). As a result, less or no condensation at the disc surfaces and the thermal insulation properties of the glass or the glazed structure is improved.
  • a "heated” or “temperable” inter-pane space means that an "invisible barrier” is created between the outside and the room temperature.
  • the heat source is operated electrically (electricity, rechargeable battery or similar), whereby the wiring runs inside and / or outside the insulating glass pane. Switching on can be done manually or wirelessly, eg via a remote control. To identify a "invisible” radiation (such as infrared radiation) visible light is switched on if necessary.
  • the completely or partially filled space between the panes provided with at least one preferably "closed bubble" ( Fig. 3 ), in which there is preferably a gel, a fluid, a liquid, a gas or a gaseous body or a solid material (state of matter: solid, liquid or gaseous), which (r) may change color upon heating and / or the Review / transparency changed and / or the volume changed.
  • the heat source such as infrared emitters, lights, lamps and / or the like are preferably equipped with punctiform radiating or scattering LEDs. Also, coatings of preferably gold or aluminum, on the example LEDs and / or reflectors and / or other devices in the space between the panes possible.
  • the object of the invention is to heat or temper the space between the panes of an insulating glass pane by means of thermal radiation. This can, as in the Fig. 1, 2 and 3 can be seen, done via different devices.

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Abstract

Die Patentanmeldung betrifft eine lsolierglasscheibe mit Wärmequelle, die die Wärme durch Konduktion, Konvektion oder Strahlung dosierbar in den Scheibenzwischenraum abgibt, um Feuchtigkeitsniederschlag in Folge von Kondenzwasser- / Schwitzwasserbildung zu vermeiden. Dadurch wird u. a. Schimmelbildung vermieden. Weiterhin verändert und verbessert ein temperierter Scheibenzwischenraum die Wärmedämmeigenschaften einer Verglasung.

Description

    Bereich der Erfindung:
  • Die Erfindung betrifft die Bereiche "Isolierverglasungen" und "Bauschäden durch Feuchtigkeit an Glas und Rahmen" (wie z.B. Schimmelbildung) sowie "Energieeinsparung durch veränderte Wärmedämmeigenschaft".
    • Stand der Technik:
  • Isolierglasscheiben bestehen aus mindestens zwei parallel zueinander gerichteten Scheiben, die umlaufend mit einem teilweise mit einem Trockenmittel gefüllten Abstandhalter verklebt und hermetisch abgedichtet sind. Im Scheibenzwischenraum befindet sich Luft oder ein Schutzgas. Dieser Scheibenaufbau gilt praktisch für alle Isolierglasscheiben.
  • Ein lästiges und oft auch schädigendes Vorkommnis ist der Feuchtigkeitsniederschlag an Scheibenoberflächen während der kalten Jahreszeit. Die Ursache liegt meist an den unterschiedlichen Temperaturen zwischen der Außenseite und der Raumseite. Die Schäden, die durch Feuchtigkeit an einer Verglasung, Rahmung o.ä. entstehen, sind enorm. Außerdem sind fast immer Schimmelbildungen die Folge, was zu Erkrankungen führen kann.
  • Eine der Möglichkeiten dies zu verhindern besteht darin, dass über die normale Raumheizung die Raumtemperatur erhöht wird, was jedoch sehr kostenintensiv ist und die Umwelt belastet. Weiterhin können Gläser mit Heizdrähten oder Heizschleifen ein Beschlagen der Scheibenoberflächen verhindern (ähnlich einer PKW-Heckscheibe). Außerdem ist bekannt, dass es Beschichtungen oder Bedampfungen auf Glasscheiben gibt, die unter Strom gesetzt, eine Erwärmung der Scheibenoberfläche bringen. Diese Ausführungen sind jedoch teuer und nicht an allen Glasscheiben durchführbar.
    • Darstellung der Erfindung:
  • Die Aufgabe der Erfindung liegt in der Verringerung oder Vermeidung von Feuchtigkeitsniederschlägen an Isolierglasscheiben und der Verbesserung der Wärmedämmeigenschaft eines verglasten Baukörpers (Glas/Rahmen usw.). Dies wird dadurch erreicht, dass speziell der Scheibenzwischenraum einer Isolierglasscheibe und alle angrenzenden Materialien, vorzugsweise durch Infrarot-Strahlung, erwärmt werden.
  • Während der Heizperiode scheint die Sonne nur wenige Stunden am Tag und oftmals befinden sind die Isolierglasscheiben im Schatten oder sind der Sonne abgewandt. Bei Dunkelheit oder nachts fällt die Sonne als Energielieferant völlig aus.
  • Das Problem einer zu geringen oder fehlenden Sonnenenergie (Wärme), während z.B. der kalten Jahreszeit, lässt sich für Verglasungen dadurch lösen, dass eine Wärmequelle (z.B. Infrarot-Strahlung), in oder an der Isolierglasscheibe, für die nötige Wärmezufuhr sorgt.
    Wird der Scheibenzwischenraum mit z.B. Infrarotlicht bzw. Infrarotstrahlen bestrahlt, dann erwärmen sich alle angrenzenden Materialien, was sich positiv auf die Energiebilanz auswirkt. Falls erforderlich, kann die Wärmezufuhr ganztägig stattfinden, wobei die Ansteuerung von z.B. "Wärme an" oder "Wärme aus" elektronisch geregelt werden kann.
  • Die Betriebskosten einer z.B. Infrarot-Leuchtdioden Beheizung von Isolierglas, sind so gering, dass eine Kostenreduzierung bei der Heizkostenabrechnung zu erwarten ist.
  • Eine Isolierglasscheibe kann heutzutage viele Funktionen erfüllen, z.B. Sonnenschutz, Schallschutz, Wärmeschutz usw.. Was jedoch allen Isolierglasscheiben fehlt, ist eine Vorrichtung, die es z.B. dem Nutzer erlaubt, aktiv in das Wärmedämmverhalten einer Verglasung einzugreifen und genau dies ermöglicht die Erfindung.
    • Erreichte Vorteile:
  • Die Erfindung erlaubt es, dass praktisch per Knopfdruck eine Wärmequelle aktiviert wird, die den Scheibenzwischenraum einer Isolierglasscheibe und somit alle angrenzenden Materialien direkt oder indirekt erwärmt. Als Wärmequelle dient vorzugsweise eine Infrarotstrahlen-Vorrichtung, wie z.B. eine Infrarot-Leuchtdiode (LED), die klein und kostengünstig ist und einen sehr geringen Stromverbrauch hat, sodass sie sogar mit Batterie betrieben werden kann. Es können aber auch andere Wärmequellen zum Einsatz kommen.
  • Um eine Isolierglasscheibe (gegenüber der sie umgebenden Umgebungstemperatur) zu erwärmen, wird der Scheibenzwischenraum, in dem sich normalerweise entweder Luft oder ein Gas/Gasgemisch befindet, mit vorzugsweise Infrarot-Strahlung bestrahlt. Die Vorrichtung kann sich im Scheibenzwischenraum oder außerhalb der Scheibe befinden (z.B. aufgeklebt). Alle Materialien, insbesondere das Glas, der Abstandhalter, die Kleber/Dichtstoffe, die Rahmung/Halterung, die Versiegelung/ Gummidichtung usw. werden direkt oder indirekt durch die z.B. Infrarot-Strahlen erwärmt, was dazu führt, dass die Scheibenoberflächentemperatur ansteigt und sich die bauphysikalischen Gegebenheiten (positiv) verändern. Als Folge entsteht weniger oder gar kein Schwitzwasser mehr an den Scheibenoberflächen und die Wärmedämmeigenschaften des Glases bzw. des verglasten Baukörpers werden verbessert.
  • Ein "beheizter" bzw. "temperierbarer" Scheibenzwischenraum bedeutet, dass zwischen der Außen- und Raumtemperatur eine "unsichtbare Barriere" geschaffen wird.
    Die Wärmequelle wird elektrisch (Strom, Akku o.ä.) betrieben, wobei die Verkabelung innerhalb und/oder außerhalb der Isolierglasscheibe verläuft. Das Einschalten kann manuell oder kabellos, z.B. über eine Fernbedienung, erfolgen. Zur Kenntlichmachung einer an sich "unsichtbaren" Strahlung (wie z.B. Infrarotstrahlung) wird im Bedarfsfall sichtbares Licht zugeschalten.
  • Die Durchsicht durch die Verglasung bleibt im Regelfall auch bei eingeschalteter Heizung erhalten. Bei den Ausführungen mit Absorber oder einem Medium (in den Ansprüchen 7 und 10 aufgeführt), ist gegebenenfalls der ganz oder teilweise gefüllte Scheibenzwischenraum, mit mindestens einer vorzugsweise "verschlossenen Blase" versehen (Fig. 3), in der sich vorzugsweise ein Gel, ein Fluid, eine Flüssigkeit, ein Gas oder ein gasförmiger Körper oder ein festes Material befindet (Aggregatzustand: fest, flüssig oder gasförmig), welches(r) bei Erwärmung gegebenenfalls die Farbe wechselt und/oder die Durchsicht/Transparenz verändert und/oder das Volumen verändert.
  • Die Wärmequelle, wie z.B. Infrarot-Strahler, -leuchten, -lampen und/oder dergleichen werden vorzugsweise mit punktförmig strahlenden oder streuenden LED's bestückt. Auch sind Beschichtungen aus vorzugsweise Gold oder Aluminium, auf den z.B. LED's und/oder Reflektoren und/oder anderen Vorrichtungen im Scheibenzwischenraum möglich. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Scheibenzwischenraum einer Isolierglasscheibe mittels Wärmestrahlung zu erwärmen oder temperieren. Dies kann, wie in der Fig. 1, 2 und 3 ersichtlich, über unterschiedliche Vorrichtungen erfolgen.

Claims (15)

  1. Isolierglasscheibe aus
    - mindestens zwei Scheiben, die in einem Abstand jeweils benachbart zueinander angeordnet sind,
    - einem hermetisch abgeschlossenen Zwischenraum zwischen den mindestens zwei Scheiben, der ganz oder teilweise mit vorzugsweise Luft, Gas oder Gasgemisch gefüllt ist und
    - mindestens einem umlaufenden Abstandhalter, der jeweils zwei Scheiben miteinander verbindet,
    dadurch gekennzeichnet, dass mindestens
    - eine vorzugsweise Infrarot-Wärmequelle den zumindest einen Scheibenzwischenraum erwärmt.
  2. Isolierglasscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Wärmequelle aus zumindest einer Infrarot-Leuchtdiode (LED) besteht.
  3. Isolierglasscheibe nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequelle wahlweise jederzeit und/oder beliebig oft und/oder zeitlich beliebig lang in Betrieb ist.
  4. Isolierglasscheibe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleistung der insbesondere Infrarot-Wärmequelle regelbar ist.
  5. Isolierglasscheibe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen den mindestens zwei Glasscheiben angeordnete mindestens eine Abstandhalter, an mindestens einer Stelle von mindestens einer Wärmequelle, vorzugsweise einer Leuchtdiode (LED), ganz oder teilweise durchdrungen ist.
  6. Isolierglasscheibe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich mindestens eine Wärmequelle, vorzugsweise eine Leuchtdiode (LED), im Scheibenzwischenraum befindet.
  7. Isolierglasscheibe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Scheibenzwischenraum entweder Luft und/oder ein Gas/Gasgemisch und/oder sich in mindestens einer vorzugsweise verschlossenen Blase beliebiger Größe (11), ein anderes erwärmbares Medium befindet (vorzugsweise ein Gel, ein Fluid, eine Flüssigkeit oder fester Körper (Aggregatzustände: fest, flüssig oder gasförmig)), welches durch Stromzufuhr Wärme erzeugt und abgibt und gegebenenfalls die Farbe wechselt und/oder die Durchsicht/Transparenz und/oder das Volumen verändert.
  8. Isolierglasscheibe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequelle eine Multifunktionsdiode und/oder ein Multifunktionsmodul und/oder eine Multifunktionsplatine ist, welche(s) zusätzlich oder ausschließlich, sowohl UV-Strahlen und/oder sichtbare Strahlen und/oder LaserStrahlen und/oder Infrarot-Strahlen gleichzeitig, unterschiedlich kombiniert oder einzeln abstrahlt.
  9. Isolierglasscheibe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeenergie der mindestens einen Wärmequelle, von außerhalb der Scheibe, z.B. durch Strahlung und/oder Leitung, in den Scheibenzwischenraum überführt/transportiert wird und der Abstandhalter gegebenenfalls ganz oder teilweise aus vorzugsweise hocheffizient wärmeleitfähigem Material besteht.
  10. Isolierglasscheibe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich in mindestens einem Scheibenzwischenraum mindestens ein Wärmeabsorber befindet, der gegebenenfalls auch von außerhalb der Scheibe mittels Strahlung und/oder Leitung erwärmt wird.
  11. Isolierglasscheibe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der umlaufende Abstandhalter ganz oder teilweise als direkte oder indirekte Wärmequelle dient, wobei der Abstandhalter so ausgebildet ist, dass sich die Wärmequelle, wie z.B. Infrarotstrahlung, im Inneren des Abstandhalters befindet.
  12. Isolierglasscheibe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der umlaufende Abstandhalter (7) ganz oder teilweise als Wärmequelle dient, wobei der Abstandhalter ganz oder teilweise so gestaltet oder ausgebildet ist (9, 10), dass er steckbar (6) ist und mittels einer Stromquelle Wärme erzeugt, die über leitende Materialien (8) die Wärme in den Scheibenzwischenraum führt.
  13. Isolierglasscheibe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen den Scheiben (1) mindestens eine, vorzugsweise parallel über (2) oder parallel neben (3) dem Abstandhalter (4) verlaufende Vorrichtung, mit mindestens einer sichtbaren (5) und/oder unsichtbaren Wärmequelle, befindet.
  14. Isolierglasscheibe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich mindestens eine Energiequelle und/oder mindestens ein Sensor im Scheibenzwischenraum enthalten ist, welche(r) UV-Strahlung und/oder Laserstrahlen und/oder "sichtbare" Strahlung absendet und/oder empfängt.
  15. Isolierglasscheibe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Wärmequelle in einer in den üblichen Abstandhalter steckbaren Vorrichtung befindet und den Scheibenzwischenraum über Wärmestrahlung und/oder Wärmeleitung temperiert.
EP09014275.3A 2008-11-17 2009-11-16 Vorrichtung zur Erwärmung des Scheibenzwischenraums einer Isolierglassscheibe Withdrawn EP2186986A3 (de)

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