AIR CONDITIONING SYSTEM FOR A CLOSED SPACE

Abstract: 1. Facility for environment control in an enclosed space, on the weather-facing outside of which is arranged an outer glazing (2) which forms an air exhaust channel (4) with an inner glazing (3) arranged at a distance from it facing the inside of the space, whereby a sun screen (5) is arranged on the side of the inner glazing which faces the inside of the space, the sunscreen and the inner glazing enclosing an intermediate space (10), and whereby the intermediate space is in communication with the said air exhaust channel via a closable opening (11) for sucking air out characterised by the following features : a) the distance a between outer (2) and inner glazing (3) is just large enough to create a defined, largely laminaire air current (13) in the air exhaust channel (4) ; b) the surface of the sun screen (5) facing the inner glazing (3) is designed so that the largest possible part of the incident sun radiation (7) is reflected against the inner glazing ; c) the opening of the closable air exhaust opening (11) is controlled as a function of the position of the sun screen (5) and/or the temperature in the intermediate space (10) between inner glazing (3) and sun screen (5) ; d) the air exhaust openings (11) open into the channel (12) for sucking air to the air exhaust channel (4).

Description: "Einrichtung zur Klimatisierung eines geschlossenen Raumes" Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Klimatisierung eines geschlossenes Raumes, der auf seiner Wetteraussenseite eine Aussenverglasung aufweist, die mit einer im Abstand von ihr rauminnenseitig angeordneten Innenverglasung einen Abluftkanal bildet, wobei auf der Rauminnenseite der Innenverglasung ein Sonnenstoren vorgesehen ist. Eine derartige Einrichtung ist durch die DE-OS 23 31 332 bekanntgeworden. Hier soll entweder warme Luft aus dem zu klimatisierenden Raum oder aber Luft von einer unabhängigen Lüftungsanlage über Schlitz öffnungen so in den Abluftkanal eingeführt werden, dass ein relativ dünner Luftfilm über die Innenfläche der Aussenverglasung von unten nach oben strömt, während die übrige Luft im Abluftkanal durch den Luftfilm in Bewegung gesetzt werden soll, um in einer leicht turbulenten Strömung an der Aussenseite der Innenverglasung vorbeizuströmen. Hierdurch soll eine möglichst hohe wärmeisolierende Wirkung erzielt werden. Durch die Verwendung von Reflexionsgläsern für die Aussen- und Innenverglasung bzw. durch den Sonnenstoren soll ein Blendschutz erzielt werden. Bei der vorstehend erläuterten Ausführungsform liegt der Abstand zwischen Aussen- und Innenverglasung - ebenso wie bei den übrigen bekannten Einrichtungen - bei etwa 200 mm. Unter Berücksichtigung der üblichen Randbedingungen ergeben sich an benötigten Frischluftmengen für die Fenster in der Regel etwa 50 bis 100 m3 Luft pro Stunde und Meter Fensterbreite. Bei diesen vorgegebenen Luftmengen erhält man in dem verhältnismässig breiten Abluftkanal keine definierten Luftströmungen. Vielmehr verwirbelt sich die in den Abluftkanal eingeführte Luft in unkontrollierter Weise. Dies ist nachteilig hinsichtlich der auf der Rauminnenseite der Aussenverglasung unter allen Umständen zu verhindernden Kondensierung sowie hinsichtlich der im Sommer aus dem Abluftkanal abzutransportierenden Wärmeenergle. Bei hoher Sonneneinstrahlung erfolgt bei der vorstehend erläuterten bekannten Einrichtung auf der der Innenverglasung zugewandten Fläche des Sonnenstoren eine mehr oder weniger grosse Reflexion der Sonnenstrahlung, die wiederum zu einem mehr oder weniger grossen Anteil von der Innenverglasung absorbiert wird. Dadurch erwärmt sich die Innenverglasung erheblich und heizt so die zwischen Innenverglasung und Sonnenstoren befindliche Luft auf. Dadurch erhält man in dem zu klimatisierenden Raum trotz der Luftströmung im Abluftkanal eine zu hohe Raumtemperatur. Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die oben beschriebene Einrichtung so zu verbessern, dass eine Kondensierung auf der Rauminnenseite der Aussenverglasung mit Sicherheit verhindert und die Klimatisierung des Raumes verbessert werden. Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung durch folgende Merkmale gelöst: a) Der Abstand zwischen Aussen- und Innenverglasung ist nur so gross, dass sich im Abluftkanal eine definierte, weitgehend laminare Luftströmung einstellt; b) die der Innenverglasung zugekehrte Fläche des Sonnenstoren ist so ausgebildet, dass ein möglichst grosser Anteil der auftreffen den Sonnenstrahlung gegen die Innenverglasung reflektiert wird; c) in dem zwischen Innenverglasung und Sonnenstoren gebildeten Zwischenraum sind verschliessbare Luftabsaugöffnungen vorgesehen, deren Öffnung in Abhängigkeit von der Stellung des Sonnenstoren und/oder der Temperatur in diesem Zwischenraum gesteuert wird. Die Berechnung des optimalen Abstandes zwischen Aussen- und Innenverglasung erfolgt unter Berücksichtigung der im Winter zu erwartenden tiefsten Aussentemperatur, der gewünschten relativen Luftfeuchtigkeit im Innenraum, der gewünschten Innenraumtemperatur, der zur Verfügung gestellten Luftmengen, der Wärmeabgabe des Innenraumes an den Aussenraum, der gewünschten Oberflächentemperatur des Sonnenstoren im Winter, der gewünschten bzw. erforderlichen Luftmengen im Innenraum sowie unter Berücksichtigung des Standortes sowie der Orientierung des zu klimatisierenden Raumes (Klima des Landes, Orientierung der Gebäudefassade z.B. nach Süden oder Norden u.dgl.). Als Richtwert für den Abstand zwischen Aussen- und Innenverglasung ergibt sich ein Wert von etwa 40 mm. Dadurch erhält man gegenüber den vorbekannten Einrichtungen eine erheblich geringere Bautiefe, die zu entsprechenden Kosteneinsparungen führt. Ausserdem aber erhält man eine definierte, weitgehend laminare Luftströmung (die turbulente Grenzströmung an den Wandungen des Abluftkanals kann hier unberücksichtigt bleiben). Hierdurch ergibt sich eine starke Verringerung des Energieverlustes der Luft im Winter. Ausserdem erhält man ein definiertes Temperaturprofil von der Wetteraussenseite zur Rauminnenseite der Aussenverglasung und kann dadurch in Verbindung mit der erhöhten Strömungsgeschwindigkeit eine Kondensatbildung auf der Innenseite der Aussenverglasung sicher verhindern. Um eine optimale Behaglichkeit im Sommer und im Winter zu gewährleisten, sollte die Oberflächentemperatur des Sonnenstoren auf seiner Rauminnenseite möglichst nahe der Raumtemperatur liegen. Im Winter reicht zur Aufrechterhaltung einer Temperatur von 190 C auf der Innenverglasung bei einer Raumtemperatur von 220 C und einer Aussentemperatur von -150 C die definierte Luftströmung durch den Abluftkanal aus. Bei hoher Sonneneinstrahlung erwärmt sich jedoch die Innenverglasung durch die von dem Sonnenstoren reflektierte bzw. die von der Innenverglasung absorbierte Sonnenstrahlung auf z.B. 480 C. Dies führt auf der Oberfläche des Sonnenstoren zu einer Temperatur von etwa 320 C. Diese Temperatur kann gemäss der Erfindung nunmehr auf annähernd Raumtemperatur gesenkt werden und zwar durch Absaugung der sich zwischen Innenverglasung und Sonnenstoren befindlichen Luft. Im Sommer wird diese Absaugung so erfolgen, dass in der aus dem genannten Zwischenraum abgesaugten Luft ein Maximum an Energie gewonnen wird. Im Winter soll hingegen möglichst wenig Energie von der Luftströmung im Abluftkanal zur Wetteraussenseite hin verlorengehen. Man kann daher die aus dem Zwischenraum zwischen Innenverglasung und Sonnenstoren abgesaugte Luft unter Umständen zu Heizzwecken verwenden. Die Steuerung der Absaugquerschnitte der Luftabsaugöffnungen für den Zwischenraum zwischen Innenverglasung und Sonnenstoren kann auf verschiedene Weise erfolgen. So kann beim Herablassen des Sonnenstoren dessen Beschwerungsgewicht in der Endstellung des Sonnenstoren auf einen Knopf oder dergleichen drücken, der über ein Gestänge die Luftabsaugöffnungen öffnet. Das Beschwerungsgewicht des Sonnenstoren kann aber auch einen Schalter betätigen, der eine elektrische Öffnung der Luftabsaugöffnungen bewirkt. Beim Betätigen des Motors zum Herablassen des Sonnenstoren können Elektromagnete beaufschlagt werden, die über ein Gestänge o.dgl. die Luftabsaugöffnungen öffnen. In dem Zwischenraum zwischen Innenverglasung und Sonnenstoren kann auch ein z.B. aus Kunststoff bestehender Ausdehnungsstab mit hohem Ausdehnungskoeffizienten vorgesehen werden, der über die Zwischenraumtemperatur den Absaugquerschnitt der Luftabsaugöffnungen steuert. Ferner besteht die Möglichkeit, über einen Temperaturfühler einen Servomotor zur Verstellung der Luftabsaugöffnungen zu beaufschlagen. Die Luftabsaugöffnungen können als Schlitze ausgebildet sein und sind vorzugsweise immer dort angebracht, wo die Luft am energiereichsten ist. In einer zweckmässigen Ausführungsform kann die der Innenverglasung zugewandte Fläche des Sonnenstoren örtlich optimierte Sektionen aufweisen, die im Winter auftreffende Sonnenstrahlung absorbieren. Dies kann z.B. durch auf der der Innenverglasung zugewandten Fläche des Sonnenstoren angeordnete Profilierungen erreicht werden, die die auftreffenden Sonnenstrahlen unmittelbar oder mittelbar über benachbarte Profilierungen gegen die Innenverglasung reflektieren, wobei zwischen den Profilierungen eine Selektivbeschichtung so angeordnet ist, dass sie nur bei niedrigem Sonnenstand von Sonnenstrahlen beaufschlagt wird. In der Zeichnung sind einige als Beispiele dienende Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Figur 1 in schematischer Darstellung einen senkrecht zur Verglasung geführten Vertikalschnitt; Figur 2 eine Steuereinrichtung für Luftabsaugöffnungen und Figur 3 eine abgewandelte Ausführungsform in einem senkrecht zur Verglasung geführten Vertikalschnitt. Ein zu belüftender bzw. zu klimatisierender Raum 1 weist auf seiner Wetteraussenseite eine Aussenverglasung 2 auf, die mit einer im Abstand a von ihr rauminnenseitig angeordneten Innenverglasung 3 einen Abluftkanal 4bildet. Auf der Rauminnenseite der Innenverglasung 3 ist im Abstand b ein Sonnenstoren 5 angeordnet. Figur 3 zeigt eine spezielle Ausführungsform für den Sonnenstoren5. Dieser kann auf seiner der Innenverglasung 3 zugekehrten Oberfläche Profilierungen 6 aufweisen, die im Querschnitt angenähert dreieckförmig ausgebildet sind und zur Reflexion auftreffender Sonnenstrahlen 7,8 dienen. Diese Profilierungen 6 verlaufen horizontal und sind mit einem lotrechten Abstand voneinander angeordnet. Der so zwischen jeweils zwei Profilierungen 6 gebildete streifenförmige Bereich 9 des Sonnenstoren 5 ist auf seiner der Innenverglasung 3 zugewandten Seite mit einer Selektivbeschichtung versehen, die diesem streifenförmigen Bereich eine erhöhte Absorption und verringerte Reflexionseigenschaften verleiht. Durch diese Ausbildung der Sonnenstoren ergibt sich folgende Wirkung: Bei hohem Sonnenstand treffen die entsprechend steil einfallenden Sonnenstrahlen 7 nach Durchtritt durch die Aussen- und Innenverglasung auf die Profilierungen 6 auf, werden hier zum grössten Teil reflektiert und zwar auf die benachbarte Profilierung und von dort wiederum reflektiert in Richtung auf die Innenverglasung 3. Der überwiegende Anteil der steil einfallenden Sonnenstrahlen 7 wird somit wieder zur Wetteraussenseite reflektiert. Durch den lotrechten Abstand der Profilierungen 6 voneinander sowie durch die Höhe jeder einzelnen Profilierung ist ausgeschlossen, dass steil einfallende Sonnenstrahlen 7 unmittelbar oder mittelbar auf den selektiv beschichteten strahlenförmigen Bereich 9 des Sonnenstoren 5 auftreffen. Die bei niedrigem Sonnenstand entsprechend flach einfallenden Sonnenstrahlen 8 können hingegen unmittelbar auf den streifenförmigen Bereich 9 auftreffen, oder aber werden von den Profilierungen 6 auf diesen streifenförmigen Bereich 9 reflektiert. Aufgrund der hier vorgesehenen Selektivbeschichtung ergibt sich somit in den streifenförmigen Bereichen 9 eine entsprechend erhöhte Absorption und damit eine Aufheizung der Storen, die zur Erwärmung des Raumes 1 herangezogen werden kann. Der Abstand a zwischen Aussenverglasung 2 und Innenverglasung 3 ist so bemessen, dass sich im Abluftkanal 4 eine definierte, weitgehend laminare Luftströmung einstellt. Figur 1 lässt erkennen, dass in dem zwischen Innenverglasung 3 und Sonnenstoren 5 gebildeten Zwischenraum 10 verschliessbare Luftabsaugöffnungen 11 vorgesehen sind, deren Öffnung in Abhängigkeit von der Stellung des Sonnenstoren und/oder der Temperatur in diesem Zwischenraum 10 gesteuert wird. Die Luftabsaugöffnungen 11 münden in den Ansaugkanal 12 des Abluftkanals 4. Der durch den Abluftkanal 4 strömende Gesamtluftstrom 13 setzt sich somit zusammen aus einem Anteil 13a, der aus dem Raum 1 oder einer separaten Klimaanlage stammt sowie aus einem aus dem Zwischenraum 10 abgesaugten Anteil 13b. Mit dem Teilluftstrom 13b wird die Energie zwischen Innenverglasung 3 und Sonnenstoren 5 abgeführt. Figur 1 zeigt ein Beispiel zur Steuerung der Luftabsaugöffnungen 11. Beim Herablassen des Sonnenstoren 5 drückt ein an dessen unterem Rand befestigtes Beschwerungsgewicht 14 auf einen Hebel 15, der in Schliessstellung von einer Feder 16 mit einer Dichtungsleiste 17 gegen die Luftabsaugöffnungen 11 gezogen wird. Bei herabgelassenem Sonnenstoren 5 wird der Hebel 15 nach unten gedrückt und gibt dadurch die Luftabsaugöffnungen 11 frei. Figur 2 zeigt schematisch eine abgewandelte Ausführungsform für eine Steuerung der Luftabsaugöffnungen 11. Die Steuerung besteht aus einem Ausdehnungsstab 18, der im Zwischenraum 10 zwischen Innenverglasung 3 und Sonnenstoren 5 angeordnet ist und Schieber 19 trägt, die je nach Ausdehnung des Ausdehnungsstabes 18 stufenlos den Querschnitt der Luftabsaugöffnungen 11 vergrössern oder ver kleinem.

Claims: Patentansprüche: 1. Einrichtung zur Klimatisierung eines geschlossenen Raumes, der auf seiner Wetteraussenseite eine Aussenverglasung aufweist, die mit einer im Abstand von ihr rauminnenseitig angeordneten Innen verglasung einen Abluftkanal bildet, wobei auf der Rauminnen seite der Innenverglasung ein Sonnenstoren vorgesehen ist, g e k e n n z e i c h n e t durch folgende Merkmale: a) Der Abstand a zwischen Aussen- (2) und Innenverglasung (3) ist nur so gross, dass sich im Abluftkanal (4) eine definierte, weitgehend laminare Luftströmung (13) einstellt; b) die der Innenverglasung (3) zugekehrte Fläche des Sonnen storen (5) ist so ausgebildet, dass ein möglichst grosser Anteil der auftreffenden Sonnenstrahlung (7) gegen die Innenverglasung reflektiert wird; c) in dem zwischen Innenverglasung (3) und Sonnenstoren (5) gebildeten Zwischenraum (10) sind verschliessbare Luftab saugöffnungen (11) vorgesehen, deren Öffnung in Abhängigkeit von der Stellung des Sonnenstoren und/oder der Temperatur in diesem Zwischenraum gesteuert wird. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftabsaugöffnungen (11) in den Ansaugkanal (12) des Abluft kanals (4) münden. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (a) zwischen Aussen- (2) und Innenverglasung (3) etwa 40 mm beträgt. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (b) zwischen Innenverglasung (3) und Sonnen storen (5) zwischen etwa 20 und 40 mm liegt. 5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der Innenverglasung (3) zugewandte Fläche des Sonnenstoren (5) örtlich optimierte Sektionen (9) aufweist, die im Winter auftreffende Sonnenstrahlung (8) ab sorbieren. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die der Innenverglasung (3) zugewandte Fläche des Sonnenstoren (5) Profilierungen (6) aufweist, die die auftreffenden Sonnen strahlen (7) unmittelbar oder mittelbar über benachbarte Profi lierungen gegen die Innenverglasung (3) reflektieren, wobei zwischen den Profilierungen (6) eine Selektivbeschichtung so angeordnet ist, dass sie nur bei niedrigem Sonnenstand von Sonnenstrahlen (8) beaufschlagt wird.

Inventors: SCHMIDLIN, HANS
Applicants: ELTREVA AG
Application year: 1979
Main classification: F24F7
IPC codes: E06B7, F24F7, F24F5, F24J2