DE3928259A1 - Luftfuehrendes fensterelement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein luftführendes Fensterelement mit einem zwischen einer Außenscheibe und einer Innenscheibe gebildeten, zur Zwangsführung von Luft vorgesehenen Glaskanal, der zum Fensterelement gehörende untere und obere Einlaß- bzw. Auslaßöffnungen enthält, die den Übergang zu einem in ein Luftführungssystem einbezogenen unteren Verteilerkanal und zu einem oberen Sammelkanal bilden, wobei dem Fensterelement innerhalb oder außerhalb des Glaskanals ein betätigbarer Sonnenschutz (z. B. Rollstore, Jalousie od. gl.) zugeordnet ist.

Die Funktion des Fensters als Lichteinlaßöffnung in einer geschlossenen Gebäudehülle bleibt im allgemeinen nicht ohne Einwirkungen auf die thermische Behaglichkeit des Raumklimas. Diese thermische Behaglichkeit, d. h. der angemessene Wärme­ austausch zwischen dem menschlichen Körper und seiner Umgebung wird hauptsächlich beeinflußt durch die Temperatur der Fensterinnenfläche, das Maß für den Durchlaß von Sonnenstrahlung und durch die Strömungsgeschwindigkeit der Raumluft durch Zugerscheinungen verschiedenen Ursprungs. Eine wichtige grundsätzliche Forderung von allen zur Beseitigung der beschriebenen Probleme bekannten Abhilfemaßnahmen besteht darin, daß die Oberflächentemperatur an der Raumseite der Innenscheibe des Fensterelementes möglichst konstant der Raumtemperatur angeglichen oder angenähert verbleibt.

Ein aus der DE-OS 25 29 932 bekannter Vorschlag zur Lösung des vorgeschriebenen Problems besteht in einem luftführenden Fenster, dessen Funktion jedoch nur während der Übergangszeit und kälteren Jahresperiode interessant ist. Bei diesen bekannten Fenstern wird durch den zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe gebildeten Luftleitkanal die beheizte oder verbrauchte Raumluft hindurchgeführt, bevor sie von einer zentralen Abluft-Absauganlage ins Freie geführt wird. Das Ansaugen von der Luft aus dem Raum erfolgt durch zum Raum hinweisende Öffnungen eines Rahmenschenkels. Innerhalb des Glaskanals gibt die Raumluft ihre Wärme im Sinne eines Isoliermantels an die benachbarten Glasflächen ab.

Die durch dieses bekannte Abluftfenster hindurchgeführte Raumluft ist allerdings nicht in der Lage, die Isolierwirkung auch bei Sonneneinstrahlung, insbesondere im Sommerbetrieb aufrecht zu erhalten; denn dann reicht die durch das Fenster hindurchströmende Abluft nicht aus, um die durch Sonneneinstrahlung entstehende Wärme abzuführen. Um hier Abhilfe zu schaffen, ist aus der DE-OS 37 28 698 ein sog. Klimafenster bekannt, das allerdings nur zur Kühlung im Sommerbetrieb vorgesehen ist. Dabei wird von einer zentralen Luftversorgung aus ein zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe durch Umlenkung um einen dazwischen angeordneten Sonnenschutz (z. B. Zugrollo) mit gekühlter Luft beaufschlagt, um die zum Raum weisende Fensteroberfläche auf der gewünschten angenehmen Temperatur zu halten. Das zum Sonnenschutz eingesetzte Zugrollo hat neben der Sonnenschutz­ wirkung die wichtige Funktion der Zwangsführung, ohne welche die Strömungsverhältnisse innerhalb des Glaskanals nicht oder nur wenig beeinflußbar sind. Bei dem bekannten Klimafenster besteht jedoch der Nachteil, daß auf dem durch den Sonnenschutz verlängerten Führungsweg, auf dem die Strömungsrichtung einmal abwärts und einmal aufwärts gerichtet ist, starke Strömungswiderstände auftreten, die der erwünschten Zwangs­ führung mit effektivem Wärmeübergang durch ausreichende Strömungsmengen entgegenstehen.

Abgesehen von diesen speziellen Nachteilen des beschriebenen Standes der Technik haben Erfahrungen und Untersuchungen gezeigt, daß unter mitteleuropäischen Breiten Sonnenschutz­ vorrichtungen selten betätigt bzw. heruntergelassen werden. Unter diesen Bedingungen ist die in die Funktion des Fensterelementes mit einbezogene Sonnenschutzvorrichtung, die in betätigtem bzw. heruntergelassenem Zustand eine Leitwand bildet, nicht vorhanden und damit der beabsichtigte Zwangsführungskanal für die Kühlluft eines Kühlfensters nicht oder nur unvollständig vorhanden.

Man hat andererseits festgestellt, daß in Verbindung mit der Benutzung bzw. Betätigung einer vorhandenen Sonnenschutz­ vorrichtung sehr häufig von dem damit umgehenden Personal nahezu zwangsläufig dann die Raumbeleuchtung eingeschaltet wird, und zwar unabhängig davon, ob eine zusätzliche Beleuchtung notwendig ist oder nicht. Daraus folgt, daß bei betätigter Sonnenschutzvorrichtung zwar äußere Sonnen­ energie abgeschirmt, andererseits aber die durch eingeschaltete Raumbeleuchtung zugeführte Energie und damit die entstehende Kühllast erhöht wird.

Davon ausgehend hat sich die Erfindung zur Aufgabe gestellt, eine Fensterkonstruktion anzugeben, die wahlweise als Abluft­ fenster oder als Kühlfenster, dennoch in jedem Fall davon unabhängig eingesetzt werden kann, ob die vorgesehene Sonnenschutzvorrichtung betätigt ist oder nicht. Bei einem luftführenden Fensterelement der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß innerhalb des Glaskanals zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe eine zusätzliche feste Verglasung zur Bildung eines zur Beaufschlagung mit Kühlluft bestimmten Zwangsführungskanals angebracht ist, dem gesonderte untere Einlaß- und obere Auslaßöffnungen, insbesondere im Fenster­ element, zugeordnet sind, und daß die Einlaßöffnungen an der Unterseite des Glaskanals und des Zwangsführungskanals durch Schiebermittel wahlweise derart verschließbar sind, daß entweder im Kühlfensterbetrieb Kühlluft in den Zwangsführungskanal gelangt oder im Abluftfensterbetrieb Abluft (Raumluft) durch den im allgemeinen breiteren Glas­ kanal geführt wird.

Auf diese Weise wird unabhängig von der Betätigung der Sonnenschutzvorrichtung für eine in jedem Fall der berechneten und eingebauten Raumklimatisierung entsprechende Kühlung der Innenscheibe an der Raumseite gesorgt. Falls dennoch ein für die Luftzwangsführung nicht mehr benötigter Sonnenschutz vorhanden und heruntergelassen sein sollte, entsteht zwischen diesem Sonnenschutz und der zusätzlichen festen Innenscheibe eine stehenbleibende, für sich gewissermaßen abgeschlossene Luftschicht, die gute Isolierwirkungen besitzt, so daß die von der einstrahlenden Sonne erzeugte Wärme abgeschirmt und gar nicht erst bis an das Kühlfenster bzw. an den Zwangsführungskanal herangeführt wird. Da nunmehr der Sonnenschutz für die Kühlfensterfunktion keine Bedeutung hat, kann eine Sonnenschutzvorrichtung an beliebiger Stelle, beispielsweise auch an der Fenster­ außenseite nach Art einer Jalousette angebracht werden. Bei der Umschaltung der beim erfindungsgemäßen Klimafenster vorgesehenen Absperreinrichtung auf Abluftbetrieb wird der Zwangsführungskanal unten abgeschlossen und die aus dem Raum herangeführte Abluft durch den bis zum Außenfenster reichenden Glaskanal geführt, wo diese Abluft in ihrer Isolationswirkung einen Teil ihrer Wärme nach außen abgibt.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann als Absperrmittel ein waagerecht geführter Schieber vorgesehen sein, der wahlweise die dem Glaskanal oder dem Zwangsführungskanal zugeordneten Einlaßöffnungen zu verschließen in der Lage ist. Wenn die Einlaßöffnungen jeweils aus einer oder mehreren Reihen profilierter Schlitze aus Flachmaterial bestehen, wobei zwischen den Schlitzen oder Schlitzreihen Materialstege von mindestens der gleichen Fläche wie die Schlitzflächen vorgesehen sind, braucht der mit einem entsprechenden Schlitz- und Stegmuster versehene Schieber nur geringe Betätigungswege zum Öffnen und Verschließen der Einlaßöffnungen zurückzulegen.

Bei einer anderen Ausführungsform kann ein unterhalb der Einlaßöffnungen, sich über die Fensterbreite erstreckender Verteilerkanal durch eine längsgerichtete Trennwand in zwei Teilkammern für die beiden verschiedenen Einlaßöffnungen unterteilt sein, so daß nunmehr die Absperrmittel sich nicht mehr über die gesamte Fensterbreite zu erstrecken brauchen, sondern nur noch an einer Stirnseite der Verteilerkammer angeordnet sein können. Diese Absperrmittel können aus einem oder zwei Flachschiebern bestehen oder auch aus einer schwenkbaren Absperrklappe, die am benachbarten Ende der Trennwand angelenkt ist und wahlweise die eine oder andere Teilkammer gegenüber der Luftzuführung abschließt.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung anhand der Zeichnungen. Die einzelnen Merkmale der Ansprüche können einzeln oder in beliebiger anderer Kombination weitere Ausführungsformen der Erfindung bilden.

Es zeigen, jeweils schematisch Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch ein Fassaden- und Fensterelement mit einem Zwangsführungskanal und Absperrmitteln gemäß der Erfindung,

Fig. 2 in gleicher Darstellung wie in Fig. 1 mit dem Klimafenster im Abluftbetrieb und

Fig. 3, 4 schematische Draufsichten auf einen geschnittenen Verteilerkanal mit Trennwand und Absperrklappe.

Entsprechend Fig. 1 und 2 ist ein zwischen oberen und unteren Betondecken begrenzter Gebäuderaum nach außen durch ein Fassadenelement 10 abgeschlossen, das oberhalb eines Brüstungsabschnittes ein Fensterelement 12 enthält. Das in seinem Aufbau und in seinem Rahmenmaterial weitgehend beliebig gestaltete Fenster besitzt eine Außenscheibe 14 vorzugsweise in Isolierglasausführung und eine Innenscheibe 16. In dem Abstand zwischen Außen- und Innenscheibe findet sich ein Sonnenschutz 18, beispielsweise in Form eines Rollos oder eines Rollstores 18, der auf einer oberen Wickelwelle 52 aufgewickelt ist. Im Zwischenraum zwischen Außenscheibe und Innenscheibe ist mit Abstand von der Innenscheibe 16 eine zusätzliche Verglasung 20 fest angebracht bzw. in das Fensterelement integriert. Dadurch entsteht ein Zwangsführungskanal, der bei der speziellen Ausführungsform eine Breite von etwa 15 bis 20 mm aufweist. Zwischen der Zusatzverglasung 20 in Form einer Einfachglasscheibe und der Außenscheibe 14 entsteht ein sog. Glaskanal B mit einer unteren Einlaßöffnung 30 und einer oberen Auslaßöffnung 44, wobei dieser Glasführungskanal für den Abluftfensterbetrieb benutzt wird. Der Zwangsführungskanal A enthält eine untere Einlaßöffnung 28 und eine obere Auslaßöffnung 46.

Das im Beispiel gezeigte Fassaden- und Fensterelement besitzt aus Hohlprofil bestehende senkrechte Pfosten und ist nach oben und unten durch waagerechte Riegel- oder Rahmenteile begrenzt. Entsprechend Fig. 1 wird die aufbe­ reitete gekühlte Luft durch einen Luftzuführungskanal 24 in eine oder mehrere der als Hohlprofile ausgebildeten senkrechten Fensterpfosten eingeführt, wo die Luft durch eine Zuführungsöffnung 26 in den unteren waagerechten Verteilerkanal 22 gelangt. Die im waagerechten Verteilerkanal 22 befindliche Kühlluft durchströmt nunmehr die mit einem Filter 36 versehene Einlaßöffnung 28 zum Zwangsführungskanal A, wo sie gegenüber der Innenscheibe 16 die beabsichtigte Kühlwirkung ausübt. Der Luftkreislauf vervollständigt sich beim Austritt der Kühlluft aus dem Zwangsführungskanal A durch die obere Auslaßöffnung 4, wo die Luft in einen Abluft-Absaugkanal zur Rückkühlung bzw. Wiederaufarbeitung gelangt.

Die an der Unterseite des Glaskanals B vorgesehene Einlaßöffnung 30 ist durch einen waagerecht geführten Schieber 32 verschlossen, der sich über die Fensterlänge bzw. über die Einlaßöffnungslänge erstreckt und dabei auf angedeuteten Führungen 34 aufliegt. Die Anordnung kann dabei so getroffen sein, daß der Flachschieber 32 in der einen Endstellung den Zwangsführungskanal A offenhält und in der anderen Endstellung den Glaskanal B öff­ net, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Dort ist außerdem als Va­ riante zu Fig. 1 angedeutet, daß der Verteilerkanal 22 durch eine Trennwand 60 in zwei Teilkammern unterteilt ist, um die Einlaßöffnungen 28, 30 getrennt beaufschlagen zu können. Zur Steuerung dienen hier in der seitlichen Stirnwand der Vertei­ lerkammer 22 angeordnete Zuführungsöffnungen 26a, 26b, die vom senkrechten Hohlprofil des Fensterholmes beaufschlagt werden und die beispielsweise durch einen oder zwei getrennte Absperr­ schieber geöffnet bzw. geschlossen werden können.

Im Abluftbetrieb des Fensters gemäß Fig. 2 wird die über die Zuführungsöffnung 26a ankommende Raumluft durch die vom Schie­ ber 32 geöffnete Einlaßöffnung 30 dem Glaskanal B zugeführt, wo sie sich entsprechend den eingezeichneten Pfeilrichtungen ver­ teilt. Die Luft verläßt den Glaskanal B durch die obere Auslaß­ öffnung 54, die beispielsweise aus einem zum Aufwickelgehäuse 50 gehörenden Lochblech oder Gitterrost bestehen kann, von wo die Luft in den Abluft-Absaugkanal 48 gelangt.

Entsprechend Fig. 3 ist anstelle der in Verbindung mit Fig. 2 beschriebenen wahlweisen Absperrung des Glaskanals oder Zwangs­ führungskanals mit Hilfe eines oder zweier Schieber eine schwenkbare Absperrklappe oder ein Klappenventil gezeigt. In der geschnittenen Draufsicht auf den Verteilerkanal 22 erkennt man wieder die senkrechte Trennwand 60, so daß Teilkammern 62 und 64 entstehen, von denen die darüberliegenden Einlaßöffnun­ gen 28 bzw. 30 ausgehen. Die Trennwand 60 ist nicht ganz bis zur Stirnwand des Verteilerkanals 22 geführt, in der sich eine einzige größere Zuführungsöffnung 26 befindet. Die Öffnung 26 verbindet den zuvor beschriebenen Hohlprofil-Zuführungskanal 66 im senkrechten Fensterholm mit einem Endabschnitt des Vertei­ lerkanals 22, der als Schwenkbereich für die am Ende der Teil­ wand 60 um eine senkrechte Achse schwenkbare Absperrklappe 70 dient, so daß je nach Zuführung von Kühlluft oder Abluft eine der Teilkammern 62 oder 64 geschlossen werden kann.

Die in Fig. 4 gezeigte Variante betrifft Einbau und Anordnung einer Absperrklappe 70 ähnlich Fig. 3, wenn seitlich in den Verteilerkanal 22 eine Zuführungsleitung 74 mündet, die z. B. von einem unter der Fensterbrüstung aufgestellten Klima- oder Induktionsgerät kommt. In diesem Fall legt die wie zuvor am En­ de der Trennwand 60 gelagerte Ventilklappe 70 einen geringeren Schwenkwinkel zwischen ihren die eine oder andere Teilkammer absperrenden Endlagen zurück.

Claims (7)

1. Luftführendes Fensterelement mit einem zwischen einer Außen­ scheibe und einer Innenscheibe gebildeten zur Zwangsführung von Luft vorgesehenen Glaskanal, der zum Fensterelement ge­ hörende untere und obere Einlaß- bzw. Auslaßöffnungen ent­ hält, die den Übergang zu einem in ein Luftführungssystem einbezogenen unteren Verteilerkanal und einem oberen Sammel­ kanal bilden, wobei dem Fensterelement innerhalb oder außer­ halb des Glaskanals ein betätigbarer Sonnenschutz (Rollsto­ re, Jalousie oder dgl.) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Glaskanals (B) zwischen der Außenscheibe (14) und der Innenscheibe (16) eine zusätzliche Verglasung (20) zur Bildung eines zur Beaufschlagung mit Kühlluft be­ stimmten Zwangsführungskanals (A) insbesondere fest ange­ bracht ist, dem gesonderte untere Einlaß- und obere Auslaß­ öffnungen (28 bzw. 46) im Fensterelement zugeordnet sind, und daß die Einlaßöffnungen (28, 30) an der Unterseite des Glaskanals und des Zwangsführungskanals (A) durch Absperr­ mittel (32; 70) wahlweise derart gesteuert sind, daß ent­ weder im Kühlfensterbetrieb Kühlluft in den Zwangsführungs­ kanal (A) gelangt oder im Abluftfensterbetrieb Raumluft durch den im allgemeinen breiteren Glaskanal (B) geführt wird.

2. Luftführendes Fensterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Absperrmittel oberhalb oder unterhalb der unteren Einlaßöffnungen (28, 30) im Fensterelement (12) ein waagerecht geführter Schieber (32) vorgesehen ist, der sich über die Länge der Einlaßöffnungen erstreckt und in seiner einen Endstellung die Einlaßöffnungen (30) zum Glaskanal (A) und in seiner anderen Endstellung die Einlaßöffnungen (28) zum Zwangsführungskanal (B) gegenüber dem darunter angeordneten Verteilerkanal (22) zu verschließen in der Lage ist.

3. Luftführendes Fenster nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnungen des Glaskanals (B) und die des Zwangsführungskanals (A) durch voneinander unabhängige Schieber wahlweise verschließbar sind.

4. Luftführendes Fenster nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnungen zum Glaskanal (B) oder/und zum Zwangsführungskanal (A) jeweils aus einer oder mehreren Reihen profilierter Schlitze oder Ausnehmungen aus einem Flachmaterial bestehen, wobei zwischen den Schlitzen und/oder den Schlitzreihen Materialstege von mindestens der gleichen Fläche wie die Schlitzflächen vorgesehen sind, so daß der oder die mit einem entsprechenden Schlitz- und Stegmuster versehenen Schieber nur geringe Betätigungswege zum Öffnen und Verschließen der Einlaß­ öffnungen zurückzulegen haben.

5. Luftführendes Fensterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein unterhalb der Einlaßöffnungen zum Glaskanal (B) und Zwangsführungskanal (A) sich über die Fensterbreite erstreckender Verteilerkanal (22) durch eine längsgerichtete Trennwand (60) in zwei Teilkammern (62, 64) für die beiden verschiedenen Einlaßöffnungen unterteilt ist, und daß die Absperrmittel im Bereich der Luftzuführung zu den beiden Verteilerkammern angeordnet sind.

6. Luftführendes Fenster nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerkammern (62, 64) insbesondere an einem Stirnende in einer Ebene liegende Anschlußöffnungen an einen gemeinsamen Luftzuführungskanal aufweisen, und daß den Anschlußöffnungen ein gemeinsamer oder zwei getrennte Flachschieber zum wahlweisen Verschließen der einen oder anderen Anschlußöffnung zugeordnet sind.

7. Luftführendes Fenster nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerkanal (22) einen Endabschnitt (68) ohne Trennwand aufweist, an den die Luftzu­ führungsleitung angeschlossen ist, und daß am benachbarten Ende der Trennwand (60) eine Absperreinrichtung, insbesondere eine schwenkbare Absperrklappe (70) angeordnet ist, die wahlweise die eine oder andere Teilkammer (62, 64) gegenüber dem Endabschnitt (68) des Verteilerkanals abschließt.