СВЕТОПРОЗРАЧНАЯ КОНСТРУКЦИЯ Российский патент 2004 года по МПК E06B7/02 

Описание патента на изобретение RU2235842C2

Изобретение относится к ресурсосберегающим светопрозрачным ограждающим конструкциям и изделиям, используемым преимущественно в области строительства, таким как оконные блоки, в том числе со стеклопакетами, витрины, зенитные фонари и др.

Изобретение решает задачу обеспечения воздухообмена между, по меньшей мере, одной воздушной прослойкой, образованной в конструкции и/или изделии, и окружающей атмосферой, не допуская при этом образования конденсата или инея в пространстве между светопрозрачными элементами.

Известна конструкция клееного стеклопакета, используемого в ограждениях проемов зданий и сооружений. Стеклопакет включает, по меньшей мере, два стекла и размещенную между стеклами распорную рамку, образующие замкнутую полость, при этом в рамке выполнены отверстия, предназначенные для сообщения с наружным пространством, эквивалентный диаметр которых рассчитывается по определенной формуле (RU 2171883 С1, кл. Е 06 В 3/66, 10.08.2001). Несмотря на то, что известный стеклопакет позволяет обеспечить внутри него необходимую вентиляцию, он не в полной мере решает задачу, связанную с возможным образованием в межстекольном пространстве конденсата или инея.

Также известно устройство стеклопакета, в пространстве между двумя стеклами которого в распорной раме размещена перфорированная с торцев трубка, заполненная абсорбирующим материалом (ЕР 0100653 А2, кл. Е 06 В 3/66, 15.02.1984).

Известное устройство стеклопакета направлено на решение задачи уменьшения воздействия разницы давления в межстекольном пространстве и атмосфере на эксплуатационные качества изделия за счет использования измельченных гранул абсорбирующего материала, что удорожает и усложняет конструкцию в целом.

Технический результат изобретения состоит в повышении ресурсосбережения при изготовлении предложенных изделий с учетом недопущения образования конденсата или инея в межстекольном пространстве, обеспечивая незначительное снижение теплозащитных свойств конструкции (не более чем на 5%).

Сущность изобретения заключается в том, что светопрозрачная конструкция содержит коробку, внутри которой установлена, по меньшей мере, одна рама и, по меньшей мере, два светопрозрачных элемента с образованием между ними замкнутой полости для воздушной прослойки, сообщенной с наружным пространством посредством вентиляционных каналов, образованных в раме и, возможно, коробке, при этом суммарная площадь отверстий указанных каналов выбрана из условия

где Fотв - суммарная площадь отверстий вентиляционных каналов, м2;

V - скорость воздуха, проходящего через отверстие вентиляционного канала, равная 0,3-1,5, м/сек;

W - суммарный объем воздушных прослоек, определяемый из условия

W=H· L· h(м3),

где Н, L, h - соответственно высота, ширина и толщина воздушной прослойки;

Кр - кратность воздухообмена (1/ч), определяемая по формуле

где Сэф - коэффициент уменьшения теплозащитных свойств конструкции, определяемый по формуле

Сэф=Qф/QТ=0,01-0,05,

где Qф - теплопотери за счет фильтрации воздуха, Вт;

Qф=1,028ρ (tв-tн)W· Kр,

QT - теплопотери за счет перепада температур между наружным и внутренним воздухом, Вт;

QT=q· Fотв,

где q - средний удельный тепловой поток, Вт/м2;

tв, tн - соответственно температура наружного и внутреннего воздуха, °С.

Величина 0,28 характеризует удельную теплоемкость воздуха при постоянном давлении, Ср

Ср=0,28 Вт· час/кг· ° С,

ρ - плотность воздуха, кг/м3;

- приведенное сопротивление теплопередаче конструкции, м2·°С/Вт;

t1-t2 - разность температур воздуха внизу и вверху вентилируемой воздушной прослойки, ° С, которая определяется по формуле

t1-t2=0,45(τ в- τ н),

где τ вн - температурный перепад между внутренней и наружной поверхностями остекления, ° С, который определяется по формуле

В вентиляционных каналах, образованных в деталях предложенной конструкции, могут быть размещены фильтры, суммарная площадь которых выбрана из следующего условия:

Fф=С· Fотв,

где Fф - суммарная площадь отверстия с фильтрами, м2;

С - постоянный безразмерный коэффициент, определяемый экспериментально для каждого фильтрующего материала;

С=iотв/iф,

где iотв, iф - коэффициенты воздухопроницаемости при одинаковой разности давлений Δ Р в межстекольном пространстве и наружном воздухе (например, при Δ Р=10 Па).

Переплет рамы светопрозрачной конструкции может быть выполнен одинарным раздельным, или одинарным спаренным, или раздельно спаренным.

Два светопрозрачных элемента предложенной конструкции могут быть выполнены в виде стеклопакета.

Светопрозрачная конструкция может быть выполнена в виде оконного блока, зенитного фонаря или фасадной системы, имеющей наряду со светопрозрачными элементами и непрозрачные элементы, входящие в конструкцию, например входные двери.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид светопрозрачной конструкции в виде оконного блока; на фиг.2 - разрез А-А по фиг.1 для одинарной рамы с однокамерным пакетом; на фиг.3 - разрез по А-А по фиг.1 для спаренной рамы с одинарными стеклами; на фиг.4 - разрез по А-А по фиг.1 для раздельной рамы с одинарными стеклами; на фиг.5 - разрез А-А по фиг.1 для раздельной рамы, одна из которых имеет однокамерный стеклопакет; на фиг.6 - разрез А-А по фиг.1 с раздельно-спаренной рамой и одинарными стеклами; на фиг.7 представлен разрез оконного блока по фиг.5 (укрупненно), на фиг.8 - оконный блок с одинарной рамой и двухкамерным стеклопакетом (европрофиль).

Светопрозрачная ограждающая конструкция, выполненная, например, в виде оконного блока (фиг.1), состоит из коробки 1, внутри которой установлена одна (фиг.2) или несколько (фиг.3-6) рам, содержащих переплет 2 и светопрозрачный элемент, например, в виде одинарного стекла 3 (фиг.3, 4, 6) или стеклопакета 4 (фиг.2, 5). Стекло или стеклопакет закреплены в переплете с помощью, например, штапика 5, а между коробкой 1 и переплетом 2 рамы размещен уплотнитель 6 (фиг.2). В переплете 2 рамы (фиг.7, 8) и, возможно, коробке 1 (фиг.2, 4-6) выполнены вентиляционные каналы 7 для прохождения воздуха из атмосферы в воздушную прослойку, образованную между стеклами.

В вентиляционных каналах 7 могут быть размещены фильтры 8 (фиг.7-8).

Штриховой линией на фиг.1 обозначена схема открывания рамы окна, при которой вершина треугольника лежит на оси, вокруг которой рама поворачивается.

На фиг.7-8 представлены основные элементы светопрозрачной конструкции в разрезе, где стрелками показан путь прохождения воздуха из атмосферы через воздушные прослойки в полостях, образованных элементами указанной конструкции, и снова в атмосферу.

Циркуляция воздуха осуществляется преимущественно следующим образом: атмосфера - нижний вентиляционный канал - верхний вентиляционный канал - атмосфера.

Вентиляционные каналы могут быть сообщены зазорами, образованными в том числе в металлических профилях 9, установленных между рамой и коробкой, как это показано, например, на фиг.8.

Ниже приведен пример расчета вентиляции межстекольного пространства оконного блока марки ОС 15-9А, выполненного по ГОСТ 11214-86 “Окна и балконные двери деревянные с двойным остеклением для жилых и общественных зданий”, изображенного на фиг.3.

Исходные данные для расчета

1. Температура наружного воздуха, tн=-30° С.

2. Температура внутреннего воздуха, tв=20° С.

3. Геометрические размеры воздушной прослойки (вентиляционный объем) оконного блока марки ОС 15-9А: высота Н=1,3 м, ширина L=0,715 м, толщина (расстояние между стеклами) h=0,055 м.

4. Приведенное сопротивление теплопередаче оконного блока =0,4 м2 °С/Вт.

5. Плотность воздуха в межстекольном пространстве ρ -1,35 кг/м.

Пример расчета суммарной площади вентилируемых отверстий

1. Определяем разность температур на внутренней и наружной поверхностях остекления

2. Определяем разность температур воздуха t1-t2:

t1-t2=0,45(τ вн)=0,45· 30=13,5° С.

3. Принимаем, что уровень температуры воздуха оконного блока понизится на 1% (Сэф=0,01) и определяем кратность воздухообмена

4. Определение объема вентилируемой прослойки

W=H· L· h=1,3· 0,75· 0,055=0,051 м3.

5. Принимаем среднюю величину скорости воздуха в отверстиях V=0,5 м/сек и находим суммарную площадь отверстий

6. Для вентиляции межстекольного пространства предусматривается два отверстия вверху и внизу оконного блока, рассчитываются по формуле

Предложенная конструкция позволяет обеспечить многократную смену воздуха в межстекольном пространстве, что делает невозможным образование в нем инея и конденсата, при этом снижение теплозащитных свойств конструкции составляет 1%.

Похожие патенты RU2235842C2

название год авторы номер документа
ТЕПЛОЗВУКОИЗОЛЯЦИОННОЕ ОКНО С ВОЗДУХООБМЕННЫМ КЛАПАНОМ 2000
  • Овсянников С.Н.
RU2170802C1
ОКНО С ПОВЫШЕННЫМИ ТЕПЛОЗАЩИТНЫМИ СВОЙСТВАМИ 1995
  • Савин Владимир Константинович
  • Верховский Алексей Адольфович
RU2091557C1
ВЕНТИЛИРУЕМОЕ ОКНО 2005
  • Ахмяров Тагир Алиевич
RU2295622C2
Энергосберегающее окно с рекуперацией воздухообмена 2022
  • Калабеков Олег Андреевич
RU2787510C1
Коллектор солнечной энергии 1989
  • Богаченко Евгения Антоновна
  • Буачидзе Джемал Владимирович
SU1740904A1
Оконный блок с устройством для естественной вентиляции 1981
  • Суворов Всеволод Леонидович
  • Сливак Константин Михайлович
SU969877A1
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОСБЕРЕГАЮЩАЯ СЪЕМНАЯ НАКЛАДКА ОКНА 2012
  • Арсланов Таймасхан Амиралиевич
  • Меджидов Зураб Магомедович
RU2525777C2
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНАЯ СВЕТОПРОЗРАЧНАЯ КОНСТРУКЦИЯ 2016
  • Федоров Анатолий Николаевич
RU2620241C1
ОКОННЫЙ БЛОК 1998
  • Савин В.К.
  • Верховский А.А.
  • Савина Н.В.
RU2135726C1
МАНСАРДНОЕ ОКНО 2001
  • Гуслистый Н.Н.
  • Рослов А.И.
  • Костенецкий В.И.
  • Кузнецов Г.Б.
  • Хрущев А.И.
RU2208108C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 235 842 C2

Реферат патента 2004 года СВЕТОПРОЗРАЧНАЯ КОНСТРУКЦИЯ

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в конструкциях оконных блоков, зенитных фонарей и др. Изобретение позволит обеспечить возможность воздухообмена между атмосферой и воздушной прослойкой конструкции при условии предотвращения образования конденсата или выпадения инея в межстекольном пространстве и уменьшения теплоизоляционных свойств предложенной конструкции более чем на 5%. Светопрозрачная конструкция содержит коробку, внутри которой установлена, по меньшей мере, одна рама и, по меньшей мере, два светопрозрачных элемента, между которыми образована замкнутая полость с воздушной прослойкой. Последняя сообщена с наружным пространством посредством вентиляционных каналов, образованных в раме и, возможно, коробке. Суммарная площадь отверстий указанных каналов выбрана из условия: где Fотв – суммарная площадь отверстий каналов; V - скорость воздуха, проходящего через эти отверстия; W - суммарный объем воздушных прослоек; Кр - кратность воздухообмена. 5 з.п. ф-лы, 8 ил.

Формула изобретения RU 2 235 842 C2

1. Светопрозрачная конструкция, содержащая коробку, внутри которой установлена, по меньшей мере, одна рама и, по меньшей мере, два светопрозрачных элемента с образованием между ними замкнутой полости для воздушной прослойки, сообщенной с наружным пространством посредством вентиляционных каналов, образованных в раме, при этом суммарная площадь отверстий указанных каналов выбрана из условия

где Fотв - суммарная площадь отверстий вентиляционных каналов;

V- скорость воздуха, проходящего через отверстие канала;

W- суммарный объем воздушных прослоек;

Кр - кратность воздухообмена.

2. Конструкция по п.1, в которой вентиляционные каналы образованы в коробке.3. Конструкция по любому из пп. 1 и 2, в вентиляционных каналах которой размещены фильтры, при этом суммарная площадь фильтров выбрана из условия

где Fф - суммарная площадь отверстий с фильтрами;

С - постоянный безразмерный коэффициент, определяемый экспериментально для каждого фильтрующего материала.

4. Конструкция по п.1, переплет рамы которой выполнен одинарным раздельным, или одинарным спаренным, или раздельно-спаренным.5. Конструкция по п.1, в которой два светопрозрачных элемента выполнены в виде стеклопакета.6. Конструкция по любому из пп.1-5, которая выполнена в виде оконного блока, или зенитного фонаря, или фасадной системы.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2004 года RU2235842C2

СТЕКЛОПРОЗРАЧНОЕ ОГРАЖДЕНИЕ 1999
  • Никитин Ю.Ф.
  • Кюрджиев Ю.В.
  • Никитин Д.Ю.
RU2172809C2
US 4558638 A, 17.12.1985
ТЕЛЕВИЗИОННАЯ КАМЕРА С СЕЛЕКТИВНЫМ МАСШТАБИРОВАНИЕМ 2000
  • Смелков В.М.
  • Смоляков Ю.А.
  • Антонов В.Е.
  • Петрова В.М.
RU2174745C1
Машина для выворачивания голенищ 1928
  • Чач Н.А.
SU27581A1
RU 2056486 C1, 20.03.1996
Прибор для разметки типографской формы 1929
  • Лейферг Т.Х.
  • Сидорович С.И.
SU15489A1

RU 2 235 842 C2

Авторы

Савин В.К.

Корочкин Ю.В.

Зуйков В.Д.

Даты

2004-09-10Публикация

2002-08-15Подача