СИСТЕМА ОКОННОЙ РАМЫ ДЛЯ ВАКУУМНОГО ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО СТЕКЛОПАКЕТА Российский патент 2019 года по МПК E06B3/02 E06B3/22 E06B3/24 E06B3/263 E06B3/54 E06B3/66 E06B7/14 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет по заявке на патент США № 15/268,744, поданной 19 сентября 2016 г., которая является частичным продолжением заявки на патент США № 14/717,318, поданной 20 мая 2015 г., которая испрашивает преимущество по предварительной заявке на патент США № 62/003,158, поданной 27 мая 2014 г. Полное описание каждой из вышеуказанных заявок включено в настоящий документ путем ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0002] Настоящее описание относится к системе оконной рамы и, более конкретно, к системе оконной рамы для вакуумного теплоизоляционного стеклопакета.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] В этом разделе представлена справочная информация, относящаяся к настоящему описанию, и она не обязательно представляет собой предшествующий уровень техники.

[0004] Улучшения в области технологии производства стекла продолжают увеличивать теплоизоляционные показатели окон, например, для зданий или домов. Такие улучшения продолжают снижать степень теплопередачи через стеклопакеты. Однако эти высокоэффективные стеклопакеты создают новые проблемы для существующих технологий изготовления оконных рам и/или остекления. Для того чтобы оконный блок в целом обеспечивал высокую эффективность, необходимо чтобы эти высокоэффективные стеклопакеты устанавливались в высокоэффективные системы оконных рам. Установка высокоэффективных стеклопакетов в высокоэффективные системы оконных рам может обеспечить синергетическое воздействие путем значительного увеличения значения R (термостойкость) оконного блока в целом и значительного повышения энергоэффективности здания или дома.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] В этом разделе приводится общее описание сущности изобретения, и оно не является исчерпывающим описанием всего его объема или всех его признаков.

[0006] Оконный блок может содержать вакуумный теплоизоляционный стеклопакет и раму в сборе. Вакуумный теплоизоляционный стеклопакет может содержать первую и вторую стеклянные подложки, образующие между собой пространство, которое находится под давлением ниже атмосферного давления. Одна из первой и второй стеклянных подложек может содержать отверстие для вакуумирования, проходящее от нее наружу. Отверстие для вакуумирования может образовывать канал, сообщающийся с указанным пространством. Рама в сборе поддерживает стеклопакет и может содержать элемент основания и элемент остекления. Элемент основания и элемент остекления взаимодействуют для образования паза, в котором размещают краевую часть стеклопакета. Один из элемента основания или элемента остекления может содержать полость, принимающую отверстие для вакуумирования. Элемент остекления и элемент основания могут образовывать множество углублений, которые снижают теплопроводность через раму в сборе или препятствуют ей.

[0007] В некоторых вариантах осуществления элемент остекления содержит язычок, который входит в зацепление с элементом основания.

[0008] В некоторых вариантах осуществления элемент основания содержит встроенные усиливающие элементы.

[0009] В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один из элемента основания и элемента остекления содержат включенные в них добавки, которые снижают их теплопроводность.

[0010] В некоторых вариантах осуществления элемент основания содержит выемку, смежную с пазом, которая принимает часть стеклопакета, когда стеклопакет находится в деформированном состоянии.

[0011] В некоторых вариантах осуществления выемка содержит изоляционный барьер, размещаемый в ней для поглощения энергии, связанной с деформацией стеклопакета.

[0012] В некоторых вариантах осуществления элемент остекления структурно поддерживает стеклопакет.

[0013] В некоторых вариантах осуществления элемент остекления несет по меньшей мере часть нагрузки от стеклопакета.

[0014] В некоторых вариантах осуществления элемент остекления и элемент основания взаимодействуют для несения нагрузки от стеклопакета.

[0015] В некоторых вариантах осуществления полость, принимающая отверстие для вакуумирования, заполнена изоляционным материалом.

[0016] В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одно из углублений заполнено воздухом.

[0017] В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одно из углублений заполнено пеноматериалом.

[0018] В некоторых вариантах осуществления краевую часть стеклопакета вставляют в паз до глубины зацепления, составляющей по меньшей мере 1,25 дюйма.

[0019] В другой форме в настоящем описании предложен оконный блок, который содержит вакуумный теплоизоляционный стеклопакет и раму в сборе. Стеклопакет может содержать первую и вторую стеклянные подложки, образующие между собой пространство, которое находится под давлением ниже атмосферного давления. Рама в сборе может поддерживать стеклопакет и может содержать элемент основания и элемент остекления. Элемент основания и элемент остекления могут взаимодействовать для образования паза, в котором размещают краевую часть стеклопакета. Один из элемента основания или элемента остекления может содержать выемку, смежную с пазом, которая принимает часть стеклопакета, когда стеклопакет находится в деформированном состоянии.

[0020] В некоторых вариантах осуществления одна из первой и второй стеклянных подложек может содержать отверстие для вакуумирования, проходящее от нее наружу, причем отверстие для вакуумирования образует канал, сообщающийся с указанным пространством, и один из элемента основания или элемента остекления содержит полость, принимающую отверстие для вакуумирования.

[0021] В некоторых вариантах осуществления полость, принимающая отверстие для вакуумирования, заполнена изоляционным материалом.

[0022] В некоторых вариантах осуществления элемент остекления и элемент основания образуют множество углублений, которые снижают теплопроводность через раму в сборе.

[0023] В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одно из углублений заполнено воздухом.

[0024] В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одно из углублений заполнено пеноматериалом.

[0025] В некоторых вариантах осуществления элемент остекления содержит язычок, который входит в зацепление с элементом основания.

[0026] В некоторых вариантах осуществления элемент основания содержит встроенные усиливающие элементы.

[0027] В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один из элемента основания и элемента остекления содержат включенные в них добавки, которые снижают их теплопроводность.

[0028] В некоторых вариантах осуществления выемка содержит изоляционный барьер, размещаемый в ней для поглощения энергии, связанной с деформацией стеклопакета.

[0029] В некоторых вариантах осуществления элемент остекления структурно поддерживает стеклопакет.

[0030] В некоторых вариантах осуществления краевую часть стеклопакета вставляют в паз до глубины зацепления, которая больше или равна 1,25 дюйма.

[0031] В некоторых вариантах осуществления элемент остекления несет по меньшей мере часть нагрузки от стеклопакета.

[0032] В некоторых вариантах осуществления элемент остекления и элемент основания взаимодействуют для несения нагрузки от стеклопакета.

[0033] В другой форме в настоящем описании предложен оконный блок, который может содержать множество вакуумных теплоизоляционных стеклопакетов и раму в сборе. Каждый из вакуумных теплоизоляционных стеклопакетов может содержать первую и вторую стеклянные подложки, образующие между собой пространство, которое находится под давлением ниже атмосферного давления, причем одна из первой и второй стеклянных подложек содержит отверстие для вакуумирования, проходящее от нее наружу, при этом отверстие для вакуумирования образует канал, проходящий через одну из первой и второй стеклянных подложек и сообщающийся с указанным пространством. Рама в сборе может поддерживать вакуумные теплоизоляционные стеклопакеты и может содержать элемент основания и элемент остекления. Элемент основания и элемент остекления могут взаимодействовать для образования первого паза, в котором размещают часть первого из вакуумных теплоизоляционных стеклопакетов. Один из элемента основания или элемента остекления может содержать полость, принимающую отверстие для вакуумирования первого из вакуумных теплоизоляционных стеклопакетов. Элемент основания может образовывать второй паз, принимающий часть второго из вакуумных теплоизоляционных стеклопакетов.

[0034] В другой форме в настоящем описании предложен оконный блок, который может содержать вакуумный теплоизоляционный стеклопакет, третью стеклянную подложку и раму в сборе. Вакуумный теплоизоляционный стеклопакет может содержать первую и вторую стеклянные подложки, образующие между собой пространство, которое находится под давлением ниже атмосферного давления. Одна из первой и второй стеклянных подложек может содержать отверстие для вакуумирования, проходящее от нее наружу. Отверстие для вакуумирования может образовывать канал, проходящий через одну из первой и второй стеклянных подложек и сообщающийся с указанным пространством. Рама в сборе может поддерживать вакуумный теплоизоляционный стеклопакет и третью стеклянную подложку и может содержать элемент основания и элемент остекления. Элемент основания и элемент остекления могут взаимодействовать для образования первого паза, в котором размещают часть вакуумного теплоизоляционного стеклопакета. Один из элемента основания или остекления может содержать полость, принимающую отверстие для вакуумирования вакуумного теплоизоляционного стеклопакета. Элемент основания может образовывать второй паз, принимающий часть третьей стеклянной подложки.

[0035] В другой форме в настоящем описании предложен оконный блок, который может содержать множество вакуумных теплоизоляционных стеклопакетов и раму в сборе. Каждый из вакуумных теплоизоляционных стеклопакетов может содержать первую и вторую стеклянные подложки, образующие между собой пространство, которое находится под давлением ниже атмосферного давления. Рама в сборе может поддерживать вакуумные теплоизоляционные стеклопакеты и может содержать элемент основания и элемент остекления. Элемент основания и элемент остекления могут взаимодействовать для образования первого паза, в котором размещают часть первого из вакуумных теплоизоляционных стеклопакетов. Элемент основания может образовывать второй паз, принимающий часть второго из вакуумных теплоизоляционных стеклопакетов. Один из элемента основания или элемента остекления может содержать выемку, смежную с первым пазом, которая принимает часть первого из вакуумных теплоизоляционных стеклопакетов, когда первый из вакуумных теплоизоляционных стеклопакетов находится в деформированном состоянии.

[0036] Дополнительные области применения станут очевидными из приведенного в настоящем документе описания. Описание и конкретные примеры в этом документе предназначены только для иллюстрации и не призваны ограничить объем настоящего изобретения.

ГРАФИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

[0037] Графические материалы, описанные в настоящем документе, приведены исключительно в качестве примера для выбранных вариантов осуществления, а не для всех возможных вариантов осуществления и не призваны ограничить объем настоящего изобретения.

[0038] На Фиг. 1 представлено схематическое изображение оконного блока в соответствии с принципами настоящего описания.

[0039] На Фиг. 2 представлен вид в поперечном разрезе стеклопакета, установленного в систему оконной рамы оконного блока, показанного на Фиг. 1.

[0040] На Фиг. 3 представлен вид в поперечном сечении стеклопакета и системы оконной рамы, изображенной на Фиг. 2, в деформированном состоянии.

[0041] На Фиг. 4 представлен вид в перспективе стеклопакета и соединителя в соответствии с принципами настоящего описания.

[0042] На Фиг. 5 представлен вид в перспективе стеклопакета и соединителя, установленных в раме в сборе.

[0043] На Фиг. 6 представлен вид в поперечном сечении системы оконной рамы, показанной на Фиг. 2, с установленным в нее стеклопакетом и другой стеклянной подложкой.

[0044] На Фиг. 7 представлен вид в поперечном сечении системы оконной рамы, показанной на Фиг. 2, с установленным в нее множеством стеклопакетов.

[0045] Соответствующие номера позиций указывают на соответствующие части на нескольких видах графических материалов.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0046] Ниже приводится более подробное описание иллюстративных вариантов осуществления со ссылкой на прилагаемые графические материалы. Иллюстративные варианты осуществления приведены так, что описание будет исчерпывающим и полностью донесет объем настоящего изобретения специалистам в данной области техники. Изложенные многочисленные конкретные детали, такие как примеры конкретных компонентов, устройств и способов, представлены для обеспечения полного понимания вариантов осуществления настоящего изобретения. Специалистам в данной области техники будет очевидно, что не обязательно использовать конкретные детали, что иллюстративные варианты осуществления могут быть реализованы в различных формах и что ни один из них не должен толковаться как ограничивающий объем настоящего изобретения. В некоторых иллюстративных вариантах осуществления хорошо известные процессы, хорошо известные конструкции устройств и хорошо известные технологии подробно не описаны.

[0047] Терминология, используемая в настоящем документе, предназначена исключительно для описания конкретных иллюстративных вариантов осуществления и не имеет ограничительного характера. Используемые в настоящем документе формы единственного числа также могут включать формы множественного числа, если из контекста явно не следует иное. Термины «содержит», «содержащий», «включающий» и «имеющий» являются включающими и, следовательно, указывают на наличие указанных признаков, целых чисел, этапов, операций, элементов и/или компонентов, но не исключают наличия или добавления одного или более других признаков, целых чисел, этапов, операций, элементов, компонентов и/или их групп. Этапы, процессы и операции способа, описанные в настоящем документе, не следует истолковывать как обязательно требующие их выполнения в определенном порядке, который обсуждался или проиллюстрирован, если они специально не указаны в качестве порядка выполнения. Также следует понимать, что могут применяться дополнительные или альтернативные этапы.

[0048] Если элемент или слой называют «расположенным» на другом элементе или слое, «зацепленным», «связанным» или «соединенным» с другим элементом или слоем, он может находиться непосредственно на другом элементе или слое, быть зацепленным, связанным или соединенным с ним или могут присутствовать промежуточные элементы или слои. Напротив, когда элемент упоминается как «непосредственно расположенный» на другом элементе или слое, «непосредственно зацепленный», «непосредственно связанный» или «непосредственно соединенный» с другим элементом или слоем, промежуточные элементы или слои могут отсутствовать. Другие слова, используемые для описания взаимосвязи между элементами, следует интерпретировать подобным образом (например, «между» и «непосредственно между», «смежный» и «непосредственно смежный» и т. д.). В настоящем документе термин «и/или» включает любые и все комбинации одного или более из связанных перечисленных элементов.

[0049] Несмотря на то, что термины первый, второй, третий и т. д. могут использоваться в данном документе для описания различных элементов, компонентов, областей, слоев и/или участков, эти элементы, компоненты, области, слои и/или участки не должны ограничиваться такими терминами. Такие термины могут применяться только для различения одного элемента, компонента, области, слоя или раздела от другой области, слоя или раздела. Термины, такие как «первый», «второй» и другие числовые термины, используемые в настоящем документе, не подразумевают последовательность или порядок, если в контексте четко не указано иное. Таким образом, первый элемент, компонент, область, слой или участок, рассмотренные ниже, могут называться вторым элементом, компонентом, областью, слоем или участком без отступления от идей, представленных в иллюстративных вариантах осуществления.

[0050] Пространственно относительные термины, такие как «внутренний», «внешний», «под», «ниже», «нижний», «выше», «верхний» и т. п., могут использоваться в настоящем документе для упрощения описания для описания связи одного элемента или признака с другим элементом(-ами) или признаком(-ами), как показано на фигурах. Пространственно относительные термины могут быть предназначены для охвата различных ориентаций используемого устройства или операции в дополнение к ориентации, изображенной на фигурах. Например, если устройство на фигурах перевернуто, элементы, описанные как «ниже» других элементов или признаков или «под» ними, будут затем ориентированы «над» другими элементами или признаками. Таким образом, термин «ниже» может охватывать как ориентацию выше, так и ниже. Устройство может быть ориентировано иным образом (повернуто на 90 градусов или в других ориентациях), и пространственно относительные описательные термины, используемые в настоящем документе, интерпретируются соответствующим образом.

[0051] Как показано на рисунках 1-3, представлен пример оконного блока 10, который содержит теплоизоляционный стеклопакет и, в частности, вакуумный теплоизоляционный стеклопакет (VIG-стеклопакет) 12 и рама 14 в сборе. Оконный блок 10 может быть установлен, например, в стене 16 (Фиг. 1) здания или дома. Как показано на Фиг. 2, VIG-стеклопакет 12 может содержать первую и вторую стеклянные подложки 18, 20, которые взаимодействуют для образования между ними пространства 22. Пространство 22 может находиться под давлением, которое меньше атмосферного давления. Вторая стеклянная подложка 20 представляет собой внутреннюю подложку (т. е. подложку, которая открыта к внутреннему пространству здания или дома) и содержит отверстие для вакуумирования или трубку 24 (показана схематически на Фиг. 2 и 3), образующую канал 25, сообщающийся с пространством 22. Газ в пространстве 22 может быть откачан через отверстие 24 для вакуумирования перед установкой VIG-стеклопакета 12 в раму 14 в сборе или после нее.

[0052] Как показано на Фиг. 1, рама 14 в сборе может содержать часть 26 верхней обвязки, часть 28 нижней обвязки и пару частей 30 вертикальной обвязки. Части 26, 28, 30 верхней, нижней и вертикальной обвязки могут взаимодействовать для поддержки VIG-стеклопакета 12. Части 26, 28, 30 верхней, нижней и вертикальной обвязки могут быть выполнены из дерева, винила, алюминия или любого подходящего структурного материала, имеющего желаемую теплопроводность. Части 26, 28, 30 верхней, нижней и вертикальной обвязки могут содержать определенные добавки, которые снижают теплопроводность. Например, когда в качестве материала выбран винил, материал может содержать включенные микросферы. Включенные микросферы могут содержать, например, расширяющиеся микросферы. Части 26, 28, 30 верхней, нижней и вертикальной обвязки могут быть по существу аналогичными или идентичными, и, следовательно, только часть 28 нижней обвязки будет подробно описана ниже.

[0053] Как показано на Фиг. 2, часть 28 нижней обвязки может содержать элемент 32 основания и элемент 34 остекления. Элемент 34 остекления может быть расположен на внутренней стороне VIG-стеклопакета 12 (т. е. элемент 34 остекления может быть расположен во внутренней части здания или дома) и может входить в зацепление с элементом 32 основания для образования между ними паза 36, который принимает частично или полностью краевую часть 37 VIG-стеклопакета 12. Краевая часть 37 образована так, что она проходит приблизительно на 2,5 дюйма от дистального края 33 VIG-стеклопакета 12. В некоторых вариантах осуществления между VIG-стеклопакетом 12 и элементом 32 основания и/или между VIG-стеклопакетом 12 и элементом 34 остекления может быть предусмотрена прокладка 35 для ограничения или предотвращения проникновения текучей среды в паз 36.

[0054] В некоторых конфигурациях краевая часть 37 VIG-стеклопакета 12 может проходить в паз 36 до глубины зацепления D, которая больше или равна 1,25 дюйма. В некоторых вариантах глубина зацепления D может составлять, например, от приблизительно 0,75 до 5 дюймов или от приблизительно 0,75 до 3 дюймов. VIG-стеклопакет 12 обычно имеет более высокую теплопроводность на дистальном крае 33 благодаря краевому уплотнению между первой и второй стеклянными подложками 18, 20 на дистальном крае 33. Таким образом, большая глубина зацепления удлиняет путь, по которому тепловая энергия (тепло или холод) должна перемещаться между внутренней и внешней сторонами VIG-стеклопакета 12, тем самым улучшая тепловую эффективность оконного блока 10.

[0055] Температуры поверхности первой и второй стеклянных подложек 18, 20 остаются относительно постоянными от центра стеклянных подложек 18, 20 до достижения краевой части 37, т. е. приблизительно 2,5 дюйма от дистального края 33, при этом температура поверхности переходит вдоль резкого температурного градиента к дистальному краю 33, что присуще только для высокоэффективных VIG-стеклопакетов. Температура поверхности первой стеклянной подложки 18 переходит к температуре поверхности второй стеклянной подложки 20, в то время как температура поверхности второй стеклянной подложки 20 переходит к температуре поверхности первой стеклянной подложки 18. Большая глубина зацепления предотвращает накопление конденсата на второй стеклянной подложке 20 за счет влияния на температуру поверхности второй стеклянной подложки 20, которая подвергается воздействию условий окружающей среды (например, относительной влажности) внутренней части здания или дома. Где VIG-стеклопакет 12 примыкает к раме 14 в сборе, образуется линия прямой видимости S. Глубину зацепления D выбирают таким образом, чтобы температура поверхности второй стеклянной подложки 20 на линии прямой видимости S была выше целевой температуры в диапазоне внутренних и внешних условий окружающей среды для предотвращения конденсации.

[0056] Дистальный край 33 VIG-стеклопакета 12 установлен на одном или более блоках 47 остекления в нижней части паза 36. Блоки 47 остекления могут содержать резину или аналогичный полимерный материал и используются для поддерживания VIG-стеклопакета 12 во время сборки оконного блока 10. Может быть множество блоков 47 остекления, расположенных на расстоянии друг от друга вдоль нижней части паза 36. Блоки 47 остекления могут быть расположены на расстоянии друг от друга, что позволяет влаге, которая поступает в паз 36, выходить через выпускные отверстия (не показаны) в нижней части паза 36.

[0057] Элемент 32 основания может быть, например, экструдирован, пултрудирован или отлит под давлением из полимерного или композитного материала, и может содержать множество опорных элементов или ребер 39, которые взаимодействуют для образования одного или более углублений 38. Углубления 38 могут служить для снижения теплопроводности через элемент 32 основания или препятствования ей. Нижний конец элемента 32 основания может содержать один или более язычков 41, которые входят в зацепление со стенкой 16 здания или дома. Одно или более углублений 38 могут быть заполнены воздухом 42 и/или другими газами, и одно или более углублений 38 могут быть заполнены изоляционным материалом 44 для снижения теплопроводности рамы 14 в сборе. Изоляционный материал 44 может включать пеноматериал, резину, стеклянные микросферы, перлит, аэрогель, плавленый диоксид кремния и/или, например, заполненный инертным газом пеноматериал. Следует понимать, что в некоторых вариантах все углубления 38 могут быть заполнены воздухом и/или другими газами, или же все углубления 38 могут быть заполнены изоляционным материалом 44. В одном или разных карманах 38 может использоваться любая комбинация таких изоляционных газов или материалов. В некоторых вариантах осуществления одно или более ребер 39 могут содержать усиливающие элементы 46 для обеспечения дополнительной жесткости и прочности рамы 14 в сборе для усиления рамы 14 в сборе в отношении усилий, вызванных, например, с деформацией VIG-стеклопакета 12. Усиливающие элементы 46 могут быть образованы из любого подходящего материала и могут быть встроены, соэкструдированы, сопултрудированы или внедрены в раму 14 в сборе любым подходящим способом. Усиливающие элементы 46 могут иметь любое подходящее поперечное сечение, такое как круглое, прямоугольное или квадратное. Кроме того, в каждом из ребер 46 может присутствовать один или более усиливающих элементов 39. Первая боковая поверхность 49 элемента 32 основания может контактировать с первой стеклянной подложкой 18 и взаимодействовать с элементом 34 остекления для надежного удержания VIG-стеклопакета 12 в раме 14 в сборе. В некоторых конфигурациях между первой боковой поверхностью 49 и первой стеклянной подложкой 18 размещают двустороннюю клейкую ленту 51 для остекления либо силиконовый или силиконоподобный продукт.

[0058] В некоторых вариантах осуществления элемент 32 основания может содержать выемку 48, смежную с пазом 36. Как показано на Фиг. 3, выемка 48 выполнена с возможностью компенсации деформации VIG-стеклопакета 12, а не ограничения VIG-стеклопакета 12 на дистальном крае 33. Ограничение на дистальном крае 33 может создавать значительные дополнительные напряжения в VIG-стеклопакете 12. Элемент 32 основания и элемент 34 остекления могут быть выполнены с возможностью ограничения VIG-стеклопакета 12, смежного с линией прямой видимости S, таким образом предотвращая или сводя к минимуму деформацию VIG-стеклопакета 12. Ограничение VIG-стеклопакета 12, смежного с линией прямой видимости S, приводит к меньшему напряжению в VIG-стеклопакете 12, чем может быть создано, если VIG-стеклопакет 12 ограничен на дистальном крае 33. Кроме того, элемент 34 остекления может быть выполнен с возможностью сгибания или поворота в направлении внутренней части здания или дома в ответ на деформацию VIG-стеклопакета 12. Основная причина деформации VIG-стеклопакета 12 заключается в различиях в тепловом расширении и сжатии в результате воздействия значительных различий между наружными и внутренними температурами, которые из-за жесткого краевого уплотнения VIG-стеклопакета 12 приводят к совместной деформации первой и второй стеклянных подложек 18, 20 в одинаковом направлении. Такая совместная тепловая деформация первой и второй подложек 18, 20 обычно представляет собой проблему, возникающую для VIG-стеклопакетов, но не для стандартных стеклопакетов или других оконных блоков. Таким образом, способность краевой части 37 VIG-стеклопакета 12 испытывать тепловую деформацию в углублении 48 предотвращает потенциальное механическое напряжение или разрушение VIG-стеклопакета 12 или рамы 14 в сборе в течение длительного времени использования. Деформация VIG-стеклопакета 12 также может быть вызвана ветровыми нагрузками или т. п. В некоторых вариантах осуществления в выемке 48 может быть расположен теплоизоляционный барьер 50. Адгезив может связывать изоляционный барьер 50 с VIG-стеклопакетом 12 и/или с элементом 32 основания. Например, изоляционный барьер 50 может содержать силикон или полистироловую ленту. В некоторых конфигурациях изоляционный барьер 50 может иметь толщину приблизительно пять миллиметров или более. Изоляционный барьер 50 может структурно прикреплять элемент 32 основания к VIG-стеклопакету 12 и поглощать и вытеснять энергию, связанную с деформацией VIG-стеклопакета 12. Следует понимать, что в некоторых вариантах осуществления выемка 48 может быть открыта (например, заполнена газом или воздухом, а не изоляционным барьером 50).

[0059] В некоторых вариантах осуществления одно или более ребер 39 элемента 32 основания могут быть обрезаны или удалены так, что одно или более углублений 38 могут образовывать другой паз для приема другой стеклянной подложки (подложек) или второго VIG-стеклопакета. Например, в конфигурации, изображенной на Фиг. 2, первое и второе ребра 52, 54 могут быть обрезаны или удалены так, что первое и второе углубления 56, 58 могут выполнять функцию паза, принимающего другую стеклянную подложку 13 (как показано на Фиг. 6) или второй VIG-стеклопакет 15 (как показано на Фиг. 7). Одно или оба из первого и второго ребер 52, 54 могут содержать одну или более прорезей 60, которые облегчают разрезание или разрыв первого и второго ребер 52, 54, что позволяет вставлять стеклянную подложку 13 или второй VIG-стеклопакет 15, а также изоляционный материал (например, пеноматериал, резину, стеклянные микросферы, перлит, аэрогель, плавленый диоксид кремния и/или заполненный инертным газом пеноматериал) для окружения стеклянной подложки 13 или второго VIG-стеклопакета 15.

[0060] Элемент 34 остекления может содержать полимерный материал или полимерный композитный материал, содержащий упрочняющую фазу. Элемент 34 остекления может быть образован путем экструзии, пултрузии или литья под давлением, например, такого полимерного или композитного материала и может содержать множество опорных элементов или ребер 62, которые взаимодействуют для образования углублений 64. Одно или более углублений 64 могут быть заполнены воздухом, другими газами и/или изоляционным материалом 66 для снижения теплопроводности рамы 14 в сборе. Изоляционный материал 66 может включать пеноматериал, резину, стеклянные микросферы, перлит, аэрогель, плавленый диоксид кремния и/или, например, заполненный инертным газом пеноматериал. В некоторых вариантах осуществления одно или более ребер 62 могут включать усиливающие элементы 46 для обеспечения дополнительной жесткости и прочности рамы 14 в сборе. Первая и вторая боковые поверхности 68, 70 элемента 34 остекления могут контактировать со второй стеклянной подложкой 20 и взаимодействовать с элементом 32 основания для надежного удержания VIG-стеклопакета 12 в раме 14 в сборе. В некоторых конфигурациях между первой и/или второй боковыми поверхностями 68, 70 и второй стеклянной подложкой 20 размещают двустороннюю клейкую ленту 51 для остекления либо силиконовый или силиконоподобный продукт.

[0061] Нижний конец элемента 34 остекления может содержать один или более упруго гибких язычков 72, которые входят в зацепление с элементом 32 основания. Язычки 72 могут позволять элементу 34 остекления поворачиваться для компенсации деформации VIG-стеклопакета 12 и/или обеспечения возможности удаления элемента 34 остекления. Таким образом, элемент 34 остекления может многократно защелкиваться в оконном блоке 10 и извлекаться из него по мере необходимости даже после установки оконного блока 10 в стену 16 здания или дома.

[0062] Элемент 34 остекления также может содержать выемку (или полость) 74, образованную между первой и второй боковыми поверхностями 68, 70. Выемка 74 может принимать отверстие 24 для вакуумирования VIG-стеклопакета 12 и может защищать отверстие 24 для вакуумирования от повреждения. Выемка 74 выполнена с возможностью компенсации деформации VIG-стеклопакета 12 без повреждения отверстия 24 для вакуумирования или, что более важно, без потери VIG-стеклопакетом 12 вакуума. Выемка 74 может быть заполнена изоляционным материалом 76, который окружает отверстие 24 для вакуумирования. Изоляционный материал 76 может включать пеноматериал, резину, стеклянные микросферы, перлит, аэрогель, плавленый диоксид кремния и/или, например, заполненный инертным газом пеноматериал. Изоляционный материал 76 может быть достаточно податливым, чтобы обеспечивать относительное перемещение между отверстием 24 для вакуумирования и элементом 34 остекления без повреждения отверстия 24 для вакуумирования или, что более важно, без потери VIG-стеклопакетом 12 вакуума. В альтернативном варианте осуществления вторая боковая поверхность 70 элемента 34 остекления не контактирует со второй стеклянной подложкой 20. Более того, выемка 74 проходит от первой боковой поверхности 68 к нижней части паза 36. Как показано на Фиг. 7, в некоторых конфигурациях в элементе 32 основания может быть образована другая выемка или полость 75 (аналогичная выемке 74), которая может принимать отверстие 25 для вакуумирования второго VIG-стеклопакета 15. Хотя на рисунках показаны VIG-стеклопакеты 12, 15, имеющие выступающие наружу отверстия 24, 25 для вакуумирования, в некоторых конфигурациях отверстия 24, 25 для вакуумирования могут быть выполнены по существу заподлицо с поверхностью стеклянной подложки VIG-стеклопакета 12, 15. В других конфигурациях VIG-стеклопакеты 12, 15 могут вовсе не содержать отверстия 24, 25 для вакуумирования. Дополнительно или альтернативно, одна или обе из первой и второй стеклянных подложек 18, 20 одного или обоих из VIG-стеклопакетов 12, 15 могут представлять собой многослойные подложки (например, подложки с ламинированными слоями стекла со слоем поливинилбутираля (PVB) между слоями стекла).

[0063] В некоторых более теплых климатических условиях (например, в южной части США) предполагается, что элемент 34 остекления может быть расположен на внешней стороне VIG-стеклопакета 12 (т. е. элемент 34 остекления может быть расположен на внешней стороне здания или дома) для компенсации деформации VIG-стеклопакета 12 в направлении, противоположном тому, которое будет иметь место в более холодных климатических условиях (например, в северных Штатах).

[0064] На Фиг. 4 и 5 представлен соединитель 80, который можно использовать для адаптации VIG-стеклопакета 12 к стандартной оконной раме 82 в сборе. Соединитель 80 может содержать элементы, аналогичные или идентичные раме 14 в сборе, такие как выемка 48 и выемка 74 для компенсации деформации VIG-стеклопакета 12. Подобно раме 14 в сборе, соединитель 80 обеспечивает большую глубину зацепления для препятствования теплопередаче между первой и второй подложками 18, 20 и предотвращения накопления конденсата на второй стеклянной подложке 20. Как показано на Фиг. 5, соединитель 80 может быть размещен в раме 82 в сборе или иным образом прикреплен ней. Подобно раме 14 в сборе, стенки соединителя 80 могут содержать усиливающие элементы, такие как усиливающие элементы 46, описанные выше. Изоляционные газы или материалы могут заполнять одну или более полостей 84 между ребрами 86 соединителя 80.

[0065] Вышеприведенное описание вариантов осуществления предоставлено для целей иллюстрации и описания. Предполагается, что оно не является исчерпывающим или не ограничивает настоящее описание. Отдельные элементы или признаки конкретного варианта осуществления, как правило, не ограничены этим конкретным вариантом осуществления, но, в соответствующих случаях, являются взаимозаменяемыми и могут применяться в выбранном варианте осуществления, даже если они конкретно не показаны или не описаны. То же самое можно изменять различными способами. Такие изменения не следует рассматривать как отступление от настоящего изобретения, и все такие модификации предназначены для включения в объем настоящего изобретения.

Оконный блок может содержать вакуумный теплоизоляционный стеклопакет и раму в сборе. Вакуумный теплоизоляционный стеклопакет может содержать первую и вторую стеклянные подложки, образующие между собой пространство, которое находится под давлением ниже атмосферного давления. Одна из первой и второй стеклянных подложек может содержать отверстие для вакуумирования, проходящее от нее наружу. Отверстие для вакуумирования может образовывать канал, сообщающийся с указанным пространством. Рама в сборе поддерживает стеклопакет и может содержать элемент основания и элемент остекления. Элемент основания и элемент остекления взаимодействуют для образования паза, в котором размещают краевую часть стеклопакета. Элемент остекления может содержать полость, принимающую отверстие для вакуумирования. 4 н. и 44 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Оконный блок, содержащий:

вакуумный теплоизоляционный стеклопакет, содержащий первую и вторую стеклянные подложки, образующие между собой пространство, которое находится под давлением ниже атмосферного давления, причем одна из первой и второй стеклянных подложек содержит отверстие для вакуумирования, при этом отверстие для вакуумирования образует канал, проходящий через одну из первой и второй стеклянных подложек и сообщающийся с указанным пространством; и

раму в сборе, поддерживающую вакуумный теплоизоляционный стеклопакет и содержащую элемент основания и элемент остекления, причем элемент основания и элемент остекления взаимодействуют для образования паза, в котором размещена краевая часть вакуумного теплоизоляционного стеклопакета, при этом один из элемента основания или элемента остекления содержит полость, принимающую отверстие для вакуумирования.

2. Оконный блок по п. 1, отличающийся тем, что элемент остекления содержит язычок, который входит в зацепление с элементом основания.

3. Оконный блок по п. 1, отличающийся тем, что элемент основания содержит встроенные усиливающие элементы.

4. Оконный блок по п. 1, отличающийся тем, что элемент остекления структурно поддерживает вакуумный теплоизоляционный стеклопакет.

5. Оконный блок по п. 1, отличающийся тем, что полость, принимающая отверстие для вакуумирования, заполнена изоляционным материалом.

6. Оконный блок по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере один из элемента основания и элемента остекления содержит винил, имеющий включенные в него добавки, которые снижают его теплопроводность.

7. Оконный блок по п. 1, отличающийся тем, что краевая часть вакуумного теплоизоляционного стеклопакета вставлена в паз до глубины зацепления, которая больше или равна 1,25 дюйма.

8. Оконный блок по п. 1, отличающийся тем, что элемент остекления несет по меньшей мере часть нагрузки от вакуумного теплоизоляционного стеклопакета.

9. Оконный блок по п. 8, отличающийся тем, что элемент остекления и элемент основания взаимодействуют, чтобы нести нагрузку от вакуумного теплоизоляционного стеклопакета.

10. Оконный блок, содержащий:

множество вакуумных теплоизоляционных стеклопакетов, каждый из которых содержит первую и вторую стеклянные подложки, образующие между собой пространство, которое находится под давлением ниже атмосферного давления, причем одна из первой и второй стеклянных подложек содержит отверстие для вакуумирования, проходящее от нее наружу, при этом отверстие для вакуумирования образует канал, проходящий через одну из первой и второй стеклянных подложек и сообщающийся с указанным пространством; и

раму в сборе, поддерживающую вакуумные теплоизоляционные стеклопакеты и содержащую элемент основания и элемент остекления, причем элемент основания и элемент остекления взаимодействуют для образования первого паза, в котором размещена часть первого из вакуумных теплоизоляционных стеклопакетов, при этом один из элемента основания или элемента остекления содержит полость, принимающую отверстие для вакуумирования первого из вакуумных теплоизоляционных стеклопакетов, а элемент основания образует второй паз, принимающий часть второго из вакуумных теплоизоляционных стеклопакетов.

11. Оконный блок по п. 10, отличающийся тем, что элемент остекления содержит язычок, который входит в зацепление с элементом основания.

12. Оконный блок по п. 10, отличающийся тем, что элемент основания содержит встроенные усиливающие элементы.

13. Оконный блок по п. 10, отличающийся тем, что элемент остекления и элемент основания образуют множество углублений, которые снижают теплопроводность через раму в сборе.

14. Оконный блок по п. 13, отличающийся тем, что по меньшей мере одно из углублений заполнено воздухом.

15. Оконный блок по п. 13, отличающийся тем, что по меньшей мере одно из углублений заполнено пеноматериалом.

16. Оконный блок по п. 13, отличающийся тем, что элемент основания содержит выемку, смежную с первым пазом, которая принимает часть первого из вакуумных теплоизоляционных стеклопакетов, когда первый из вакуумных теплоизоляционных стеклопакетов находится в деформированном состоянии.

17. Оконный блок по п. 16, отличающийся тем, что выемка содержит изоляционный барьер, размещаемый в ней для поглощения энергии, связанной с деформацией первого из вакуумных теплоизоляционных стеклопакетов.

18. Оконный блок по п. 10, отличающийся тем, что элемент остекления структурно поддерживает первый из вакуумных теплоизоляционных стеклопакетов.

19. Оконный блок по п. 10, отличающийся тем, что полость, принимающая отверстие для вакуумирования первого из вакуумных теплоизоляционных стеклопакетов, заполнена изоляционным материалом.

20. Оконный блок по п. 10, отличающийся тем, что по меньшей мере один из элемента основания и элемента остекления содержит винил, имеющий включенные в него добавки, которые снижают его теплопроводность.

21. Оконный блок по п. 10, отличающийся тем, что часть первого из вакуумных теплоизоляционных стеклопакетов вставлена в первый паз до глубины зацепления, которая больше или равна 1,25 дюйма.

22. Оконный блок по п. 10, отличающийся тем, что элемент остекления и элемент основания взаимодействуют, чтобы нести нагрузку от первого из вакуумных теплоизоляционных стеклопакетов.

23. Оконный блок, содержащий:

вакуумный теплоизоляционный стеклопакет, содержащий первую и вторую стеклянные подложки, образующие между собой пространство, которое находится под давлением ниже атмосферного давления, причем одна из первой и второй стеклянных подложек содержит отверстие для вакуумирования, проходящее от нее наружу, при этом отверстие для вакуумирования образует канал, проходящий через одну из первой и второй стеклянных подложек и сообщающийся с указанным пространством;

третью стеклянную подложку; и

раму в сборе, поддерживающую вакуумный теплоизоляционный стеклопакет и третью стеклянную подложку и содержащую элемент основания и элемент остекления, причем элемент основания и элемент остекления взаимодействуют для образования первого паза, в котором размещена часть вакуумного теплоизоляционного стеклопакета, при этом один из элемента основания или элемента остекления содержит полость, принимающую отверстие для вакуумирования вакуумного теплоизоляционного стеклопакета, а элемент основания образует второй паз, принимающий часть третьей стеклянной подложки.

24. Оконный блок по п. 23, отличающийся тем, что элемент остекления содержит язычок, который входит в зацепление с элементом основания.

25. Оконный блок по п. 23, отличающийся тем, что элемент основания содержит встроенные усиливающие элементы.

26. Оконный блок по п. 23, отличающийся тем, что элемент остекления и элемент основания образуют множество углублений, которые снижают теплопроводность через раму в сборе.

27. Оконный блок по п. 26, отличающийся тем, что по меньшей мере одно из углублений заполнено воздухом.

28. Оконный блок по п. 26, отличающийся тем, что по меньшей мере одно из углублений заполнено пеноматериалом.

29. Оконный блок по п. 26, отличающийся тем, что элемент основания содержит выемку, смежную с первым пазом, которая принимает часть вакуумного теплоизоляционного стеклопакета, когда вакуумный теплоизоляционный стеклопакет находится в деформированном состоянии.

30. Оконный блок по п. 29, отличающийся тем, что выемка содержит изоляционный барьер, размещаемый в ней для поглощения энергии, связанной с деформацией вакуумного теплоизоляционного стеклопакета.

31. Оконный блок по п. 23, отличающийся тем, что элемент остекления структурно поддерживает вакуумный теплоизоляционный стеклопакет.

32. Оконный блок по п. 23, отличающийся тем, что полость, принимающая отверстие для вакуумирования, заполнена изоляционным материалом.

33. Оконный блок по п. 23, отличающийся тем, что по меньшей мере один из элемента основания и элемента остекления содержит винил, имеющий включенные в него добавки, которые снижают его теплопроводность.

34. Оконный блок по п. 23, отличающийся тем, что часть вакуумного теплоизоляционного стеклопакета вставлена в первый паз до глубины зацепления, которая больше или равна 1,25 дюйма.

35. Оконный блок по п. 23, отличающийся тем, что элемент остекления и элемент основания взаимодействуют, чтобы нести нагрузку от вакуумного теплоизоляционного стеклопакета.

36. Оконный блок, содержащий:

множество вакуумных теплоизоляционных стеклопакетов, каждый из которых содержит первую и вторую стеклянные подложки, образующие между собой пространство, которое находится под давлением ниже атмосферного давления; и

раму в сборе, поддерживающую вакуумные теплоизоляционные стеклопакеты и содержащую элемент основания и элемент остекления, причем элемент основания и элемент остекления взаимодействуют для образования первого паза, в котором размещена часть первого из вакуумных теплоизоляционных стеклопакетов, при этом элемент основания, образующий второй паз, принимает часть второго из вакуумно изолированных стеклопакетов, причем один из элемента основания или элемента остекления содержит выемку, смежную с первым пазом, которая принимает часть первого из вакуумных теплоизоляционных стеклопакетов, когда первый из вакуумных теплоизоляционных стеклопакетов находится в деформированном состоянии,

причем одна из первой и второй стеклянных подложек содержит отверстие для вакуумирования, образующее канал, проходящий через одну из первой и второй стеклянных подложек и сообщающийся с указанным пространством, и причем отверстие для вакуумирования размещено на части первого из вакуумных теплоизоляционных стеклопакетов, которая размещена в первом пазу.

37. Оконный блок по п. 36, отличающийся тем, что отверстие для вакуумирования проходит наружу от одной из первой и второй стеклянных подложек, и причем один из элемента основания или элемента остекления содержит полость, принимающую отверстие для вакуумирования первого из вакуумных теплоизоляционных стеклопакетов.

38. Оконный блок по п. 36, отличающийся тем, что элемент остекления содержит язычок, который входит в зацепление с элементом основания.

39. Оконный блок по п. 36, отличающийся тем, что элемент основания содержит встроенные усиливающие элементы.

40. Оконный блок по п. 36, отличающийся тем, что элемент остекления и элемент основания образуют множество углублений, которые снижают теплопроводность через раму в сборе.

41. Оконный блок по п. 40, отличающийся тем, что по меньшей мере одно из углублений заполнено воздухом.

42. Оконный блок по п. 40, отличающийся тем, что по меньшей мере одно из углублений заполнено пеноматериалом.

43. Оконный блок по п. 36, отличающийся тем, что выемка содержит изоляционный барьер, размещаемый в ней для поглощения энергии, связанной с деформацией первого из вакуумных теплоизоляционных стеклопакетов.

44. Оконный блок по п. 36, отличающийся тем, что элемент остекления структурно поддерживает первый из вакуумных теплоизоляционных стеклопакетов.

45. Оконный блок по п. 37, отличающийся тем, что полость, принимающая отверстие для вакуумирования первого из вакуумных теплоизоляционных стеклопакетов, заполнена изоляционным материалом.

46. Оконный блок по п. 36, отличающийся тем, что по меньшей мере один из элемента основания и элемента остекления содержит винил, имеющий включенные в него добавки, которые снижают его теплопроводность.

47. Оконный блок по п. 36, отличающийся тем, что часть первого из вакуумных теплоизоляционных стеклопакетов вставлена в первый паз до глубины зацепления, которая больше или равна 1,25 дюйма.

48. Оконный блок по п. 36, отличающийся тем, что элемент остекления и элемент основания взаимодействуют, чтобы нести нагрузку от первого из вакуумных теплоизоляционных стеклопакетов.