Стеклопакет Советский патент 1982 года по МПК C03B23/24 

(54) СТЕКЛОПАКЕТ

Изобретение относится к промышленности стройматериалов, в частности к стекольному производству, а именно . к конструкции стеклопакета, устанавливаемого в оконных проемах различных зданий и сооружений для защиты помещений от солнца.

Известен стеклопакет, представляющий собой изделие, состоящее из двух слоев стекла, соединенных между собой по. контуру таким образом, что между ними образуется герметически замкнутая прослойка, заполненная обезвоженным воздухом fl.

Недостатком такого стеклопакета является отсутствие возможности автоматического регулирования его светозащитных свойств при изменении потока солнечной радиации.

Наиболее близким к изобретению по техническому решению и достигаемому результату является стеклопакет , включающий параллельно расположенные стеклянные элементы и распорную рамку с образованием внутренней герметичной полости. С целью улучшения теплоизолирующих свойств пакета рамка выполнена из эластичного материала, при этом между стеклами

и распорной рамкой образуется надежное эластич 1ое соединение 2.

Недостатком известного стеклопакета является отсутствие возможности автоматического регулирования его Светозащитных свойств с возрастанием или уменьшением потока солнечной радиации.

Цель изобретения - регулирование

10 лучепропускания световых и тепловых потоков через стеклопакет в зависимости от изменения интенсивности солнечного излучения.

Цель достигается тем, что стеклопа15кет, включающий параллельно расположенные стеклянные элементы и распорную рамку с образованием внутренней герметичной полости, снабжен теплопроводной плас тиной, поверх20ность которой, обращенная во внутреннюю полость, покрыта слоем кристаллического иода, а стеклянные элементы и распорная рамка выполнены двойными с образованием

25 обрамляющей герметичной полости, заполненной тяжелым газом при атмосферном давлении, при этом теплопроводная пластина установлена в нижней части одного двойного стеклян30ного элемента. Кроме того, с целью уменьшения его инертности, внутренняя полость заполнена легким газом. Под инерционностью стеклопакета подразумевается время, в течение которого происходит равномерное распределение пара йода по внутренней полости стеклопакета при изменении плотности солнечной радиации, ,падающей на внешнюю поверхность пластины. На скорость равномерного распределения пара йода во внутренней полости влияют физические свойства (плотность) нагреваемого от внутренней поверхности пластины газа, заполняющего внутреннюю полость. При одной и той же разности температур газа вблизи пластины и вдали от нее более легкий газ (гелий вместо, воздуха) за счет более интенсивного конвективного перемещения по нему объему позволяет быстрее, равномерней заполнить паром йода внутреннюю полость, т.е. позволяет повысить чувствительность устройства На фиг. 1 изображен стеклопакет, план; на фиг. 2 - то же, продольный разрез. Стеклопакет включает двойную наружную стенку 1, двойную внутреннюю стенку 2, внутреннюю часть рамки 3, наружную, часть рамки 4, теплопроводный элемент 5, угловые элементы б, обеспечивающие жесткость конструкции Двойные наружная 1 и внутренняя 2 стенки герметично закреплены к внутренней 3 и наружной 4 частям рамки, образуя тем самым внутреннюю 7 и обрамляющую 8 полости. В нижней части стеклопакета расположен теплопроводный элемент 5, выполненный, например в форме прямоугольной пластины, изготовленной, например, из медного сплава. Внутренняя поверхность пластины 5 обращена во внутреннюю полость 7. Внещняя поверхность пластины 5 зачернена и воспринимает солнечную радиацию S. В нижней части стеклопакета в дво ной внутренней стенке 2 размещены патрубки 9 и 10, сообщаемые соответственно с внутренней полостью 7 и об рамляющей полостью 8. Патрубки 9 и снабжены газовыми вентилями 11 и 12 Изготовлен экспериментальный образец стеклопакета и проведены его комплексные испытания. Внешние габаритные размеры образ ца при толщине стекла 3 мм: высота 146 см, ширина 83 см, толщина 3 см. Размеры медной пластины: ширина 81см высота 18 см, толщина 2 мм. Размеры -внутренней оболочки при толщине стекла 3мм: высота 144 см, ширина 8 см, толщина паровой прослойки 1 см. Оценка солнцезащитных и светозащитных свойств стеклопакета оценива ется по величине кoэффициeнтo : пропускания суммарной солнечной радиации К и светопропускания Т. Измерение пропускания суммарной (прямой + рассеянной) солнечной радиации проводится при помощи пиранометра, т.е. измеряется интегральный (по всем длинам волн) коэффициент пропускания. Измерения коэффициента светопропускания ( в видимой области) проводятся при помощи устройства для измерения яркости, основной частью которого является яркомерная насадка. При облучении стеклопакета и пластина прямыми лучами солнца при температуре пластинн 32°С (при этом температура окружающей среды ) паровая 1;одная прослойка снижает теплопоступление через стеклопакет на 28-30% и светопропускание через него на 18-20% по сравнению с прозрачным стеклопакетом (без паровой йодной прослойки). Таким образом, применение предлагаемого стеклопакета является эффективным средством солнцезаидаты. Подготовка стеклопакета к работе заключается в следующем . Из обраглляющей полости 8 с помощью газовакуумной системы (не показана) через патрубок 10 при открытом вентиле 12 откачивают воздух, а затем наполняют ее тяжелым газом, например аргоном, до атмосферного давления, после чего вентиль 12 перекрывают. Стеклянный патрубок 10 нагревают до температуры плавления стекла и пережимают, создавая тем самым герметичную оболочку стеклопакета. Через патрубок 9 при открытом вентиле 11 во внутреннюю полость 7 помещают кристаллический йод. Затем патрубок 9 перекрывают вентилем 11, и стеклопакет поворачивают в горизонтальное положение так, чтобы пластина 5 оказалась внизу, а кристаллы йода расположились на внутренней поверхности пластины 5. С помощью источника тепла, например спиртовой горелки, пластину 5 нагревают с внешней стороны до температуры 115-120 С, При этом происходит плавление йода (температура плавления йода 113,6°С). После охлаждения пластины 5 йод ровным слоем 13 кристаллизуется по все.й внутренней ее поверхности. Вентиль 11 перекрывают, патрубок 9 нагревают до температуры плавления стекла и пережимают, герметизуя полость 7 . Стеклопакет устанавливллт в вертикально ё положение и он готов к.работе. Стеклопакет работает следующим образом. В результате прохождения солнечного излучения S через стеклопакет теплопроводная пластина 5 поглощает падающую на нее солнечную энергию.

а затем в виде тепловой энергии передает ее кристаллическому йоду. С увеличением потока солнечной радиации возраст.ает температура пластины а следовательно, и кристаллического йода, что щ свою очередь обуславливает возрастание давления его насыщенных паров.

Йод в кристаллическом состоянии находится в интервале от инерциаль-. ных температур вплоть до температуры плавления. При этом давление его насыщенных паров меняется от 0,05 при 10°С до 50 торр при 110°С, т.е. в необходимом для практического использования интервале температур давления насыщенных паров йода увеличивается в 1000 раз.

Одновременно с указанным процессо происходит процесс нагрева воздуха вблизи внутренней поверхности пластины 5 во внутренней полости 7 и ег конвективное перемещение по объему. Пары йода, перемещаясь с восходящими потоками-воздуха, равномерно заполняют внутреннюю полость 7, делая ее непрозрачной, и задерживают тем самым световые и тепловые потоки. Таким образом, чем вьпие noiOK солнечного излучения, тем более плотным будет пар йода в полости 7, а следовательно, и большие тепловые и световые потоки будут отражены стеклопакетом

При снгжеиии потока солнечной радиации происходит обратный процесс. За счет теплообмена пластины 5 с окружающей средой ее температура пониж;1ется, а следовательно, понижается температура йода, что обуславливает уменьшение давления его насыщенных паров за счет выпадения кристаллов йода, находящихся в паровом состоянии Е полости 7, на внутреннюю поверхность пластины 5. Стеклопаке становится более прозрачным.

Наличиевнешней полости 8 в стеклопакете, заполненной тяжелыг-i газом аргоном, позволяет резко снизить теплообмен между гранями стеклопакета с окружающей средо.й и-внутренним объемом помещения, т.е. исключается резкое колебание температуры стенок внутренней полости 7 стеклопакета. Внешняя (обрамляющая) .полость 8 исключает возможность кристаллизации йода на стенках внутренней полости 7 при увеличении или уменьшении потока солнечной радиации.

Скорость заполнения парами йэда внутренней полости 7 зависит от скорости конвективного перемещения воздуха в ней, нагреваемого или охлаждаемого у .внутренней поверхности пластины 5. Конвекция воздуха во внутренней полости 7 зависит от интенсивности солнечного излучения.

так и от плотности газа. Поэтому замена воздуха более легким газом, например гелием, позволяет создать стеклопакет с солнцезащитными свойствами, более чувствительными к изменению потока солнечной радиации, т.е. позволяет уменьшить инерционность стеклопакета.

Использование предлагаемого стеклопакета по сравнению с прототипом

0 позволяет повысить его теплоизолирующие и звукоизолирующие свойства, что обусловлено конструкцией стеклопакета.

Кроме того, предлагаемый стекло5пакет в отличие от прототипа обладает цветодекоративными cвoйcтвa ш. В зависимости от солнечного излучения меняется окраска стеклопакета от бесцветного до насыщенно-желтого

0 цвета.

Таким образом, предлагаемый стеклопакет в отличие от известного позволяет уменьшить расход энергии, идущей на кондиционирование помещений в летнее время и на обогрев

5 помещения, за счет повышения теплоизоляционных свойств стеклопроема; улучшить условия труда, зак.гпочающиеся в повышении звукоизолирующих свойств помещения и создании изме0няющейся декоративно цветной среды в нем. Это приводит к уменьшению утомляемости работающих в помещении и, как результат, к повышению производительности труда.

5

Формула изобретения

1, Стеклопакет, включающий парал0лельно расположенные стеклянные элементы и распорную рамку с образованием внутренней герметичной полости, отли-чающийся тем, что, с целью регулирования лучепро5пускания, он снабжен теплопроводной пластиной, поверхность которой, обращенная во внутреннюю полость, гю крыта слоем кристаллического йода, а стеклянные элементы и распорная рамка выполнены, двойными с образо0ванием обрамляющей герметичной полости, заполненной тяжелым газом при атмосферном давлении, при этом теплопроводная пластина установлена в нижней части одного двойного стек5лянного элемента,

0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5 323377, кл. С 03 В 23/24, 1970.

8 5

I

V

SSSCSSS.

2 -2

1 1