ОКОННЫЙ БЛОК С РЕКУПЕРАЦИЕЙ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА

Полезная модель относится к области строительства, а именно - к производству, ремонту и реконструкции оконных блоков с теплосохраняющей вентиляцией.
Известен оконный блок с рекуперацией теплового потока, содержащий коробку или раму, двухстворчатое окно, выполненное из внутреннего и наружного светопрозрачных слоев с возможностью поступления наружного воздуха через окно в помещение (патент на полезную модель Кореи № KR 20130026186, «VENTILATION SYSTEM FOR WINDOWS WITHOUT HEAT LOSS» МПК E06B 7/02, 2013-03-13).
Данное техническое решение является наиболее близким к полезной модели, поэтому принято за прототип.
Недостатками прототипа являются потери трансмиссионного тепла, сложность конструкции и ограниченные эксплуатационные возможности.
Кроме того, в прототипе: понижается светопрозрачность окна; теплообменник сильно удорожает окно; необходимы вентиляторы на притоке и вытяжке; теплообменник имеет большое сопротивление воздухопроницанию; сложность необходимой очистки теплообменника; потери топливно-энергетических ресурсов.
Технический результат от использования полезной модели заключается в снижении потерь трансмиссионного и вентиляционного тепла, упрощении конструкции и расширении эксплуатационных возможностей.
Ниже приведены общие и частные существенные признаки, характеризующие причинно-следственную связь полезной модели с указанным техническим результатом.
2
2
2
2
Оконный блок с рекуперацией теплового потока содержит коробку или раму, двухстворчатое окно, выполненное из внутреннего и наружного светопрозрачных с возможностью поступления наружного воздуха через окно в помещение. Окно состоит из широкой и узкой створок, причем широкие створки имеют тройное остекление - стеклопакет во внутреннем переплете и листовое стекло в наружном переплете. Узкая створка имеет по одному стеклопакету во внутреннем и наружном переплете, причем широкие створки имеют уплотняющие прокладки во внутреннем переплете. Широкая и узкая створки разделены импостом, в котором выполнены, расположенные вертикально в ряд, отверстия с уменьшающейся площадью поперечного сечения соответственно снизу вверх: 20,0 см, 16,0 см, 12,0 см, 6,0 см. В верхней части коробки и наружной рамы широкой створки выполнено не менее четырех приточных отверстий диаметром 10÷15 мм. В наружном слое в верхней части узкой створки расположен клапан-форточка, выполненный с возможностью закрытия в зимнее время. Узкая створка выполнена разрезной по высоте, имеет во внутреннем переплете форточку регулируемую по ширине открывания. Наружное остекление имеет с внутренней стороны теплоотражающее покрытие. В наружной прослойке расположена теплоотражающая экран-пленка. Одно из стекол наружного стеклопакета узкой створки может быть выполнено с теплоотражающим покрытием или в виде теплоотражающего экрана. Оконный блок выполнен с возможностью добавки к рекуперации трансмиссионного тепла рекуперацию вентиляционного тепла посредством установки перегородки большой теплопроводности в наружной воздушной прослойке узкой створки. Оконный блок выполнен с возможностью добавки к рекуперации трансмиссионного тепла рекуперацию вентиляционного тепла посредством щелей в верхней и нижней частях створки и коробки узкой створки окна, через которые сообщают через образовавшуюся воздушную прослойку помещение и атмосферу. Указанные щели в верхней и нижней частях створки и коробки узкой створки окна выполнены с возможностью установки вентиляторов для перемещения воздуха по притоку и по вытяжке. Узкая створка может быть выполнена с утепленным внутренним и наружным слоями. Количество стекол и материал частей в оконном блоке соответствуют условиям эксплуатации. Количество, площадь и расположение приточных отверстий и щелей в оконном блоке соответствуют заданному воздухообмену. Отверстия в импосте выполнены с расширением по ходу движения воздуха под углом до 30°. В нижней части наружной рамы узкой створки расположен канал для отвода конденсата.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где: на фиг.1 представлен общий вид оконного блока, базовый вариант с одинарным движением воздуха; на фиг.2 горизонтальный разрез этого окна; на фиг.3, 4 верхний узел Г узкой створки, узел Д; на фиг.5 общий вид окна с утепленной узкой створкой; на фиг. 6 и 7 вертикальные разрезы по широкой и узкой створкам окна; на фиг. 8 горизонтальный разрез оконного блока; на фиг. 9 изображен общий вид окна с двойным движением воздуха; на фиг. 10 изображен вертикальный разрез окна с двойным движением воздуха по фиг. 9, вид Б-Б; на фиг. 11 изображен горизонтальный разрез этого окна Α-A; на фиг. 12 изображен вертикальный разрез этого оконного блока; на фиг. 13 и 14 изображены верхний и нижний узлы узкой створки оконного блока с двойным движением воздуха, верхний узел условно показан без форточки; на фиг. 15 изображен верхний узел этого окна при закрытой форточке (12); на фиг. 16 изображен вертикальный разрез окна по широкой створке; на фиг. 17 изображен вертикальный разрез окна по узкой створке; на фиг. 18 дан общий вид окна с остекленной узкой створкой; на фиг. 19 изображен нижний узел окна с узкой остекленной створкой; на фиг. 20 изображен нижний узел окна с узкой утепленной створкой; на фиг. 21 изображен верхний узел окна с узкой утепленной створкой. На фиг. 1, 2, 3, 4 представлен вариант 1 оконного блока, а на фиг. 5-18 - вариант 2.
Оконный блок с рекуперацией теплового потока содержит коробку 1 и раму, двухстворчатое окно, выполненное из внутреннего 3 и наружного 4 светопрозрачных слоев и вентилируемой воздухом прослойкой 5 между ними, с возможностью поступления наружного воздуха через окно в помещение через притворы 6 одной из створок и через отверстия 7 в коробке 1 или раме в верхней части окна.
Окно состоит из широкой 8 и узкой 9 створок, причем широкие створки 8 имеют тройное остекление - стеклопакет 10 во внутреннем переплете и листовое стекло 11 в наружном переплете.
Узкая створка 9 имеет по одному стеклопакету 12 во внутреннем и наружном переплете, причем широкие створки имеют уплотняющие прокладки 13 во внутреннем переплете.
2
2
2
2.
Широкая 8 и узкая 9 створки разделены импостом 14, в котором выполнены, расположенные вертикально в ряд, отверстия 15 с уменьшающейся площадью поперечного сечения соответственно снизу вверх: 20,0 см, 16,0 см, 12,0 см, 6,0 см
В верхней части коробки 1 и наружной рамы широкой створки 8 выполнено не менее четырех приточных отверстий диаметром 10÷15 мм.
В наружном слое в верхней части узкой створки расположен клапан-форточка 17, выполненный с возможностью закрытия в зимнее время.
Узкая створка 9 выполнена разрезной по высоте, имеет во внутреннем переплете форточку 18 регулируемую по ширине открывания.
Наружное остекление может иметь с внутренней стороны теплоотражающее покрытие 19.
В наружной прослойке может быть расположен теплоотражающий экран (пленка) 20.
Одно из стекол наружного стеклопакета 12 узкой створки 9 может быть выполнено с теплоотражающим покрытием 19 или в виде теплоотражающего экрана 20.
Оконный блок может быть выполнен с возможностью добавки к рекуперации трансмиссионного тепла рекуперацию вентиляционного тепла посредством установки перегородки 21 большой теплопроводности в наружной воздушной прослойке узкой створки.
Оконный блок может быть выполнен с возможностью добавки к рекуперации трансмиссионного тепла рекуперацию вентиляционного тепла посредством щелей 22 в верхней и нижней частях створки и коробки узкой створки 9 окна, через которые сообщают через образовавшуюся воздушную прослойку помещение и атмосферу.
Указанные щели 22 в верхней и нижней частях створки и коробки узкой створки окна могут быть выполнены с возможностью установки вентиляторов (не показано) для перемещения воздуха по притоку и по вытяжке.
Узкая створка 9 может быть с утепленным внутренним и наружным слоями.
Количество стекол и материал частей в оконном блоке соответствуют условиям эксплуатации.
Количество, площадь и расположение приточных отверстий 16 и щелей в оконном блоке соответствуют заданному воздухообмену.
Отверстия 15 в импосте 14 выполнены с расширением по ходу движения воздуха под углом до 30°.
В нижней части наружной рамы узкой створки 9 расположен канал 23 для отвода конденсата.
Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники, известным из научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках, не выявило средство, которому присущи признаки, идентичные всем признакам, содержащимся в предложенной заявителем формуле полезной модели, включая характеристику назначения. Т.е., совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна и не тождественна каким-либо известным техническим решениям, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна".
Данное техническое решение промышленно применимо, поскольку в описании к заявке и названии полезной модели указано ее назначение, она может быть изготовлена промышленным способом и использована для сохранения тепла в домах.
Техническое решение работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, а отличительные признаки устройства позволяют получить заданный технический результат - снижение потерь трансмиссионного и вентиляционного тепла, упрощение конструкции и расширение эксплуатационных возможностей, т.е. являются существенными.
Техническое решение в том виде, как оно охарактеризовано в каждом из пунктов формулы, может быть осуществлено с помощью средств и методов, описанных в прототипе, ставшим общедоступным до даты приоритета полезной модели. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".
Устройство работает следующим образом (фиг. 1, 2, 3, 4 вариант 1). При открытой внутренней форточке 18, за счет разности давлений с внутренней и наружной стороны оконного блока, наружный воздух через притворы 6 наружной створки 8 и отверстия 16 в ее коробке и раме, отверстия 15 в импосте 14 поднимается, нагреваясь, выходит через приоткрытую форточку 18 во внутреннем переплете узкой створки 9 в помещение. Причем наружный воздух по мере прохождения через конструкцию оконного блока нагревается теплом, выходящим из помещения.
Наличие теплоотражающего экрана (покрытия) 19, 20 в конструкции повышает эффект рекуперации тепла (тепловой эффект) более чем в 2 раза. Теплоотражающая пленка (или экран) 19, 20 устанавливаются в узкой створке 9 только в варианте 1 с рекуперацией трансмиссионного тепла, а в широкой створке 8 - во всех вариантах 2.
Предлагаемая система экономит трансмиссионное тепло и позволяет довести теплозащиту окна (условное приведенное сопротивление теплопередачи) до теплозащиты глухой части стены.
Отличие оконного блока с рекуперацией не только трансмиссионного, но и вентиляционного тепла (фиг. 5÷18, вариант 2) заключается в том, что кроме указанного выше поступления наружного воздуха в воздушную прослойку 5 широкой створки 8, отверстия 15 в импосте 14 и через открытую форточку 18 в помещение, движется поток воздуха (фиг. 14) из помещения наружу, отдавая вентиляционное тепло через перегородку 21, идущему по смежной воздушной прослойке 5 в помещение воздушному потоку (фиг. 16).
Модернизация рекуператора трансмиссионного тепла в рекуператор также и вентиляционного тепла заключается в устройстве в воздушной прослойке 5 перегородки (прозрачной) 21 (фиг. 14) с высокой теплопроводностью (фиг. 12, фиг. 13) и выполнением в верхней части узкой створки 9 (и в коробке 1) и в нижней части узкой створки 9 зазоров (щелей) 22 (фиг. 16) для прохода воздуха из помещения.
Рекуперация трансмиссионного тепла происходит при движении вверх наружного воздуха по воздушной прослойке 5 в помещение, вентиляционного тепла - при движении внутреннего воздуха по наружной прослойке 23 образованной перегородкой 21 наружу (фиг. 9, фиг. 13, фиг. 14).
Система по наружному воздуху работает при открытой форточке 18, а система по внутреннему воздуху работает при открытой щели 22 над узкой створкой.
Приток наружного воздуха в помещение осуществляется через отверстия 7 в верхней части коробки, раме, притворах 6 широкой створки 8, через отверстия 15 в импосте 14 и через проем открытой внутренней форточки 18 узкой створки 9.
Выход воздуха из помещения осуществляется через щель 22 в верхней части коробки узкой створки 9, далее вдоль окна по воздушной прослойке 23 (фиг. 12, 13) через зазор (щель) в нижней части узкой створки 9 (фиг. 13).
Предлагаемая конструкция может работать, как в режиме экономии трансмиссионного тепла, в режиме экономии вентиляционного тепла, так и в режиме экономии обоих видов тепла.
В последнем случае осуществляется экономия, как трансмиссионного, так и вентиляционного тепла.
Движение указанных потоков воздуха может осуществляться как естественным путем, так и с помощью вентиляторов.
В нижней части узкой створки имеются отверстия 24, щель для выпуска возможного конденсата.
Преимущества полезной модели:
Система позволяет сэкономить как трансмиссионное, так и вентиляционное тепло (более 50% от тепла (теряемого зданием на отопление и вентиляцию).
Окно почти не снижается светопропускание, можно обойтись без вентиляторов, т.к. движение воздуха происходит по законам гравитации.
Кроме того, конструкция является малозатратной, имеет небольшое сопротивление воздухопроницанию, а также обладает простотой очистки составных элементов.
Использование устройства дает возможность снизить потери трансмиссионного и вентиляционного тепла, упростить конструкцию и расширить эксплуатационные возможности.