ОКОННЫЙ БЛОК

Полезная модель относится к области строительства, в частности к подвижным элементам для закрывания проемов в зданиях, транспортных средствах, ограждениях, и представляет оконный блок, содержащий оконную раму с несколькими слоями стекол, включая защитное от инфракрасного света (ИК) и ультрафиолетового света (УФ) стекло.
Среди главных задач оснащения строительных объектов современными окнами стоит задача обеспечения поддержания необходимого теплового режима в помещении в зависимости от климатических и погодных условий за пределами помещения и возможности регулирования теплового режима в помещении.
Для регулирования светопропускания в оконных системах используют различные методы изготовления светопропускающих слоев, которые должны быть способны к поглощению ультрафиолетового (УФ) и инфракрасного (ИК) излучения в необходимом диапазоне. Наиболее распространенными методами являются применение защитных покрытий, нанесенных на слой стекла, или применение особых окрашенных стекол.
Основные принципы работы существующих устройств для регулирования освещенности за счет изменения их светопропускания включают изменение пропускания вследствие увеличения, либо уменьшения рассеяния, отражения или поглощения света.
Из уровня техники известны конструкции оконных блоков с различным подходом к решению задачи регулирования температуры в помещении.
В патенте РФ №2301875, опубликованном 27.06.2007 по индексу МПК Е06В 9/24, заявлен оконный блок, позволяющий обеспечить подержание необходимого теплового режима в помещении в зависимости от климатических и погодных условий за пределами помещения и возможность плавного регулирования теплового режима в помещении за счет расположенной в межрамном пространстве оконного блока шторки из прозрачного материала, на которой имеются поперечная полоса с теплоотражающим покрытием и поперечная полоса с теплопоглощающим покрытием. Полосы разделены одна от другой с двух сторон участками прозрачного материала шторки. Перемещение шторки регулируется двумя парами роликов, обеспечивающих расположение теплопоглощающей и теплоотражающей полос в нужном направлении в зависимости от погодных условий.
В данном устройстве используются дополнительные конструктивные элементы в межрамном пространстве, что усложняет конструкцию оконного блока в целом.
В заявке РФ № 2008126719, опубликованной 10.01.2010 по индексу МПК В32В 17/06 (национальная фаза заявки РСТ WO 2007/064450, опубликованной 07.06.2007), заявлен оконный блок с изоляционным стеклом и способ его изготовления. Оконный блок содержит первую стеклянную подложку, несущую многослойное покрытие для регулирования солнечной энергии, вторую стеклянную подложку. Одна из подложек несет многослойное покрытие для регулирования солнечной энергии и защитное покрытие от ультрафиолетового излучения, защитное покрытие от инфракрасного излучения, включающего серебро, а также покрытие из диэлектрического слоя. В различных вариантах выполнения изложено положение, что защитное покрытие от ультрафиолетового излучения блокирует от 50% до 95% УФ от 300 до 380 нм.
В этом техническом решении предложено создание многослойного покрытия, которое предполагает сложный технологический процесс с применением различных материалов для изготовления устройства оконного блока.
В заявке РФ № 2009110039, опубликованной 27.09.2010 по индексу МПК С03С 3/087 (национальная фаза заявки РСТ WO 2007/065312, опубликованной 28.03.2007), заявлены голубое стекло, слабо поглощающее солнечное излучение, голубое стекло с покрытием, отражающим солнечное излучение, и изолирующий стеклопакет с низким теплопоступлением от солнечного излучения. Здесь предложены стеклянные подложки, содержащие композицию стекла, представляющую часть стеклоосновы и часть красителя, выбранного в определенном составе и количестве для обеспечения пропускания излучения в видимой области спектра в интервале от 40 до 80%. Изделие из покрытого стекла представляет стеклянную подложку и покрытие, нанесенное на большую часть поверхности подложки. Покрытие может быть отражающим инфракрасное излучение, содержит серебряную пленку и несколько диэлектрических пленок.
В данном техническом решении предложены варианты регулирования светопропускания с помощью окрашенных стекол с применением покрытий, что предусматривает довольно сложную технологию изготовления оконного блока.
Патент РФ № 65934, опубликованный 27.08.2007 по индексам МПК Е06В 5/10 и В32В 17/08, описывает полезную модель «Защитный стекпопакет», который содержит собранный в оконном и/или балконном блоке набор стекол, где внутренняя поверхность внешнего стекла покрыта прозрачной защитной пленкой, обеспечивающей изменение поляризации инфракрасного излучения от линейной до круговой.
В патенте РФ № 2353745, опубликованном 27.04.2009 по индексу МПК Е06В 1/36, заявлена оконная система для верхних этажей, которая содержит основную раму, имеющую толщину, соответствующую толщине стены и закрепленную в оконном проеме, и, по меньшей мере, одну разделительную раму, соединенную с основной рамой в вертикальном и/или горизонтальном направлении для разделения оконного пространства, образованного в основной раме, на несколько оконных пространств, и смещенную внутрь от передней наружной поверхности основной рамы.
Данная конструкция направлена на повышение ветростойкости, водонепроницаемости, предотвращения коррозии и обеспечения простой и безопасной мойки оконной системы. Одним из аспектов конструкции является возможность установки открываемого окна посредством наклона и/или поворота.
В заявке РФ № 94040708, опубликованной 20.07.1996 по индексу МПК Е06В 3/10 с названием «Безрамное изоляционное остекленение и способ его изготовления» описан изолирующий стекпопакет, состоящий из двух стекол, соединенных друг с другом формованным элементом, образованным из прокладочного текстильного материала. Пакет рассчитан, в частности, на образование безрамной оконной створки. Одним из вариантов выполнения стеклоэлемента является вид вращающейся створки, закрепленной в створчатой раме, для чего он должен быть снабжен фурнитурными элементами, вставленными в края основания. В заявке изложена также идея снабжения остекленения стеклом, поглощающим длинноволновую составляющую солнечного излучения с помощью снижающего теплоизлучение покрытия, предполагается возможность поворота поглощающего стекла на 180°.
Техническое решение, изложенное в заявке РФ № 94040708, можно принять за прототип предлагаемой полезной модели.
Задачей новой полезной модели является создание современной конструкции оконного блока, обеспечивающего теплорегулирование в помещении с помощью простого и удобного в обращении устройства.
Технический результат достигается за счет использования специального энергосберегающего стекла, способного поглощать УФ и ИК излучения в необходимом диапазоне, а также специальной конструкции оконного блока с организацией в нем в целом или в части способности поворачиваться на 180° по вертикали и/или горизонтали.
Поставленная задача решается в оконном блоке, собранном из одной или нескольких секций, каждая из которых представляет собой раму, в которой закреплены, по меньшей мере, два светопропускающих слоя стекол, по меньшей мере, в одной из секций один наружный светопропускающий слой (прозрачный слой) изготовлен из прозрачного оконного стекла, а другой наружный светопропускающий слой (поглощающий слой) изготовлен из стекла, прозрачного только для видимого света и способного поглощать ультрафиолетовое (УФ) излучение в и инфракрасное (ИК) излучение (поглощающего стекла), при этом, по меньшей мере, одна секция, имеющая светопропускающий слой, поглощающий УФ и ИК, выполнена с возможностью поворота относительно вертикали и/или горизонтали.
Заявляемая конструкция оконного блока может быть выполнена в виде одной секции, представляющей собой раму, в которой закреплены два светопропускающего слоя из стекла. Один слой изготовлен из прозрачного оконного стекла, пропускающего солнечный свет полного спектра. Другой светопропускающий слой выполнен из стекла, способного поглощать УФ-излучение и ИК-излучение. Для регуляции тепла внутри защищаемого помещения оконный блок из одной секции выполняется с возможностью поворота по вертикали или горизонтали, для чего в раме устанавливаются необходимые элементы, как правило, в центральной части каждой стороны, с помощью которых рама также закрепляется в оконном проеме.
Такое устройство оконного блока позволяет устанавливать его в разных положениях относительно помещения и наружной среды в зависимости от климатических условий. Так, в теплое время года (или суток), когда необходимо уменьшить поступление лишнего тепла, оконный блок поворачивают прозрачным слоем стекла к внутренней части помещения, а слой из поглощающего стекла обращают к наружной среде. Таким образом внутри помещения сохраняется нужная температура. Наоборот, в холодное время года (или суток) положение светопропускающих слоев меняют, поворачивая поглощающим слоем внутрь помещения, чтобы сохранить тепло внутри помещения.
Возможно плавное регулирование поглощения света за счет изменения угла наклона всего оконного блока при движении его по вертикали, угла поворота по горизонтали.
Возможно изготовление многосекционного оконного блока, в котором одна или более секций могут быть выполнены с поглощающим слоем, и которые можно устанавливать в необходимом положении.
В оконном блоке целесообразно, чтобы хотя бы один светопропускающий слой с внутренней стороны рамы имел диэлектрическое покрытие, отражающее тепловое излучение в области длин волн 8-12 мкм.
Такое решение позволяет обеспечить регулирование радиационного нагрева помещения в пределах от 100% до 40% от максимального значения этого нагрева при текущих метеоусловиях.
Прозрачный слой выполнен из любого сорта обычного оконного стекла. Поглощающий слой может быть выполнен из стекла с повышенным содержанием окислов железа, меди и др. металлов (например стекло марки Planibel Green-6 или Planibel Azur-6). Диэлектрический слой может быть выполнен в виде покрытия, нанесенного химическим путем.
Крепежные элементы, обеспечивающие поворачивание одной или нескольких секций оконного блока, могут быть в виде фурнитурных роликовых элементов, предпочтительно расположенных по центру горизонтальных оснований рамы секций вверху-внизу и/или в их боковых частях, т.е. вертикальных сторон рамы.
На Фиг.1 представлен оконный блок в виде одной секции, где 1 -рама, 2 - светопропускающий слой из прозрачного оконного стекла, 3 -светрпропускающий слой из поглощающего стекла, 4 - элементы крепления с поворачивающим свойством, из которых 4-1 и 4-2 расположены на горизонтальных сторонах рамы и обеспечивают поворот секции по вертикали, а 4-3 и 4-4 установлены на вертикальных сторонах рамы и обеспечивают поворот секции по горизонтали.
На Фиг.2 представлен трехсекционный оконный блок, в котором средняя секция 5 выполнена с двумя прозрачными светопропускающими слоями, а две крайние секции 6 и 7 выполнены с различными светопропускающими слоями и с возможностью поворота по вертикали.
Предложенная конструкция оконного блока проста в изготовлении и удобна при его эксплуатации.
Конкретный пример изготовления оконного блока в виде одной секции с двумя светопропускающими слоями стекол:
В стеклопакет из металлопластика размером 1300х700 мм устанавливается с одной стороны стекло М5 толщиной 4 мм, а с другой - стекло Planibel Green-6 толщиной 6 мм. Такая конструкция в положении «М5-внутри» сокращает нагревающий помещение поток солнечного излучения в 3,2 раза, ослабив поток света в видимой области спектра только на треть.
Пользование оконным блоком с возможностью регулирования тепла внутри помещения не представляет сложности. Секцию, содержащую поглощающий слой, в жаркое время года (или суток) устанавливают так, чтобы поглощающий слой стекла был снаружи, а прозрачный слой стекла внутри помещения. При необходимости меняют угол наклона при вертикальном повороте, или угол поворота по вертикали, что обеспечивает регуляцию нужной температуры помещения.
Предложенную конструкция оконного блока, особенно в многосекционном варианте, можно эффективно включить в систему кондиционирования воздуха в помещении, автоматически управляя положением рам в секциях по алгоритму минимизации нагрузки на кондиционер.