БЕЗРАМНАЯ ПАНЕЛЬ
FRAMELESS PANEL

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкции герметичных безрамных панелей, которые могут быть использованы для получения дверных и оконных конструкций, используемый, в том числе, в высотных зданиях.
Известные пластиковые оконные конструкции (так называемые пластиковые окна), которые стандартно имеют основу, устанавливаемую в предназначенный для этого проем здания, и подвижные створки, которые могут открываться («окно открыто») или закрываться («окно закрыто»). Для герметизации таких оконных конструкций используют каучуковые уплотнители, выполненные в виде узких трубок или лент, которые располагаются по периметру основы оконной конструкции и подвижных створок (http://koffkindom.ru/uplotnitel-dlya-plastikovyx-okon-vybor-i-sovety.htm, http://househill.ru/otdelka/okna/plastikovye/uplotniteli-dlya-pvx.html). При закрывании подвижных створок посредством ручки уплотнители прижимаются, и таким образом происходит герметизация оконной конструкции.
В данном случае уплотнители располагаются по периметру на внешней стороне оконной конструкции, что приводит к попаданию на них грязи и пыли со стороны улицы и сокращению срока их службы. Также к более быстрому изнашиванию уплотнителей и необходимости их замены приводит механическое воздействие (прижатие) при герметизации оконной конструкции.
Такие оконные конструкции предназначены для использования в зданиях с количеством этажей менее 20-25. Проветривание помещений в данном случае возможно только посредством отрывания и закрывания подвижных створок окна. При высоте здания более 75 метров открывание окон запрещено, в том числе, ввиду сильных порывов ветра на верхних этажах (http://kakzdorovo.com/v/12645.html). которые могут привести к выходу оконной конструкции из строя. Для обеспечения верхних этажей небоскребов воздухом предусматриваются системы вентиляции и кондиционирования. Однако для поддержания чистоты подаваемого воздуха необходимо регулярное обслуживание этих систем. Несоблюдение норм (например, несвоевременная замена воздушных фильтров и прочих элементов) приводит к снижению качества поступающего воздуха, что негативно отражается на самочувствии находящихся в помещении людей. К тому же, функционирование систем вентиляции и кондиционирования для высотных здании, кроме значительных трудозатрат при расчете и строительстве, требует наличия электричества. При отключении электричества системы перестают работать, что доставляет дополнительные неудобства.
К тому же, указанные оконные конструкции устанавливаются в раму, которая перекрывает часть стеклянной поверхности на подвижных створках, уменьшает ее площадь и обзор «из окна».
В настоящее время современные тенденции строительства зданий сводятся к использованию безрамных оконных конструкций, которые позволяют получать так называемые панорамные окна без видимой внешней рамы.
Известные конструкции безрамных панелей, которые могут быть использованы для получения оконных конструкций, содержат две панели, между которыми внутри имеется профиль с П-образным пазом, внутри которого находится герметизирующая вставка, при этом профиль с герметизирующей вставкой проходит по всему периметру панелей (патент США №5533314, дата публикации 09.07.1996 г., патент РФ №137862, дата публикации 27.02.2014 г., Европейский патент №2431561, дата публикации 21.03.2012 г., международная заявка №2016050839, дата публикации 07.04.2016 г.).
Размещение уплотнителя в углублении профиля, который находится между панелями безрамной конструкции, позволяет защитить уплотнитель от влияния внешней окружающей среды, тем самым повысив срок его службы.
Однако открывание и закрывание таких оконных конструкций с целью проветривания осуществляется аналогично конструкциям пластиковых окон, рассмотренных выше: оконная конструкция открывается наружу или внутрь, если петли для ее установки расположены у одного из концов либо оконная конструкция может вращаться вокруг своей оси, которая определяется петлями, расположенными по центру конструкции. Поэтому подобные оконные конструкции не позволяют организовать поступление свежего воздуха внутрь помещений на верхних этажах высотных зданий - открывать их также запрещено.
Таким образом, указанные конструкции безрамных панелей могут быть использованы на нижних этажах зданий с обеспечением требуемого уровня по герметичности и наличием режима проветривания только при открывании окна. На верхних этажах установка указанных конструкций невозможна.
Известна конструкция вентилируемого окна (патент РФ №2295622, дата публикации 20.03.2007 г.), содержащая оконную коробку, внешнее, промежуточное и внутреннее остекления, створки, основной входной канал, расположенный в нижней части окна у наружного остекления, основной вентиляционный канал, размещенный в верхней части окна у промежуточного остекления, и основной выходной канал, расположенный в верхней части внутреннего остекления, регулирующие устройства для перекрывания каналов, при этом оно снабжено обратным клапаном, размещенным со стороны помещения в верхней части окна над козырьком, а коробка и/или створки выполнены с дополнительными входными, вентиляционными и выходными каналами, каждый из которых расположен в той же части окна, что и соответствующий основной канал, причем входные каналы размещены диагонально относительно вентиляционных каналов, а выходные каналы размещены диагонально относительно вентиляционных каналов, при этом во внешнем межстекольном пространстве диагонально размещены входные и вентиляционные каналы в вертикальной плоскости, а во внутренних межстекольных пространствах диагонально размещены вентиляционные и выходные каналы в горизонтальной плоскости.
Данная оконная конструкция жестко фиксируется в оконном проеме без возможности ее открывания и при этом обеспечивает приток свежего воздуха, что позволяет использовать такую конструкцию на верхних этажах высотных зданий. Однако она является сложной в реализации ввиду наличия разных основных и дополнительных каналов. Кроме того, из-за высокой трудоемкости монтажа и невозможности открыть окно стандартным образом такую оконную конструкцию нецелесообразно устанавливать на нижних этажах зданий.
Аналогичными недостатками обладает оконная конструкция по патенту Кореи №20170020406 (дата публикации 22.02.2017 г), которая содержит две стеклянные панели, установленные в оконном проеме, устройство для подачи воздуха извне и канал подачи воздуха в помещение.
Таким образом, указанные оконные конструкции возможно устанавливать на верхних этажах зданий. На нижних этажах целесообразно использование более простых оконных конструкций.
За решение, наиболее близкое по технической сущности к заявляемому решению, примем решение по патенту США №5533314, рассмотренному выше.
Задачей изобретения является расширение арсенала технических средств и создание безрамной панели, на основе которой может быть получена оконная конструкция и, при необходимости, дверная конструкция.
Техническим результатом изобретения является создание универсальной и простой конструкции безрамной панели, которая может быть установлена как на нижних, так и на верхних этажах высотных зданий, с обеспечением герметизации и проветривания за счет возвратно-поступательного движения уплотнителя, и которая упрощает систему приточно-вытяжной вентиляции зданий.
Технический результат достигается при использовании безрамной панели, содержащей две вставки, профиль, расположенный между указанными вставками и проходящий по периметру безрамной панели, при этом профиль имеет углубление, в котором расположен уплотнитель, соединенный с приводным механизмом для совершения при жестко установленной панели в оконном проеме возвратно-поступательного движения из указанного углубления для обеспечения двух режимов работы панели, один из которых предназначен для осуществления ее герметизации, а другой - для пропускания воздуха.
Под приводным механизмом в рамках настоящего изобретения понимается устройство или система, управляющая движением уплотнителя в углублении профиля для выталкивания из него или прижатие к нему.
Безрамная панель может быть выполнена с тремя вставками, то есть содержать две основные панели и одну дополнительную вставку между ними.
Вставки могут быть выполнены из стекла, дерева или любого другого материала.
Профиль может иметь два и более углублений, в которых располагаются уплотнители, связанные с приводным механизмом.
Уплотнители могут быть выполнены из любого эластичного термостойкого материала (например, полиуретановой, каучуковой, силиконовой резины) и других аналогичных широко используемых материалов.
Профиль между вставками может быть выполнен из алюминия или аналогичного материала.
Приводной механизм может быть выполнен с использованием устройств и схем, реализующих механический или электрический принципы работы. Также могут быть использованы устройства и схемы с другими принципами работы приводного механизма, которые позволяют реализовать его основную функцию - совершение возвратно-поступательного движения уплотнителя из указанного углубления профиля с образованием канала между профилем и уплотнителем.
Возвратно-поступательное движение уплотнителя из углубления профиля позволяет организовать два режима работы:
1) режим герметизации безрамной панели, когда уплотнитель вытолкнут из углубления профиля, при этом образуется канал между профилем и уплотнителем;
2) режим пропускания воздуха (проветривания), когда уплотнитель прижат к углублению профиля, при этом образуется канал между уплотнителем и проемом для установки безрамной панели для прохождения воздуха.
При этом оба режима не зависят от того, как безрамная панель установлена в проем - с возможностью стандартного открывания безрамной панели (нижние этажи здания) или без возможности такого открывания (верхние этажи высотных зданий). На нижних этажах зданий может быть использован только режим герметизации, когда уплотнитель вытолкнут из углубления профиля. Проветривание в данном случае осуществляется посредством обычного открывания безрамной панели. На верхних этажах могут быть использованы оба режима. При необходимости проветривания уплотнитель втягивается в углубление профиля с образованием канала для похода воздуха, сама безрамная панель при этом остается жестко установленной в оконный проем.
При использовании заявленной конструкции безрамной панели значительно упрощается система приточно-вытяжной вентиляции высотных зданий, что упрощает процесс его строительства и обслуживания при эксплуатации.
Кроме того, режим проветривания и герметизации не зависит от наличия общего электричества в здании. При его отключении могут быть обеспечены комфортные условия пребывания в здании людей, что является преимуществом решения.
В итоге, указанная конструкция является простой и универсальной в реализации и эффективной в использовании.
На фиг. 1а показана конструкция безрамной панели в общем виде с двумя вставками и приводным механизмом при выталкивании уплотнителя из углубления, на фиг. 1б - конструкция безрамной панели с двумя вставками и приводным механизмом при прижатии уплотнителя к углублению профиля.
На фиг. 2 показан вариант конструкции безрамной панели с тремя вставками и приводным механизмом, предусматривающим выталкивание уплотнителей посредством давления воздуха, нагнетаемого микронасосом.
На фиг. 3 показан вариант конструкции безрамной панели с двумя вставками и приводным механизмом, предусматривающим выталкивание уплотнителей при движении роликов, связанных с тросом.
На фиг. 4 показаны варианты расположения петель при установке безрамной панели.
В общем случае безрамная панель содержит две вставки 1 и 2, профиль 3, расположенный между указанными вставками 1 и 2 и проходящий по периметру безрамной панели, при этом профиль имеет углубление 4, в котором расположен уплотнитель 5, соединенный с приводным механизмом 6 для совершения возвратно-поступательного движения уплотнителя 5 из указанного углубления 4 профиля 3 с образованием канала 7 между профилем 3 и уплотнителем 5 (фиг. 1а) или канала 8 между уплотнителем 5 и проемом 9 для установки безрамной панели (фиг. 1б).
Подобная конструкция безрамной панели может устанавливаться в качестве оконной конструкции в районах с благоприятным климатом.
В общем случае работа конструкции реализуется следующим образом. Безрамная панель устанавливается на петлях в оконный проем 9. Петли могут располагаться сбоку от безрамной панели (поз. 17 фиг. 4) с обеспечением стандартного открывания и закрывания, также могут располагаться по центру безрамной панели для возможности ее открывания вокруг своей оси (поз. 18 фиг. 4).
Приводной механизм 6, связанный с уплотнителем 5, оказывает на него выталкивающее воздействие. Уплотнитель 5 продвигается из углубления 4 профиля 3 наружу с образованием канала 7 между профилем 3 и уплотнителем 5. При этом обеспечивается герметизация безрамной панели в оконном проеме 9. При необходимости проветривания приводной механизм 6 воздействует на уплотнитель 5 и прижимает его к углублению 4 профиля 3 с образованием канала 8 между уплотнителем 5 и оконным проемом, через который извне поступает свежий воздух.
Для районов, где наблюдаются значительные перепады температур, может быть предусмотрена оконная конструкции на основе безрамной панели с дополнительной вставкой 10, расположенной между двумя основным вставками 1 и 2. На фиг. 2 показан вариант конструкции, предусматривающий выталкивание уплотнителей 5 из углублений 4 профиля 3 посредством давления воздуха, нагнетаемого микронасосом 13 (вариантом приводного механизма 6). При этом микронасос 13 связывается с центральным каналом поступления воздуха 11, который проходит в оконном проеме 9 и далее - в профиле 3 с уплотняющими материалами. На уровне, расположенном над уплотнителями 5 центральный канал 11 разделяется на каналы 12, открытые концы который выходят на торец уплотнителей 5. Давление воздуха, нагнетаемого микронасосом 13, выталкивает уплотнители 5 из углублений 4 профиля 3 с обеспечением герметизации безрамной панели. При необходимости проветривания воздух микронасосом 13 откачивается из каналов 12, центрального канала 11, тем самым происходит прижатие уплотнителей 5 к углублению 4 профиля 3. Образуется канал 8 между оконным проемом 9 и уплотнителями 5, через которые может пройти свежий воздух извне. Микронасос 13 может быть электрическим с обеспечением автоматического режима работы, также воздух может накачиваться и откачиваться вручную.
Еще один пример реализации приводного механизма приведен на фиг. 3 и заключается в следующем. Приводной механизм (электрический привод и воздействие вручную) 16 связан с тросом 15, который в свою очередь связан с роликами 14 воздействующими на уплотнитель 5. Данный принцип работы троса и роликов аналогичен работе жалюзи при поднятии и опускании полотна. При натяжении троса 15 уплотнитель 5 прижимается к углублению 4 с обеспечением режима проветривания, при ослаблении - выталкиваются из него с обеспечением герметизации безрамной панели.
Заявленное решение является универсальным и может быть использовано для установки оконной конструкции на любом этаже зданий любой этажности. При этом конструкция является простой по монтажу и использованию. Обеспечение проветривания на верхних этажах высотных зданий упрощает проектирование приточно-вытяжной системы здания. Также на верхних этажах обеспечивается приток свежего воздуха, что важно для комфортного пребывания людей.