ОКОННАЯ СИСТЕМА, ИМЕЮЩАЯ СРЕДСТВО ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ
WINDOW SYSTEM WITH HEAT RELEASE FACILITY

Настоящее изобретение относится к оконной системе, более точно относится к оконной системе, имеющей конструкцию, способную подавлять образование конденсации росы на находящейся внутри помещения поверхности оконного стекла, вызванной перепадом температур между внутренней частью помещения и находящейся вне помещения областью.
Вообще, оконная система, установленная на здании для отделения внутренней части площади помещения от находящейся вне помещения области, содержит оконный блок, прикрепленный к стене здания, раму оконного переплета, установленную в оконном блоке, и оконное стекло, вставленное в раму оконного переплета благодаря средству крепления.
Вследствие больших перепадов температур и влажности между находящимся внутри помещения пространством и находящейся вне помещения областью в зимнее время роса и изморозь образуются на находящейся внутри помещения поверхности оконного стекла. Роса и изморозь, образованные на оконном стекле, заслоняют поле зрения лица, находящегося в помещении, и роса стекает вниз по раме оконного переплета и оконному блоку, а затем затекает в помещение, вызывая проблему санитарии.
Для того чтобы решить вышеприведенную проблему, было предложено двухслойное окно, имеющее конструкцию, в которой оконное стекло состоит из находящегося внутри помещения оконного стекла и находящегося вне помещения оконного стекла, расположенных на расстоянии друг от друга, а герметизированное пространство между находящимся внутри помещения оконным стеклом и находящимся вне помещения оконным стеклом, заполнено инертным газом, таким как газообразный аргон или газообразный криптон.
В двухслойном окне в случае, когда герметизированная конструкция повреждается, инертный газ, которым заполнено герметизированное пространство между находящимся внутри помещения оконным стеклом и находящимся вне помещения оконным стеклом, подвергается утечке, а значит, явление конденсации росы вызывается на поверхности находящегося внутри помещения оконного стекла.
В оконной системе, имеющей другую конструкцию для предотвращения образования явления конденсации росы, нагревательный провод предусмотрен на периферии находящегося внутри помещения оконного стекла, и внешнее питание подается на нагревательный провод.
В оконной системе, имеющей упомянутую выше конструкцию, однако, тепло, вырабатываемое в нагревательном проводе, не может равномерно передаваться на полную поверхность оконного стекла, так что невозможно подавлять образование явления конденсации росы в полной мере. В дополнение, оконное стекло может деформироваться и повреждаться вследствие перепада температур между периферийной областью и центральной частью оконного стекла.
В частности, в случае, когда приведенная выше конструкция, в которой используется нагревательный провод, применяется к большеразмерному оконному стеклу, тепло, вырабатываемое в нагревательном проводе, не может передаваться на полную поверхность оконного стекла, так что трудно в полной мере предотвращать образование росы на оконном стекле.
В качестве широко известной оконной системы, имеющей конструкцию для предотвращения образования росы, раскрыта оконная система, в которой тепло, вырабатываемое из нагревательного средства листового типа, не передается непосредственно на поверхность оконного стекла, но нагревается воздух, находящийся между двумя единичными оконными стеклами. В оконной системе оконное стекло нагревается лучистой теплотой.
Настоящее изобретение предназначено для решения вышеприведенной проблемы, задача настоящего изобретения состоит в создании оконной системы, способной к подавлению образования конденсации росы на оконном стекле, вызванного перепадом температур между открытым воздухом и помещением.
Для решения вышеприведенной задачи оконная система согласно настоящему изобретению содержит: оконный блок, на котором расположено средство подвода электропитания, присоединенное к внешнему источнику электропитания; раму оконного переплета, жестко или с возможностью выдвижения установленную в оконном блоке, причем рама оконного переплета снабжена средством подвода электропитания, расположенным на ней и электрически присоединенным к средству подвода электропитания оконного блока; и оконное стекло, вставленное в раму оконного переплета и снабженное средством тепловыделения, установленным по всей его поверхности, при этом средство тепловыделения является электрически присоединенным к средству подвода электропитания рамы оконного переплета.
Средство тепловыделения является прозрачной тепловыделяющей пленкой, размещенной на находящейся внутри помещения поверхности оконного стекла рамы оконного переплета.
Рама оконного переплета, образующая оконную систему согласно настоящему изобретению, содержит неподвижную раму оконного переплета, жестко установленную в оконном блоке и снабженную оконным стеклом, вставленным в нее, и выдвижную раму оконного переплета, установленную с возможностью выдвижения в оконный блок и снабженную оконным стеклом, вставленным в нее. Средство подвода электропитания, электрически присоединенное к средству подвода электропитания оконного блока, расположено на каждой из неподвижной рамы оконного переплета и выдвижной рамы оконного переплета, а средство тепловыделения расположено на оконных стеклах неподвижной рамы оконного переплета и выдвижной рамы оконного переплета соответственно.
В частности, средство подвода электропитания оконного блока содержит провод, присоединенный к внешнему источнику электропитания, первый и второй разъемы, расположенные на оконном блоке и электрически присоединенные к проводу, средство подвода электропитания выдвижной рамы оконного переплета содержит третий разъем, присоединяющий средство тепловыделения его оконного стекла к первому разъему оконного блока. В дополнение, средство подвода электропитания неподвижной рамы оконного переплета содержит четвертый разъем, присоединяющий средство тепловыделения его оконного стекла ко второму разъему оконного блока.
Предпочтительно, чтобы каждое из оконного стекла выдвижной рамы оконного переплета и оконного стекла неподвижной рамы оконного переплета содержало находящееся вне помещения оконное стекло и находящееся внутри помещения оконное стекло, причем каждое находящееся внутри помещения оконное стекло состоит из первого единичного стекла, соответствующего помещению, и второго единичного стекла, соответствующего открытому воздуху, а средство тепловыделения расположено на любой одной из находящейся внутри помещения поверхности второго единичного стекла и находящейся вне помещения поверхности первого единичного стекла.
Более предпочтительно, чтобы третий разъем выдвижной рамы оконного переплета был расположен на нижней поверхности наружной торцевой части нижней горизонтальной рамки выдвижной рамы оконного переплета, а первый разъем оконного блока был расположен на верхней поверхности наружной торцевой части нижней горизонтальной рамки оконного блока, таким образом, первый и третий разъемы электрически присоединены друг к другу, когда выдвижная рама оконного переплета полностью закрыта.
В оконной системе по настоящему изобретению находящееся внутри помещения оконное стекло и находящееся вне помещения оконное стекло каждого оконного стекла, расположенного в выдвижной раме оконного переплета и неподвижной раме оконного переплета, расположены на расстоянии друг от друга посредством проставки, пространство между находящимся внутри помещения оконным стеклом и находящимся вне помещения оконным стеклом заполнено инертным газом, при этом электрод сформирован на находящемся внутри помещения оконном стекле для электрического присоединения средства тепловыделения к проводу, присоединенному к соответствующему разъему.
В качестве альтернативы, бордюр между находящимся внутри помещения оконным стеклом и выдвижной рамой оконного переплета и бордюр между находящимся вне помещения оконным стеклом и выдвижной рамой оконного переплета герметизированы органическим уплотнительным материалом, а соединительная часть электрода и провода окружены изоляционной лентой.
Оконная система по настоящему изобретению дополнительно может содержать блок управления, расположенный в оконном блоке; датчик, расположенный на находящейся внутри помещения поверхности оконного стекла, для передачи сигнала о температуре помещения в блок управления; и блок прерывания электропитания, расположенный между средством подвода электропитания оконного блока и внешним источником электропитания, для прерывания электропитания в ответ на управляющее воздействие блока управления.
Вышеприведенные и другие признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидными посредством обращения к последующему подробному описанию со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 - схематический вид в перспективе оконной системы согласно настоящему изобретению, показывает двухслойную оконную систему, в которой рама оконного переплета, установленная в оконный блок, состоит из выдвижной рамы оконного переплета и неподвижной рамы оконного переплета;
фиг.2 - вид в разрезе, взятый по линии A-A по фиг.1, иллюстрирует двухслойную оконную систему, в которой оконное стекло, вставленное в каждую из неподвижной рамы оконного переплета и выдвижной рамы оконного переплета оконного блока, состоит из находящегося внутри помещения оконного стекла и находящегося вне помещения оконного стекла; и
фиг.3 - детальный вид в перспективе части «B» по фиг.1.
В дальнейшем предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Фиг.1 - схематический вид в перспективе оконной системы согласно настоящему изобретению, нижняя торцевая часть по левой стороне фиг.1 является увеличенным видом для иллюстрации угловой части оконной рамы 100.
Оконная система согласно настоящему изобретению содержит оконный блок 100, прикрепленный к стене здания (не показано), рамы 210 и 220 оконного переплета, предусмотренные в оконном блоке 100, и оконные стекла 310 и 320, жестко вставленные в рамы 210 и 220 оконного переплета.
Фиг.2 - вид в разрезе, взятый по линии A-A по фиг.1. На фиг.2, в качестве одного из примеров, левая рама оконного переплета (правая рама оконного переплета на фиг.1) является неподвижной рамой 220 оконного переплета, жестко установленной в оконном блоке 100, а правая рама оконного переплета (левая рама оконного переплета на фиг.1) является выдвижной рамой 210 оконного переплета, которая может горизонтально выдвигаться по оконному блоку 100.
В дополнение, оконная система, показанная на фиг.1 и фиг.2, является двухслойной оконной системой, в которой оконные стекла 310 и 320, предусмотренные в выдвижной раме 210 оконного переплета и неподвижной раме 220 оконного переплета, состоят из находящихся внутри помещения оконных стекол 311 и 321 и находящихся вне помещения оконных стекол 312 и 322.
Однако двухслойная оконная система, показанная на фиг.1 и фиг.2, является только одним из примеров для иллюстрации настоящего изобретения, будет очевидно, что настоящее изобретение не ограничено этим.
В оконной системе согласно настоящему изобретению средство подвода электропитания расположено в оконном блоке 100.
Средство подвода электропитания, предусмотренное в оконном блоке 100, содержит проводящий провод 101, присоединенный к внешнему источнику питания (не показан) через штепсель P, и первый и второй разъемы 101-1 и 101-2, расположенные на верхней поверхности оконного блока 100 и электрически присоединенные к проводу 101. Первый и второй разъемы 101-1 и 101-2 предусмотрены в заданных местоположениях, соответствующих нижней поверхности выдвижной рамы 210 оконного переплета и нижней поверхности неподвижной рамы 220 оконного переплета соответственно.
На выдвижной раме 210 оконного переплета и неподвижной раме 220 оконного переплета, установленных в оконном блоке 100, расположены средства подвода электропитания. Эти средства подвода электропитания электрически присоединены к средству подвода электропитания оконного блока 100, то есть первому и второму разъемам 101-1 и 101-2.
Средствами подвода питания, установленными на выдвижной раме 210 оконного переплета и неподвижной раме 220 оконного переплета, являются третий и четвертый разъемы 211 и 221, каждый из которых электрически присоединен к первому и второму разъемам 101-1 и 101-2, расположенным на оконном блоке 100 соответственно.
Между тем, неподвижная рама 220 оконного переплета жестко установлена в оконном блоке 100. Соответственно, четвертый разъем 221, расположенный на неподвижной раме 220 оконного переплета, всегда находится в контакте с соответствующим вторым разъемом 101-2, расположенным на оконном блоке 100, а значит, нет необходимости ограничивать местоположения, в которых имеются второй и четвертый разъемы 101-2 и 221.
Как показано на правой стороне фиг.1, предпочтительно, чтобы третий разъем 211 был расположен на нижней поверхности наружной торцевой части (угловой части, прилегающей к вертикальной рамке 210-2) нижней горизонтальной рамки 210-1 выдвижной рамы 210 оконного переплета, выдвигаемой горизонтально в оконном блоке 100, а первый разъем 101-1 был расположен на верхней поверхности наружной торцевой части (угловой части, прилегающей к вертикальной рамке 110-2) нижней горизонтальной рамки 110-1 оконного блока 100.
Вследствие вышеприведенной конструкции, когда оконная система открывается передвижением выдвижной рамы 210 оконного переплета, электрическое соединение между третьим разъемом 211, расположенным на выдвижной раме 210 оконного переплета, и первым разъемом 101-1, расположенным на оконном блоке 100, размыкается. Другими словами, электропитание подается на третий разъем 211 выдвижной рамы 210 оконного переплета, только когда оконная система закрыта.
Местоположение третьего разъема 211, расположенного на выдвижной раме 210 оконного переплета, и местоположение соответствующего первого разъема 101-1 оконного блока 100 не ограничены. Однако посредством предоставления первого разъема 101-1 на внутренней поверхности вертикальной рамки 110-2 оконного блока и предоставления третьего разъема 210 на наружной поверхности вертикальной рамки 210-2 выдвижной рамы 210 оконного блока в момент, когда выдвижная рама 210 оконного переплета сдвигается, то есть в момент, когда оконная система открыта, электрическое соединение между двумя разъемами может размыкаться.
Средства тепловыделения расположены на оконных стеклах 310 и 320, вставленных в выдвижную раму 210 оконного переплета и неподвижную раму 220 оконного переплета соответственно, и средства тепловыделения электрически присоединены к средству подвода электропитания рам 210 и 220 оконного переплета, то есть третьему и четвертому разъемам 211 и 221 соответственно.
Конструкция и функция оконного стекла 310, вставленного в выдвижную раму 210 оконного переплета, являются такими же, как у оконного стекла 320, вставленного в неподвижную раму 220 оконного переплета, а конструкция и функция средства тепловыделения, расположенного в оконном стекле 310, являются такими же, как у средства тепловыделения, расположенного в оконном стекле 320. Соответственно, только средство тепловыделения, расположенное в оконном стекле 310, вставленном в выдвижную раму 210 оконного переплета, проиллюстрировано ниже в качестве примера.
Как описано выше, оконное стекло 310, вставленное в выдвижную раму 210 оконного переплета, содержит находящееся внутри помещения оконное стекло 311 и находящееся вне помещения оконное стекло 312, разнесенные друг от друга проставкой S-1. Уплотнительный элемент (описанный позже) прикреплен к кромочной части каждого из находящегося внутри помещения оконного стекла 311 и находящегося вне помещения оконного стекла 312, и, таким образом, герметизированное пространство S, полностью изолированное от внешней стороны, формируется между находящимся внутри помещения оконным стеклом 311 и находящимся вне помещения оконным стеклом 312.
Между тем, находящееся внутри помещения оконное стекло 311 содержит внутреннее единичное стекло 311-1, соответствующее помещению, наружное единичное стекло 311-2, соответствующее герметизированному пространству S (то есть вне помещения), и прозрачную тепловыделяющую пленку 311-3, действующую в качестве средства тепловыделения и сформированную на наружной поверхности внутреннего единичного стекла 311-1 (или внутренней поверхности наружного единичного стекла 311-2).
2
Прозрачная тепловыделяющая пленка 311-3 является тепловыделяющим элементом листового типа, выполненным из смеси материала, имеющего превосходную проводимость и экзотермичность, такого как углеродные нанотрубки, оксиды индия и олова (ITO), оксид цинка (ZnO), двуокись олова (SnO), и поверхностно-активного вещества, используемого для равномерного диспергирования вышеприведенных компонентов, или прозрачного полимера.
Предпочтительно, прозрачная тепловыделяющая пленка 311-3 изготовлена из материала, имеющего светопроницаемость 80% или большую, для достижения цели настоящего изобретения.
Вышеприведенная прозрачная тепловыделяющая пленка 311-3 расположена на полной наружной поверхности внутреннего единичного стекла 311-1 или полной внутренней поверхности наружного единичного стекла 311-2. К тому же, вышеприведенная прозрачная тепловыделяющая пленка 311-3 электрически присоединена к третьему разъему 211 (расположенному на выдвижной раме 210 оконного переплета) через проводящий провод 201.
В силу вышеприведенной конструкции средство тепловыделения, то есть прозрачная тепловыделяющая пленка 311-3, расположенная на находящемся внутри помещения оконном стекле 311 оконного стекла 310 выдвижной рамы 210 оконного переплета, может быть электрически присоединено к внешнему источнику электропитания через провод 201, первый разъем 101-1, расположенный на оконном блоке 100, и провод 101.
Фиг.3 - детальный вид части «B» по фиг.2, подробно иллюстрирует конструкцию оконного стекла 310, расположенного в выдвижной раме 210 оконного переплета, и прозрачной тепловыделяющей пленки 311-3, расположенной на оконном стекле 310. Для удобства выдвижная рама оконного переплета, поддерживающая оконное стекло 310, не показана на фиг.3.
Как описано выше, находящееся внутри помещения оконное стекло 311 и находящееся вне помещения оконное стекло 312 оконного стекла 310 на выдвижной раме оконного переплета (не показанной) разнесены на определенное расстояние проставкой S-1. Пространство S между находящимся внутри помещения оконным стеклом 311 и находящимся вне помещения оконным стеклом 312 может быть заполнено инертным газом.
Для предотвращения утечки инертного газа из пространства S предпочтительно герметизировать бордюр между находящимся внутри помещения оконным стеклом 311 и выдвижной рамой оконного переплета (210 на фиг. 220) и бордюр между находящимся вне помещения оконным стеклом 311 и выдвижной рамой оконного переплета (210 на фиг. 220) - органическим уплотнительным материалом.
Между тем, прозрачная тепловыделяющая пленка 311-3, предусмотренная на наружной поверхности внутреннего единичного стекла 311-1 или внутренней поверхности наружного единичного стекла 311-2 находящегося внутри помещения оконного стекла 311, имеет электроды 311-3A подвода электропитания, сформированные на ней.
Каждый электрод 311-3A выполнен из проводящей пасты и электрически присоединен к третьему разъему (211 по фиг.2, предусмотренному на выдвижной раме 210 оконного переплета по фиг.2) через провод 201. Здесь, предпочтительно, чтобы соединительная часть электрода 311-3A и провода 201 была окружена изоляционной лентой T для изоляции электрода 311-3A, присоединенного к проводу 201.
Ниже, функционирование оконной системы согласно настоящему изобретению, выполненной как описано, проиллюстрировано со ссылкой на чертежи.
В состоянии, где зимой перепад между температурой внутри помещения и температурой вне помещения велик, а выдвижная рама 210 оконного переплета закрыта, роса (конденсированные капли воды) образуется на находящихся внутри помещения поверхностях оконных стекол 310 и 320, вставленных в выдвижную раму 210 оконного переплета и неподвижную раму 220 оконного переплета, то есть находящихся внутри помещения поверхностях находящихся внутри помещения оконных стекол 311 и 321 в двухслойной оконной системе, в которой каждое из оконных стекол 310 (и 320) состоит из находящегося внутри помещения оконного стекла 311 (и 321) и находящегося вне помещения оконного стекла 312 (и 322), как показано на фиг.1 и фиг.2.
В этом состоянии, как только электропитание подано на провод 101, действующий в качестве средства подвода электропитания оконной рамы 100, электропитание подается на первый и второй разъемы 101-1 и 101-2, установленные в оконный блок 100. Электропитание, в таком случае, передается на третий разъем 211 выдвижной рамы 210 оконного переплета, который электрически присоединен к первому разъему 101-1, и четвертый разъем 221 неподвижной рамы 220 оконного переплета, который электрически присоединен ко второму разъему 101-2.
Электропитание, переданное на третий и четвертый разъемы 211 и 221, подается на прозрачные тепловыделяющие пленки 311-3 и 321-3, расположенные на находящихся внутри помещения оконных стеклах 311 и 321 оконных стекол 310, через провода 201 и 202 и электроды (311-3A), электрически присоединенные к проводам.
Соответственно, прозрачные тепловыделяющие пленки 311-3 и 321-3 выделяют тепло, и роса, образованная на находящихся внутри помещения поверхностях находящихся внутри помещения оконных стеклах 311 и 321 оконных стекол 310 и 320, испаряется и удаляется теплом, выделяемым из прозрачных тепловыделяющих пленок 311-3 и 321-3.
Между тем, поскольку прозрачные тепловыделяющие пленки 311-3 и 321-3, из которых испускается тепло посредством подачи электропитания, изготовлены из прозрачного полимера, люди в помещении могут иметь вид из окна через оконные стекла 310 и 320. То есть прозрачные тепловыделяющие пленки 311-3 и 321-3 не наносят ущерб функции оконных стекол 310 и 320.
Если пользователь сдвигает и открывает выдвижную раму 210 оконного переплета, чтобы провентилировать помещение через открытое окно, электрическое соединение между третьим разъемом 211, предусмотренным на выдвижной раме 210 оконного переплета, и первым разъемом 101-1, предусмотренным на оконном блоке 100, размыкается. Как результат, электропитание, подаваемое на прозрачную тепловыделяющую пленку 311-3, прерывается, и прозрачная тепловыделяющая пленка 311-3, сформированная на находящемся внутри помещения оконном стекле 311 оконного стекла, не выделяет тепло.
Оконная система согласно настоящему изобретению дополнительно может содержать блок 400 управления, предусмотренный на оконном блоке 100, датчик температуры (не показан), предусмотренный на находящейся внутри помещения поверхности каждого из оконных стекол 310 и 320, и передающий сигнал о температуре помещения в блок 400 управления, и блок 500 прерывания электропитания, предусмотренный между каждым из первого и второго разъемов 101-1 и 101-2 и внешним источником электропитания для прерывания электропитания в ответ на управляющее воздействие блока 400 управления.
В оконной системе согласно настоящему изобретению вследствие вышеприведенных конструктивных элементов электропитание может подаваться на прозрачные тепловыделяющие пленки 311-3 и 321-3, только когда температура находящихся внутри помещения поверхностей оконных стекол 310 и 320 ниже, чем предопределенное значение.
В дополнение, если внешняя ударная нагрузка прикладывается к оконным стеклам 310 и 320, оконные стекла 310 и 320 разбиваются или электропитание не подается нормально вследствие функционального нарушения конструктивных элементов (например, худшего соединения между разъемами и короткого замыкания провода и тому подобного), блок 500 прерывания электропитания может прерывать подачу электропитания.
В дополнение, форма каждого разъема не ограничена. Как показано на фиг.2, однако, предпочтительно, чтобы третий разъем 211 выдвижной рамы 210 оконного переплета, являющейся способной к скольжению по оконному блоку 100, имел по меньшей мере один вырез, сформированный на нем, а первый разъем 101-1, предусмотренный на оконном блоке 100 и соответствующий третьему разъему, имел по меньшей мере один выступ, сформированный на нем и принимаемый в вырез третьего разъема. В силу вышеприведенной конструкции после того, как выдвижная рама 210 оконного переплета выдвинута, первый и третий разъемы 101-1 и 211 могут электрически и точно соединяться друг с другом.
В оконной системе согласно настоящему изобретению, как описано выше, тепловыделяющий элемент, действующий в качестве средства тепловыделения, сформирован на полной находящейся внутри помещения поверхности оконного стекла, а значит можно эффективно предотвращать образование росы и изморози на полной поверхности оконного стекла.
В частности, в оконной системе по настоящему изобретению находящаяся внутри помещения поверхность стекла покрыта материалом, имеющим светопроницаемость 80% или более, электропроводность и экзотермичность для формирования тепловыделяющей пленки, и электропитание подается на тепловыделяющую пленку. Соответственно, можно предотвращать образование росы и изморози на поверхности стекла зимой. Как результат, может предотвращаться загрязнение находящейся внутри помещения части оконного блока, вызванное росой, а люди в помещении могут иметь вид из окна в зимнее время.
В дополнение, в случае, где выдвижная рама оконного переплета открыта, электропитание, подаваемое на тепловыделяющую пленку, прерывается, чтобы минимизировать потребление энергии.
Хотя варианты осуществления были описаны со ссылкой на некоторое количество его иллюстративных вариантов осуществления, должно быть понятно, что многочисленные другие модификации и варианты осуществления могут быть использованы специалистами в данной области техники, которые будут подпадать под сущность и объем принципов этого раскрытия. Более точно, различные варианты и модификации возможны в составляющих частях и/или компоновках целевой комбинационной компоновки в пределах объема раскрытия, чертежей и прилагаемой формулы изобретения. В дополнение к вариантам и модификациям в составляющих частях и/или компоновках альтернативные применения также будут очевидны специалистам в данной области техники.