СТЕКЛОПАКЕТ

Полезная модель относится к строительству, в частности к стеклопакетам, используемым при остеклении зданий и сооружений, а также при фасадном остеклении, остеклении малых архитектурных форм, использовании стеклопакетов в качестве перегородок в офисных зданиях, стеклопакетов в качестве дверей холодильников и в шкафах для охлаждения напитков, в том числе как средства для рекламных носителей, где может быть использовано для информирования населения, в рекламно-коммерческих целях для продвижения товаров и услуг, стимулирования сбыта и увеличения объемов продаж.
Современные качества стекла повлияли на весь рынок изготовления стеклопакетов. Однако, благодаря тому, что однокамерные стеклопакеты в полтора раза легче двухкамерных, значительно уменьшается нагрузка на саму раму, соединительные и крепежные элементы. А это значит, что весь стеклоблок прослужит дольше, не требуя ремонта. Кроме того, такие стеклопакеты обходятся дешевле. Разумеется, речь идет об однокамерных стеклопакетах нового поколения, не уступающих двухкамерным в сохранении тепла и обеспечении акустического комфорта. Такие новые стеклопакеты - это, в первую очередь, новые энергосберегающие стекла. Конечно, климат сейчас таков, что к любым строительным материалам в первую очередь предъявляются требования по теплосбережению. Но не менее важны и вопросы безопасности. Было бы странно, если бы специалисты не попытались объединить все эти свойства в одном стекле. Однако, на этом современные специальные свойства не ограничиваются.
Особенной популярностью у строителей и заказчиков, при проектировании офисных и жилых помещений, начали пользоваться стеклянные перегородки. Присутствующие декоративные элементы, с возможностью внесения периодических изменений. Для хорошей звукоизоляции и механической прочности стеклянных перегородок, конструктивными основными элементами становятся стеклопакеты. Стильно выглядят перегородки из стеклопакетов, стеклоблоков (как бесцветных, так и цветных), стеклопрофилита.
Но специальные свойства стеклопакетов все больше занимают современных разработчиков. Немалое место занимают разработки по расширению диапазона использования известных стеклопакетов в качестве рекламных панелей и щитов, дверц автомобилей или коммерческих холодильников и шкафов для охлаждения продуктов, демонстрационных шкафов для рекламных целей и прочее.
Однако есть и иные проблемы, решение которых просто необходимо, они не столь новые, но до сих пор актуальные, существуют с тех пор, как стекла начали вставлять в оконные рамы. Стекло - хрупкий материал и имеет обыкновение не только царапаться, трескаться, но и биться. Причем, не всегда случайно. Уже давно наблюдается такое антиобщественное явление как умышленное хулиганское действие, направленное на порчу какого-либо имущества. Иными словами вандализм. В отличие от уничтожения, поврежденное имущество может быть восстановлено, но для этого необходимы определенные затраты средств и времени. Стеклопакеты, с широким диапазоном функциональных возможностей в частности, приобрели очень широкий диапазон использования, вот почему продление срока службы, которое влечет повышение надежности стеклоблоков, за счет улучшения прочностных характеристик выводит решение этой проблемы в ранг первостепенных.
Известный стеклопакет (см. Верикин Михаил, Осознанный выбор стеклопакетов, Технология строительства №5 (21) \ 2002, с. 40.), который включает стеклянные панели, между которыми находится дистанционная рамка, плотно соединена с краями этих панелей герметиком и заполненная силикагелем, при этом дистанционная рамка собрана из прямых фрагментов алюминиевого профиля, соединенных под прямыми углами с помощью пластмассовых уголков.
Недостатком этого стеклопакета являются значительные затраты тепловой энергии в местах расположения алюминиевой дистанционной рамки, которая имеет очень большую теплопроводность по сравнению с другими местами стеклопакета. Кроме этого, использовалось обычное оконное стекло, что ведет к снижению прочности изделия. Использование данного стеклопакета лишь при остекления зданий указывает на неширокий диапазон функциональных возможностей.
Существует полезная модель РФ «Стеклопакет-антенна» (см. пат. RU 117487, 2012), который содержит две стеклопластины, соединенные по периметру швом герметизации, при этом на обращенные друг к другу стороны стеклопластин нанесено электропроводящее прозрачное покрытие, один край каждого из которых снабжен шиной, электрически соединенной с электропроводящим покрытием, в устройство добавлена третья стеклопластина, соединенная с первой и второй стеклопластинамы швом герметизации и образует вместе с ними двухкамерный стеклопакет и репитер, при этом на внутреннюю сторону третьей стеклопластины нанесено электропроводящее прозрачное покрытие, один край которого снабжен шиной, электрически соединенной с электропроводным покрытие третьей пластины, а репитер электрически соединен с шинами антенными кабелями.
Недостатком этого стеклопакета являются значительные затраты электроэнергии, что ведет к снижению энергосбережения, сложность конструкции устройства и невозможность обеспечения трансляции подготовленных видео рекламного или информационного характера. Стеклопластины имеют низкую прочность, а значит и недолговечны при использовании.
Существует полезная модель «Стеклопакет» (см. пат. RU 74948, 2008), содержащий минимум, два листа оптически прозрачного материала, разделенных дистанционной рамкой и скрепленных по периметру герметиком, по меньшей мере к одному или нескольким из указанных элементов стеклопакета присоединены источники света одного или нескольких цветов, причем все источники света соединены с блоком питания через блок управления, при этом, по меньшей мере, на одном из листов стеклопакета создана область свечения.
Недостатком этого стеклопакета является трудоемкость монтажа, значительные затраты на ремонт устройства, за счет, например, выхода из строя источников света, тогда стеклопакет подлежит полной разборке и разгерметизации, поэтому не является долговечным, а значит надежным, мощные источники света могут приводить к опасному перегреву элементов стеклопакета, недостаточный уровень герметичности стеклопакета, а значит опять же низкая надежность и невозможность обеспечения трансляции подготовленных видеофайлов, узкий диапазон использования изделия.
Ближайшее техническим решением полезной модели является полезная модель «Стеклопакет со специальными свойствами» (см. пат UA №80184, 2013), взятый за прототип, объемное изделие содержит не менее двух листов стекла, расположенных на расстоянии друг от друга с образованием между ними внутреннего замкнутого пространства, дистанционную рамку, определяющую границы упомянутого замкнутого пространства, заполненного вакуумом или осушенным воздухом или газом или их смесью, торцевая часть стеклопакета по всему периметру покрыта герметиком, в вышеуказанном внутреннем пространстве плотно установлена прозрачная жидкокристаллическая панель соединенная с элементами управления, при этом кабель для обеспечения электрическим питанием или подключения к элементам управления выведен за пределы вышеуказанного внутреннего пространства через герметически уплотненное отверстие в дистанционной рамке и в слое вышеуказанного герметика, стеклопакет снабжен участками непрозрачного или частично прозрачного слоя, выполненного с обеспечением возможности формирования графического изображения и участками слоя в виде матового стекла, рассеивающего свет.
Недостатком существующего стеклопакета по прототипу является низкая надежность и недолговечность, за счет значительных потерь тепла во внутреннем пространстве стекло пакета, а также из-за хрупкости стекла, его незащищенности от ударов, трещин и царапин.
В основу разработки полезной модели поставлена задача создания конструкции стеклопакета с высокими показателями, то есть продлить долговечность стеклопакета за счет повышения надежности и энергосбережения.
Поставленная задача решается тем, что стеклопакет, который содержит не менее двух листов стекла, расположенных на расстоянии друг от друга с образованием между ними внутреннего замкнутого пространства, дистанционную рамку, определяющую границы упомянутого замкнутого пространства, заполненного вакуумом или осушенным воздухом или газом или их смесью, торцевая часть стеклопакета по всему периметру покрыта герметиком, в вышеуказанном внутреннем пространстве плотно установлена прозрачная жидкокристаллическая панель, которая соединена с элементами управления, при этом кабель для обеспечения электрическим питанием или подключения к элементам управления выведен за пределы вышеуказанного внутреннего пространства через герметично уплотненное отверстие в дистанционной рамке и в слое вышеуказанного герметика, стеклопакет обеспечен участками непрозрачного или частично прозрачного слоя, выполненного с обеспечением возможности формирования графического изображения и участками слоя в виде матового стекла, рассеивающего свет, согласно полезной модели на внутреннюю поверхность стекол с фасадной и задней стороны стеклопакета нанесен слой мягкого напыления, участки непрозрачного или частично прозрачного слоя выполнены с обеспечением возможности формирования графического изображения расположены на наружной поверхности фасадного стекла, а участки слоя в виде матового стекла, рассеивающего свет нанесены на внешнюю поверхность листа с задней стороны стеклопакета, листы стекла выполнены покрытыми прозрачными защитными пленками, причем с внешней фасадной стороны стеклопакета стекло покрыто ударопрочной защитной пленкой против царапин, а с внешней задней стороны стеклопакета стекло покрыто пленкой противоударной.
Между совокупностью существенных признаков полезной модели и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь: нанесение на внутреннюю поверхность стекол с фасадной и задней стороны стеклопакета слоев мягкого напыления, расположение участков непрозрачного или частично прозрачного слоя выполнены с обеспечением возможности формирования графического изображения на наружной поверхности фасадного стекла и нанесения участков слоя в виде матового стекла, рассеивающего свет на внешнюю поверхность листа с задней стороны стеклопакета позволит улучшить энергосбережение стеклопакета, а покрытие стекол прозрачными защитными пленками, то есть с внешней фасадной стороны стеклопакета ударопрочной защитной пленкой против царапин, а с внешней задней стороны стеклопакета пленкой противоударной позволит продлить долговечность стеклопакета и повысить его надежность.
Полезная модель иллюстрируется графическим материалом, где
на фиг. 1 изображена конструкция предложенного стеклопакета с видом А,
на фиг. 2 - вид А (вид сбоку) стеклопакета на фиг. 1.
Стеклопакет (см. фиг. 1, 2) содержит лист заднего стекла 1 с внешним слоем 2 в виде матового стекла, с внешним слоем 3 в виде защитной пленки и с внутренним слоем 4 в виде мягкого напыления, письмо фасадного стекла 5 с внутренним слоем 6 в виде мягкого напыления, с внешним слоем 7 в виде участков непрозрачного или частично прозрачного слоя для формирования графического изображения и с наружным слоем 8 в виде защитной пленки, дистанционную рамку 9, во внутреннюю поверхность которой плотно вставлена жидкокристаллическая панель 10 (см. Фиг. 2), кабель 11 для соединения панели 10 с элементами управления 12, кабель 13 для передачи электропитания и видеосигнала и герметик 14.
Предложенный стеклопакет изготавливается следующим образом: На внешнюю поверхность листа заднего стекла 1 наносятся участки слоя 2 в виде матового стекла, а затем на слой 2 по всему периметру стекла 1 наносится прозрачная противоударная пленка 3, лист стекла 1 внешней стороной вниз укладывается на ровную плоскую поверхность внутренней поверхностью вверх, на которую предварительно нанесен слой 4 в виде мягкого напыления, на стекло 1 по его периметру приклеивается дистанционная рамка 9 до внутренней поверхности стекла 1, во внутреннюю часть дистанционного рамки 9 плотно устанавливается прозрачная жидкокристаллическая панель (ЖК-панель) 10 и фиксируется по периметру дистанционной рамкой 9, таким образом слой 2 начинается на уровне нижней кромки ЖК-панели 10 и заканчивается на нижней кромке стекла 1, под ЖК-панелью 10 устанавливается блок управления 11, который соединен с ЖК-панелью 10 через кабель 12, а кабель 13 для подачи электропитания и видеосигнала подключается к элементам управления 11 и выводится за пределы стеклопакета через герметичное отверстие в дистанционной рамке 9 и в герметике 14, далее на дистанционную рамку 9 накладывается фасадное стекло 5, с заранее нанесенным на внутреннюю поверхность слоем 6 в виде м мягкого напыления, с внешним слоем 7 в виде участков непрозрачного или частично прозрачного слоя для формирования графического изображения, причем слой 7 начинается на уровне нижней кромки ЖК-панели 10 и заканчивается на нижней кромке стекла 5, наружный слой 8 в виде прозрачной ударопрочной защитной пленки против царапин наносится на внешнюю поверхность стекла 5 по всему ее периметру, фасадный лист стекла 5 плотно прижимается к дистанционной рамке 9 обращенной к стеклу клеевой основой и по периметру торцевой части стеклопакета в полость образованную листом заднего стекла 1, листом фасадного стекла 5 и дистанционной рамкой 9 заливается герметиком 14 (тиоколом), который при затвердевании дает целостность и жесткость стеклопакету. Вакуум или осушенный воздух или газ или их смесь вносится обычным способом согласно ГОСТу.
Стеклопакет работает следующим образом:
На кабель 13 подается питание и видеосигнал от мультимедийного передающего устройства, находящегося за пределами стеклопакета, поступивший на элементы управления 12, где видеосигнал преобразуется в строки и кадры и по кабелю 11 передается на жидкокристаллическую панель 10, где формируются видеоизображения, через которые можно наблюдать за тем, что находится за панелью, матовый слой 2 нанесенный на лист заднего стекла 1, расфокусирует и усиливает естественное освещение, что дает прозрачной жидкокристаллической панели 10 еще большую прозрачность, а непрозрачный или частично прозрачный слой 7 с нанесенным графическим изображением на листе фасадного стекла 5, обозначает и подчеркивает отрасль трансляции видеоизображения, а также дополняет видео статическим графическим изображением, усиливая эффект подачи информации.
Мультимедийное устройство, например, компьютер, как уже говорилось, находится вне стеклопакета и выполняет функцию передачи видеосигнала на прозрачную жидкокристаллическую видеопанель. Сама передача может быть осуществлена проводной или беспроводной системой. Проводная описана выше. При использовании беспроводной системы: с мультимедийного устройства видеосигнал поступает на системный блок или блок управления беспроводной передачи видеосигнала, состоящий из двух частей - приемник и передатчик. Сигнал поступает на передатчик, а из передатчика по беспроводной связи поступает на приемник, который соединен с жидкокристаллической панелью и установлен вместе с ней внутри стеклопакета. Естественно при любом способе передачи видеосигнала на прозрачную жидкокристаллическую панель, в торце стеклопакета проходит кабель питания данной жидкокристаллической панели. При использовании проводной системы передачи видеосигнала естественно в торце стеклопакета проходит еще и кабель передающий этот видеосигнал, при беспроводной системе этот кабель отсутствует. Важно отметить, что мультимедийное устройство может получать сигнал различными способами (средства накопителей информации: флешки, SD карты, HDD диски и другие), а также беспроводным способом через WiFi, 3G, GPRS и другими возможными технологиями безпроводной передачи видеосигнала и информации.
Защитные пленки, покрывающие наружные поверхности листов фасадного и заднего стекла используемые для укрепления и защиты этих стекол от случайной или умышленной порчи приобретают особую значимость, ударопрочная защитная пленка против царапин использована толщиной 100-125 мкм, а противоударная пленка использована толщиной 50-70 мкм. Более высокие показатели технических характеристик этих пленок ведут лишь к увеличению стоимости стеклопакета. Однако, при использовании пленок с более низким диапазоном толщин соответственно, эксплуатационные характеристики не отвечают поставленным задачам.
Используемые пленки защищают от механических повреждений (удары, царапины, загрязнения и другие механические повреждения), сохраняют целостную структуру стекла при сильном ударе или других механических повреждениях, защищают от проникновения ультрафиолетовых лучей и инфракрасного излучения во внутрь стеклопакета и непосредственно в зону, находящуюся внутри и позади стеклопакета, тем самым уменьшают перепады температуры между окружающей средой и зоной, находящейся внутри и позади стеклопакета. Пленки предотвращают выцветание объектов, возникающее при воздействии ультрафиолетовых лучей, обеспечивают энергосбережение. Пленки имеют прозрачную структуру, не препятствует осмотру объектов, находящихся за стеклопакетом и внутри его.
Слой мягкого напыления на внутренних поверхностях обоих стекол, то есть мягкое селективное покрытие наносится на стекло методами магнетронного распыления в вакууме. Преимуществом этого стекла является низкий коэффициент излучения (менее 0.1), а недостатком - невысокая устойчивость. Но на потребителе это никак не отражается, этот недостаток решается на стадии изготовления стеклопакетов. В открытом виде это стекло использовать нельзя. По составу мягкое селективное стекло представляет собой слоистую структуру с общей формулой оксид - металл - оксид. Главную роль играет тонкая пленка металла, именно она обладает свойством спектральной селективности. Обычно, это пленка серебра толщиной 10-15 нанометров. Плотная установка в вышеуказанном внутреннем пространстве образованном стеклами и дистанционной рамкой прозрачной жидкокристаллический панели в рабочем состоянии повышает температуру внутреннего пространства стеклопакета на несколько градусов плюс стекло с мягким напылением предотвращает значительные потери тепла, следовательно не влияет на процесс изменения температуры наружных поверхностей заднего и фасадного стекол, что позволяет повысить энергосбережение, а значит и надежность изделия, а плотность установки этой панели и покрытия торцевой части стеклопакета по всему периметру тиоколом позволяет продлить долговечность стеклопакета.
Апробация предложенного стеклопакета осуществлена на предприятиях заявителя. Предлагаемое устройство промышленно пригодное и показывает высокую степень надежности и долговечности.