ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОСБЕРЕГАЮЩАЯ СЪЕМНАЯ НАКЛАДКА ОКНА
ADDITIONAL HEAT-SAVING DETACHABLE WINDOW LINING

Изобретение относится к строительству и предназначено для дополнительной теплоизоляции уже установленной одинарной или двойной светопрозрачной части оконной конструкции.
Известно, что передача тепловой энергии через светопрозрачные ограждающие конструкции (например, через окна) осуществляется тремя основными способами: теплопроводностью, конвекцией и тепловым излучением (http://taurus22.ru/tovarp19p2.html). Теплопроводность представляет собой перенос теплоты при непосредственном соприкосновении частиц тела, имеющих разные температуры. Теплопроводность в чистом виде часто имеет место в обрамляющих элементах окна, например в деревянных или пластиковых рамах. В остекленных же частях окон перенос энергии осуществляется конвекцией, т.е движением части этого газа, находящегося в межстекольном пространстве, из области с одной температурой в область с другой. Тепловое излучение - это процесс передачи теплоты с помощью электромагнитных волн, состоящий в превращении внутренней энергии тела в энергию излучения на поверхности тела, излучающего тепло, и лучистой энергии в тепловую на поглощающей лучистое тепло поверхности.
Таким образом, светопрозрачная часть обычных окон, состоящая из любого числа стекол и воздушных (либо газонаполненных) зазоров, принципиально не может предотвратить радиационные теплопотери. Поэтому проблема энергосбережения остается актуальной, и ее стараются решить самыми различными дополнительными способами.
Наилучший результат по теплоизоляции даст замена воздуха (или инертного газа) в пространстве между стеклами на вакуум, что улучшает теплоизолирующие и шумопоглощающие свойства (http://www.steklo.ru/articles/O_Steklax/Vakuumnyisteklopaket/). Долговечность и прекрасные теплоизолирующие свойства получены, например, при толщине вакуумного зазора 40 мкм и толщине стеклопакета 4-5 мм. Теплоизолирующие свойства окна при этом улучшаются в 5-10 раз. Для того чтобы конструкция могла выдержать давление атмосферы в пространстве между стеклами устанавливают прокладки диаметром до 0.5 мм, иначе их называют поддерживающими точками или спейсерами. Поддерживающие точки представляют собой шарики из стекла или тончайшие пластинки нержавеющей стали. Такой незначительный размер диаметра шарика позволяет поддерживающим точкам не ограничивать видимости и не нарушать прозрачность стекла. Одинаковая высота всех поддерживающих точек и их плотное равномерное распределение позволяет поддерживать одинаковое напряжение на всей поверхности стеклопакета. Особенность конструкции стеклопакета с вакуумом заключается в том, что применение традиционного уплотнения с использованием металлической рамки и вторичного герметика не обеспечивает необходимого уровня герметизации, здесь нужна герметизация, способная длительное время выдерживать давление атмосферы и обеспечивать сохранение вакуума внутри стеклопакета. Предложено герметично заваривать стекла по периметру лазерным лучом либо методом холодного соединения, используя индий и плотный слой эластичного эпоксидного герметика.
2
Недостатком вакуумного стеклопакета является высокая стоимость, связанная со сложной технологией производства. Технически очень трудно получить шарики одинакового диаметра и равномерно закрепить их на всей поверхности стекла, а также заваривать стекла по периметру. Минимальная стоимость вакуумного стеклопакета толщиной 5 мм составляет 1000 руб./м.
Известно также теплосберегающее дополнительное остекление рамы окна (http://www.bibliotekar.ru/spravochnik-113-uteplenie/19.htm.), которое можно выбрать в качестве прототипа. Теплосберегающее остекление осуществляют следующим образом: по периметру горизонтально лежащего светопрозрачного материала (стекла) устанавливают прокладку (например, кладут картонною полоску-прокладку, покрытую масляной краской). На полоску накладывают другое стекло. В результате получается самодельный стоклопакет, на котором два стекла разделены воздушной прослойкой, толщина которой соответствует толщине картонной полосы. Вместо картона в качестве прокладки можно использовать иной эластичный материал. Например, резину или силикон.
Утеплить окна, особенно на время сильных морозов, можно также куском полиэтиленовой прозрачной пленки. Большой кусок пленки вырезают по размеру окна и прикрепляют тонкими рейками или кнопками к раме. Благодаря слою светопроницаемой пленки двойное (одинарное) остекление по теплозащитным характеристикам приблизится к тройному (двойному) остеклению.
Недостаток в конструкции прототипа заключается в том, что они не обеспечивают степень теплоизоляции, сравнимую с теплоизолирующими и шумоизолирующими параметрами вакуумного стеклопакета. Кроме того, данные конструкции затруднительно снимать и ставить на место без повреждения элементов рамы, что портит их внешний вид.
Техническая задача, решаемая при помощи предложенного технического решения, заключается в повышении степени теплоизоляции и шумоизоляции светопрозрачной части существующих (уже установленных) окон.
Технический результат достигается применением дополнительной теплосберегающей съемной накладки, прикрепляемой к светопрозрачному материалу уже существующей оконной конструкции. Дополнительная съемная накладка представляет собой также светопрозрачный материал (в данной конструкции стеклянный или поликарбонатовой лист), к поверхности которого по периметру неразъемно присоединены прокладка, выполненная из эластичного материала (например, из силикона), и спейсеры. Дополнительная съемная накладка плотно прикладывается к стеклу существующей оконной рамы, а в межстекольном пространстве (промежутке между стеклами) создается вакуум, тем самым обеспечивая фиксацию съемной накладки. Вакуум создается внешним устройством путем откачки воздуха через клапан (например, грибковый клапан), установленный на стекле дополнительной съемной накладки. Таким образом, образуется своеобразный вакуумный стеклопакет, включающий стекло дополнительной съемной накладки и стекло, являющееся конструктивным элементом уже существующей оконной рамы. Для того чтобы создать одинаковое напряжение на всей поверхности полученного таким образом стеклопакета, поверхность стекла дополнительной накладки, снабженная прокладкой и обращенная с поверхности стекла существующей рамы, снабжена равномерно установленными поддерживающими точками (спейсерами). При этом в исходном состоянии (до создания вакуума в промежутке между стеклами) высота прокладки должна быть выше высоты спейсера. При создании вакуума эластичный материал прокладки сжимается, прижимается к стеклу оконной рамы и становится равным высоте спейсеров, обеспечивая герметичность по контуру стекла. Для съема дополнительной накладки достаточно стравить воздух между стеклами (через клапан).
Конструкция дополнительной теплосберегающей съемной накладки окна и способ его установки приведены на чертеже.
Дополнительная теплосберегающая съемная накладка включает светопрозрачный материал 1, к поверхности которого по контуру неразъемно присоединены прокладка 2 из эластичного материала и спейсеры 3. Для создания вакуума между стеклами светопрозрачный материал 1 снабжен клапаном 4. 5 - светопрозрачный материал существующей оконной рамы. 6 - отверстие для откачки воздуха. 7 - насадка насоса.
Дополнительную теплосберегающую съемную накладку устанавливают следующим образом.
Съемную накладку в сборе (с присоединенным светопрозрачным материалом 1, прокладкой из эластичного материала 2, спейсерами 3 и клапаном 4) параллельно приставляют прокладкой к чистой поверхности светопрозрачного материала 5 существующего окна и слегка прижимают к его поверхности. После этого, придерживая съемную накладку рукой, к клапану 4 подводят насадку 7 работающего насоса и плотно прижимают ее к поверхности светопрозрачного материала 1. Под воздействием потока воздуха край клапана 4, прикрывающий отверстие 6, приподнимается, способствуя отсосу воздуха из межстекольного пространства в атмосферу. Одновременно, по мере образования разрежения в межстекольном пространстве, эластичный материал прокладки 2 сплющивается и прижимается всей своей плоскостью к поверхности светопрозрачного листа 5 существующего окна, обеспечивая надлежащую герметичность по своему периметру. По достижении заданной степени вакуума насадку 7 насоса отводят, и край клапана 4 за счет избыточного внешнего давления закрывает отверстие 6. После этого съемную накладку уже не придерживают, и она самостоятельно держится в этом положении. Для съема дополнительной накладки достаточно приподнять край клапана, прикрывающий отверстие 6, и поток воздуха извне устремится в межстекольное пространство, выравнивая давление в нем с наружным давлением. После этого дополнительная накладка отсоединяется сама.