ПОДОКОННИК

Полезная модель относится к области жилищного и производственного строительства и может быть использована в области теплотехники, в частности для отопления помещений, например при оборудовании окон зданий и отделке оконного проема, а также для уменьшения расхода холодных токов воздуха, идущих от оконного проема к полу, т.е. для повышения теплового комфорта в помещении.
(13)
Известен подоконник, выполненный из дерева в виде доски или железобетонной плиты или из камня в виде плиты и неподвижно закрепленный в оконном блоке, например, по авторскому свидетельству №193914 U1 Е06В 1/70. Недостатком указанного подоконника является ограниченные функциональные возможности. Указанный подоконник выполнен из алюминиевого профиля, обладает большой жесткостью, прочностью и долговечностью, имеет высокую теплопроводность, так как он нагревается от отопительного прибора и затем передает это тепло к нижней части оконного блока, то подоконник не обеспечивает подогрев ниспадающих холодных токов воздуха, идущих от окна.
Наиболее близким устройством является подоконник по патенту RU 2170801 С2 Е06В 1/70, который принят за прототип. Он имеет отверстия, расположенные по ширине окна, и обеспечивает проход воздуха снизу вверх; подоконник выполнен из дерева в виде доски (толщиной 30-40 мм) или из камня в виде плиты, или бетонной плиты (толщиной от 30-40 мм). Недостатки известного подоконника: имеющиеся отверстия в подоконнике для прохода воздуха имеют острые кромки, следовательно аэродинамическое сопротивление воздуха на вход воздуха в отверстие и на выход из указанного отверстия велико; внутренняя поверхность отверстий имеет большую абсолютную (и относительную) шероховатость, поэтому аэродинамическое сопротивление на трение в толще подоконника тоже большое. Воздух,подогретый отопительным прибором, движется вверх вдоль оконного проема за счет разности плотностей - воздуха в помещении и подогретого воздуха; указанная разность плотностей воздуха невелика, следовательно и давление, которое возникает за счет этой разности плотностей, так же будет невелико. Поэтому и расход воздуха, движущийся через отверстия так же будет небольшим, а небольшой расход воздуха не может подогреть ниспадающие холодные токи, идущие от окна к полу.
Очевидно, что количество отверстий в известном подоконнике, можно значительно увеличить, тогда увеличится и общий (суммарный) расход воздуха. Однако, при большом количестве отверстий в подоконнике, нарушается прочность конструкции подоконника и он может разрушиться. Иногда технология изготовления подоконника не позволяет выполнить в подоконнике большое количество отверстий. Могут быть и другие причины. Очевидно, что при проходе небольшого количества нагретого воздуха, который проходит через отверстия в подоконнике, последний не может подогреть холодный ниспадающий поток воздуха, идущий от окна; холодный воздух опускается к полу, а это приводит к охлаждению нижней зоны помещения, расположенной у пола, т.е. ухудшает санитарно-гигиенические условия в помещении.
С учетом изложенного можно сделать вывод, что с точки зрения отопления, использование известных подоконников, выполненных в виде доски или плиты, нецелесообразно, особенно для помещений с повышенными санитарно-гигиеническими требованиями, т.к. они не обеспечивают тепловой комфорт в нижней (рабочей или обслуживаемой) зоне помещения.
Задачей предлагаемой полезной модели является расширение функциональных возможностей подоконника, а именно разработка такой конструкции подоконника, которая обеспечивала бы проход через подоконник всего воздуха, нагретого отопительным прибором, а аэродинамическое сопротивление подоконника для прохода воздуха было бы минимальным, т.е. практически равнялось бы нулю; для осуществления указанной задачи необходим и подбор соответствующих материалов для его изготовления.
Технический результат достигается тем, что подоконник, состоящий из укрепленной в оконном проеме подоконной доски или плиты с отверстиями, расположенными по ширине окна и обеспечивающим проход воздуха снизу-вверх через подоконную доску вдоль остекления окна, отличающийся тем, что подоконник выполнен в форме решетки, а под самим подоконником установлен стержень с возможностью поворота, а для регулирования расхода воздуха к указанному стержню жестко присоединена металлическая пластина длиной, равной длине подоконника.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых показано устройство подоконника.
На фиг. 1 показан поперечный разрез наружной стены и размещение предлагаемой полезной модели подоконника; на фиг. 2 показан вид спереди фиг. 1 (вид по стрелке А фиг. 1; на фиг. 3 показан вид сверху (план) полезной модели подоконника в сборе (решетка). Свисающая часть подоконника получилась выполненной в форме решетки. Конечно, будет удобно решетку изготовить на предприятии, затем привести на объект, установить и после этого закрепить. Общий вид решетки показан на фиг. 3.
Предлагаемая полезная модель состоит (см. фиг. 1, 2 и 3) из нескольких круглых металлических стержней 1, 2, 3, 4 и 5, которые размещены перпендикулярно наружной стене (на фигурах показано пять металлических стержней, фактически количество стержней и их диаметры определятся расчетом, исходя из требуемой прочности подоконника). Длина указанных стержней приблизительно равна ширине подоконника; левый конец (если смотреть на фиг. 1) каждого из пяти стержней опирается на наружную стену 6, а правый конец нависает над полом 7 (см. фиг. 1). Левый конец каждого стержня 1, 2, 3, 4 и 5 закреплен на поверхности наружной стены в точке 8 (линия закрепления для стержней 1, 2, 3, 4 и 5); закрепить можно, например, путем бетонирования, либо приварить при помощи электросварки к заранее размещенной в наружной стене закладной детали (закладные детали на фиг. 1 не показаны).
Затем сверху на стержни 1, 2, 3, 4 и 5 укладывают стержни 9, 10 и 11 (см. фиг. 1, 2), располагая их параллельно наружной стене. На фиг. 1, 2 показаны три стержня 9, 10 и 11; фактическое их количество и диаметр определяют расчетом исходя из требуемой прочности подоконника. В местах соприкосновения стержней 1, 2, 3, 4, 5 и 9, 10, 11 стержни жестко соединяются (клепкой, сваркой или др.), см. фиг. 3.
Под подоконником (см. фиг. 1 и 2) вдоль наружной стены 6 проложен металлический стержень 12 с возможностью поворота, который связан со стержнем 11 (см. фиг. 1) соответственно хомутами 13 и 14 (см. фиг. 2). К стержню 12 жестко, например, при помощи сварки, прикреплена металлическая пластина 15. Поворот стержня 12 вокруг продольной оси осуществляется ручкой 16 (см. фиг. 2).
Под подоконником (см. фиг. 1 и 2) установлен отопительный прибор 17 (на фиг. показан конвектор с кожухом), установленный на опорах 18. На фиг. 1 - R показывает радиус поворота торца металлической пластины 15.
Устройство работает следующим образом. Система отопления включена. Теплоноситель (горячая вода) проходит через отопительный прибор. Наружные стенки отопительного прибора нагреваются за счет передачи тепла от теплоносителя к внутренней стенке отопительного прибора и далее от внутренней стенки прибора к внешней (как правило) оребренной поверхности отопительного прибора. Воздух помещения, соприкасаясь с нагретыми поверхностями отопительного прибора, нагревается, плотность нагретого воздуха уменьшается и под действием Архимедовых сил, нагретый воздух поднимается вверх; т.е. поток теплого воздуха, идущего от отопительного прибора, свободно проходит через отверстия 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26 в подоконнике (см. фиг. 3 и 1) и нагревает остекленную поверхность окна, тем самым препятствует образованию ниспадающего холодного воздушного потока. Теплый воздух, идущий от отопительного прибора, в полном объеме проходит сквозь подоконник, т.к. подоконник, выполненный в форме решетки, практически не имеет аэродинамического сопротивления. При этом металлическая пластина 19 должна находиться в положении, показанном на фиг. 1 и 2, т.е. должна располагаться вертикально. Регулирование расхода воздуха, проходящего сквозь подоконник (через отверстия 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 и 26) осуществляется следующим образом.
Для уменьшения количества воздуха, проходящего через подоконник необходимо стержень 12 повернуть против часовой стрелки на некоторый угол (см. фиг. 1); поворот осуществляется за ручку 16 (ручка 16 показана на фиг. 2). Т.к. пластина 15 жестко соединена со стержнем 12, то и пластина 15 так же поворачивается на некоторый угол, то есть уменьшается площадь живого сечения в решетке (подоконнике) для прохода воздуха, поэтому уменьшается и расход воздуха.
Для прекращения подачи нагретого воздуха через подоконник, необходимо стержень 12 повернуть против часовой стрелки на 90 градусов (см. фиг. 1); поворот стержня 12 осуществляется при помощи ручки 16 (ручка 16 показана на фиг. 2). Т.к. пластина 15 жестко соединена со стержнем 12, то и пластина 15 так же повернется на 90 градусов. При этом движение нагретого воздуха вверх на остекленную часть окна прекратится.
Для подачи части нагретого воздуха на остекленную поверхность (т.е. для регулирования расхода воздуха в конвективной струе) поворот стержня 12 следует осуществлять на угол меньше 90 градусов. Подоконник может быть изготовлен из металлических прутьев, выполненных из благородного металла: например, бронза, никелированная сталь, медь и др. В этом случае подоконник будет не только элементом украшения помещения, но и позволит улучшить тепловой комфорт в помещении.
Предложенный подоконник практически не оказывает аэродинамического сопротивления движению вверх нагретого воздуха и не отклоняет струю теплого воздуха вглубь помещения, тем самым повышает тепловой комфорт в нижней зоне помещения.
Разработан подоконник, который позволяет весь воздух, содержащийся в конвективной струе, идущий от отопительного прибора, использовать для подогрева остекленной поверхности окна, с целью повышения ее температуры и уменьшения холодных токов воздуха, идущих к полу, т.е. полезная модель направлена на улучшение санитарно-гигиенических условий. Расход воздуха в конвективной струе может регулироваться. Предложенный подоконник практически не оказывает аэродинамического сопротивления движению нагретого воздуха вверх и не отклоняет конвективную струю от остекленной поверхности. Круглые стержни 1, 2, 3, 4, 5, 9, 10 и 11 практически не создают аэродинамического сопротивления движению воздуха через отверстия 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 и 26. Форма указанных отверстий может быть разная: круглая, квадратная, эллипсная и т.п., т.е. решетка может иметь разные размеры и рисунок.