CZ25260U1 - Multífunkční okno - Google Patents

Description

Multifunkční okno

Oblast techniky

Technické řešení se týká oken pro větrání a temperování místností pomocí solárního ohřevu vzduchu.

Dosavadní stav techniky

Starší provedení oken a jiných otvorových výplní mají nízké izolační vlastnosti a netěsnosti. U nových oken je naopak určitou nevýhodou jejich přílišná těsnost. V prvním případě je vytápění místností energeticky náročné vlivem neřízených tepelných ztrát, ve druhém případě nároky na energii jsou nižší, avšak je dokonale zamezen únik tepla i vzduchu. Místnosti jsou tak nevětrané, vznikají plísně, pachy a jiné negativní důsledky. Největším problémem u nových oken je přílišná kondenzace vodních par v místnostech a nedostatečné větrání.

Ventilace se provádí běžným způsobem, to je otevíráním křídel oken a tvorbou průvanu, což však lze zajistit jen přítomností osob. Dále se větrání řeší štěrbinově nebo strojně. Jsou známa okna s mikroventilací vznikající nepatrným otevřením křídla zajištěného kováním proti násilnému otevření, čímž dochází k tzv. štěrbinovému větrání a proudění vzduchu do místnosti. Nevýhodou štěrbinového větrání je, že množství přiváděného vzduchuje minimální a zcela nedostatečné pro větrání místnosti. Další nevýhodou mikroventilace je, že vzduch proudící do místnosti se neohřívá. Při strojním větrání jsou větrací systémy integrovány k hliníkovým nebo plastovým oknům a montují se do ostění nad okenní rám. Z interiéru je nasáván vzduch do rekuperátoru a současně jez exteriéru nasáván čerstvý vzduch a přiváděn rovněž do rekuperátoru, kde vzduch odváděný zevnitř ohřívá vzduch přiváděný do interiéru zvenčí. Ven odchází vzduch ochlazený tímto procesem. Systém je řízen motoricky a vyžaduje napojení na elektrickou síť. Nevýhodou strojního větrání je nutnost napájení elektrickou energií ze sítě, čímž systém není beznákladový. Podstatnou nevýhodou dále je, že strojní větrání se umísťuje nad okenní rám a tím je nelze použít u stávajících oken.

V dalším řešení dle WO/2000/014372 je venkovní vzduch nasáván do výměníku tepla, ve kterém teplá voda výměníku předá část tepla vzduchu proudícího dutými profily rámu a křídla do místnosti bez použití ventilátoru. Větrání je zcela nedostatečné z důvodu velmi malých průřezů dutých profilů.

Rovněž je známo provedení podle CN201902143, kdy okenní otvor je opatřen závěsem pro regulaci světla a teplo je předáváno pouze konvekcí bez využití elektrické energie. Nedostatkem v tomto případě je malá účinnost zařízení.

Také jsou známy solární větrací panely s temperací přiváděného vzduchu, které se připevňují na obvodové zdi staveb nebo na střechy. Dodávají vzduch do místnosti průchozími otvory o průměru větším než 100 mm v obvodových zdech nebo střechách. Nevýhodou je narušení střešních konstrukcí nebo obvodových stěn, tvorba tepelných mostů, energetická ztráta způsobená nízkými teplotami zdí nebo střech, zhoršení architektonického tvaru vysazením panelů před konstrukce objektů a větší zatížení objektů sněhem.

Podstata technického řešení

Uvedené nevýhody odstraňuje multifunkční okno podle tohoto technického řešení. Jeho podstata spočívá v tom, že multifunkční okno s okenním rámem a okenním křídlem a izolačním sklem nebo jen okenním křídlem a izolačním sklem umístěné v rámu ostění je opatřeno průhlednou deskou a dále stínící a absorpční částí, např. předokenní hliníkovou roletou, sestávající z ukládací schránky a stínící a absorpční plochy. Stínící a absorpční plocha tvoří s rámem ostění a izolačním sklem nebo s ostěním a izolačním sklem vnitřní komoru. Stínící a absorpční plocha dále tvoří s rámem ostění a průhlednou deskou nebo s ostěním a průhlednou deskou vnější komoru.

-1 CZ 25260 Ul

Vnitřní a vnější komora jsou navzájem propojeny nejméně jedním přepouštěcím otvorem ve stínící a absorpční ploše. Dále do vnější nebo vnitřní komory ústí nejméně jeden sací otvor a do interiéru ústí alespoň jeden výpustný otvor s ventilátorem poháněným fotovoltaickým článkem.

Pro možnost klasického větrání pomocí otevřeného okna je výhodné, když průhledná deska má nejméně jednu otevíratelnou část.

Z hlediska komfortu a automatického ovládání činnosti ventilátoru v souvislosti s vnější teplotou a teplotou v místnosti, případně i např. v návaznosti na množství kysličníku uhelnatého v místnosti je výhodné, je-li součástí multifunkčního okna regulátor s vypínačem.

Pro další možnost regulace činnosti multifunkčního okna je výhodné, jsou-li k sacím otvorům připojeny uzávěry.

Multifunkční okno podle technického řešení dosahuje velké účinnosti větrání a umožňuje výměnu vzduchu v místnosti vícekrát za hodinu, přičemž při intenzivním slunečním záření dochází rovněž ke značnému ohřátí přiváděného větracího vzduchu. Další výhodou řešení je, že není nutno instalovat ventilační a temperační panely na zdi nebo střechy objektů, ale lze umístit větrací a temperovací jednotku přímo do většiny stávajících oken bez zásahu do obvodového zdivá vytvářením velkých otvorů, čímž je zachován i architektonický vzhled objektu. Rovněž nedochází k narušení obvodových stěn nebo střech, k tvorbě tepelných mostů a k energetickým ztrátám vlivem nízkých teplot zdí nebo střech. Podstatnou výhodou technického řešení dále je, že není třeba napájení elektrickou energií ze sítě a provoz je beznákladový, neboť elektrická energie na pohon ventilátoru je dodávána fotovoltaickým článkem. Další podstatnou výhodou je, že multifůnkční okno lze používat jako klasické okno s průhledem, otevřením a běžným větráním a dále s možností tepelné izolace a stínění.

Přehled obrázků na výkresech

Na připojených výkresech blíže znázorňujících příklad provedení technického řešení je na obr. 1 nárysný pohled na multifunkční okno a na obr. 2 je podélný řez multifunkčním oknem s ventilátorem v činnosti. Na obr. 3 je podélný řez multifunkčním oknem se stínící a absorpční plochou zasunutou do ukládací schránky a s ventilátorem v činnosti. Obr. 4 znázorňuje podélný řez multifunkčním oknem se stínicí a absorpční plochou zasunutou do ukládací schránky a s ventilátorem v klidu. Pohled z exteriéru na multifunkční okno se stínicí a absorpční plochou zasunutou do ukládací schránky je na obr. 5. Na obr. 6 je podélný řez multifunkčním oknem v provedení s ventilátorem nahoře. Obr. 7 je nárysný pohled na multifunkční okno s průhlednou deskou tvořenou levou a pravou otevíratelnou částí umístěných v otvíravých křídlech.

Příklad provedení technického řešení

Multifunkční okno s okenním rámem i, okenním křídlem 2, izolačním sklem 3 a průhlednou deskou 8 je vsazeno do rámu ostění 14 zabudovaném ve stěně 15, přičemž izolační sklo 3 upevněné v okenním křídle 2 může být také dvojsklo nebo trojsklo. Multifunkční okno je dále tvořeno stínicí a absorpční částí sestávající ze stínicí a absorpční plochy 4 tvořené pancířem hliníkové předokenní rolety a ukládací schránky 5 hliníkové předokenní rolety (obr. 1, 2). Při spuštěné stínicí a absorpční ploše 4 tvořené pancířem hliníkové předokenní rolety je multifunkční okno neprůhledné a plní stínicí a energetickou funkci. Stínicí a absorpční plocha 4, která je v tmavé barvě s vysokou absorpcí slunečního záření, vytváří s rámem ostění 14 a izolačním sklem 3 vnitřní komoru 19 a s rámem ostění 14 a průhlednou deskou 8 vnější komoru 20. Vnitřní komora 19 a vnější komora 20 jsou navzájem propojeny přepouštěcím otvorem 6 v lamele 24 hliníkové předokenní rolety. Do vnější komory 20 ústí z exteriéru otvor 9 a sací otvor 11 a z interiéru sací otvor 26 zakrytý z interiéru krycí lištou 27. Otvor 9 a sací otvory 11 a 26 jsou opatřeny uzávěry 10, 12, 28 s možností plynulého uzavírání a otvírání. Z venkovní strany je multifunkční okno uzavřeno průhlednou deskou 8 a fotovoltaickým článkem 7. Pod okenním rámem 1 multifunkčního okna je podkladové těleso 16 s ventilátorem 13 poháněným fotovoltaickým článkem 7 a

-2CZ 25260 Ul spojeným s interiérem výpustným otvorem 21, který lze uzavřít uzávěrem JT7. Na rámu ostění 14 je umístěn regulátor 18 s vypínačem. Regulátor 18 spouští nebo vypíná ventilátor 13 na základě snímání teploty v místnosti a v okolí ventilátoru 13, popřípadě může být dále snímána např. vlhkost vzduchu, obsah kysličníku uhličitého nebo kysličníku uhelnatého. Na obr. 3 je znázorněno multifunkční okno v provedení bez uzávěru výpustného otvoru 2J_, kdy stínící a absorpční plocha 4 tvořená pancířem hliníkové předokenní rolety je zasunuta do ukládací schránky 5. Tím je vytvořena mezi izolačním sklem 3 a průhlednou deskou 8 jediná komora 22 a multifunkční okno je průhledné. Na obr. 4 je funkční situace multifunkčního okna v provedení s uzávěrem výpustného otvoru 21 a se stínící a absorpční plochou 4 tvořenou pancířem hliníkové předokenní rolety zasunuté do ukládací schránky 5 při zavřeném výpustném otvoru 21.

Ventilátor 13 nasává sacím otvorem JT venkovní vzduch, který vstupuje do vnější komory 20 (obr. 2). Nasátý vzduch prochází přepouštěcím otvorem 6 do vnitřní komory 19 a dále ventilátorem 13 do výpustného otvoru 21. Během proudění vnější komorou 20 a vnitřní komorou 19 se vzduch ohřívá a vysouší vlivem vysoké teploty ve vnější komoře 20 vzniklé ze slunečního záření a také vlivem ohřevu o obě strany pancíře hliníkové předokenní rolety, která velmi dobře vede teplo. Ohřátý a vysušený vzduch vstupuje výpustným otvorem 21 do interiéru a dochází jak k větrání, tak i k temperování místnosti. Jestliže se uzavře sací otvor 11 uzávěrem 12 a otevře sací otvor 26 odsunutím uzávěru 28, dochází ve vnější komoře 20 a vnitřní komoře 19 k ohřevu interiérového vzduchu. Multifunkční okno v tomto případě funguje jako přitápění místnosti.

Jestliže je stínící a absorpční plocha 4 tvořená pancířem hliníkové předokenní rolety zasunuta do ukládací schránky 5 (obr. 3), je vzduch nasávaný sacím otvorem JT přiváděn přímo k ventilátoru 13 a dále výpustným otvorem 21 do místnosti. Dochází k intenzivnímu větrání a částečnému ochlazování místnosti. Zamezit proudění vzduchu do místnosti lze vypnutím ventilátoru 13 pomocí regulátoru 18 s vypínačem. V této situaci je výhodné nechat otevřený pouze otvor 9 a sací otvor JT (obr. 4) a naopak zavřít výpustný otvor 21 uzávěrem 17. V tomto případě není do místnosti přiváděn žádný vzduch a komora 22 je ochlazována vzduchem přicházejícím sacím otvorem 11 a vystupujícím z komory 22 otvorem 9.

Důležitá výhoda multifunkčního okna je i zachování průhlednosti jako základní vlastnosti klasických oken. Jestliže u multifunkčního okna je stínící a absorpční plocha 4 zasunuta do ukládací schránky 5, není nijak omezen průhled, což znázorňuje pohled z exteriéru na multifunkční okno (obr. 5).

Další příklad provedení multifunkčního okna je znázorněn na obr. 6. Multifunkční okno má boční sací otvor 29, přepouštěcí otvor 6 ve spodní lamele 24 hliníkové předokenní rolety a ventilátor 13 umístěný v homím rámu ostění 14. Venkovní vzduch je nasáván do vnitřní komory 19 bočním sacím otvorem 29, dále proudí přepouštěcím otvorem 6 ve spodní lamele 24 hliníkové předokenní rolety do vnější komory 20 a ventilátorem 13 je přiveden výpustným otvorem 21 do místnosti.

Na obr. 7 je znázorněn příklad provedení multifunkčního okna s průhlednou deskou 8 rozdělenou na levou a pravou otevíratelnou část 23. Každá otevíratelná část 23 je umístěna v samostatném okenním křídle 25 a průhlednou desku 8 lze otvírat jako dvoukřídlé okno. Multifunkční okno je po zasunutí stínící a absorpční plochy 4 do ukládací schránky 5 a po otevření okenních křídel 25 zcela otevřeno.

Průmyslová využitelnost

Multifunkční okno podle tohoto technického řešení lze dále využít zejména u dveří, fasád průmyslových objektů, zimních zahrad, pro větrání a temperaci místností chalup, rekreačních objektů, mobilních domů, kluboven, karavanů, zahradních domků, sklepních prostor, chodeb, skladovacích prostor, a to i v oblastech bez elektrifikace.

Claims (4)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Multifunkční okno s okenním rámem (1) a okenním křídlem (2) nebo jen s okenním rámem (1), dále s izolačním sklem (3), umístěné v rámu ostění (14), vyznačující se tím, že je opatřeno průhlednou deskou (8), dále stínicí a absorpční částí sestávající z ukládací schránky (5) a stínicí a absorpční plochy (4), přičemž stínicí a absorpční plocha (4) tvoří s rámem ostění (14) a izolačním sklem (3) nebo s ostěním a izolačním sklem (3) vnitřní komoru (19) a dále stínicí a absorpční plocha (4) tvoří s rámem ostění (14) a průhlednou deskou (8) nebo ostěním a průhlednou deskou (8) vnější komoru (20), přičemž vnitřní komora (19) a vnější komora (20) jsou navzájem propojeny nejméně jedním přepouštěcím otvorem (6) ve stínicí a absorpční ploše (4) a do vnější komory (20) nebo do vnitřní komory (19) ústí alespoň jeden otvor (9) nebo jeden ze sacích otvorů (11, 26, 29) a dále do interiéru ústí alespoň jeden výpustný otvor (21) opatřený ventilátorem (13) poháněným fotovoltaickým článkem (7).
2. 2. Multifunkční okno podle nároku 1, vyznačující se tím, že průhledná deska (8) je tvořena nejméně jednou otevíratelnou částí (23).
3. 3. Multifunkční okno podle nároku 1, vyznačující se tím, že ventilátor (13) je opatřen regulátorem (18).
4. 4. Multifunkční okno podle nároku 1, vyznačující se tím, žek otvoru (9) a sacím otvorům (11, 26) jsou připojeny uzávěry (10, 12, 28).