PL217419B1 - Okno dachowe z kanałem nawiewu powietrza - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest okno dachowe wyposażone w kanał nawiewu powietrza, dla wentylacji poddasza, z regulacją ilości powietrza przepływającego przez ten kanał.

Stan techniki. Znany jest z opisu patentowego PL 193909 nawiewnik, osadzany na ościeżnicy lub skrzydle, okna mający czerpnię mocowaną na zewnętrznej powierzchni okna, połączoną z wnętrzem pomieszczenia poprzez przelotowy kanał w tym elemencie okna, na którym jest ona zamontowana. W czerpni jest przesłona regulująca przepływ powietrza, zawieszona na osi. Położenie spoczynkowe przesłony wywołane jest siłą grawitacji, natomiast przepływające powietrze podnosi tę przesłonę, zwężając szczelinę wlotową do czerpni, co ogranicza natężenie przepływu powietrza. W oknach dachowych, instalowanych na różnych pochyleniach połaci dachu, rozwiązanie to jest nieprzydatne, ponieważ dla prawidłowego funkcjonowania przesłony istotnym jest wyrównoważenie jej ciężaru i sił wywołanych strumieniem powietrza, a zatem warunki równowagi byłyby inne dla poszczególnych pochyleń dachu, co wymagałoby indywidualnego dla tych pochyleń dobierania nawiewników.

Znane jest także, z opisu patentowego DE 19929133, okno wyposażone w przewietrznik umieszczany pomiędzy elementami ościeżnicy i ramy skrzydła. Przy szczelinie wlotowej przewietrznika jest osadzony obrotowo ogranicznik strumienia powietrza, w postaci klapy z przeciwwagą. Ze względu na grawitacyjne sterowanie położeniem klapy, przewietrznik ten jest nieprzydatny dla okien dachowych, z przyczyn identycznych jak rozwiązanie według patentu PL 193909. Ponadto umieszczenia przewietrznika pomiędzy ościeżnicą a ramą skrzydła wymagałoby przystosowania obu tych zespołów okna celem uzyskania przestrzeni dla przewietrznika.

Istota rozwiązania. Okno dachowe z kanałem nawiewu powietrza posiada przesłonę wykonaną ze sprężystego materiału umieszczoną na trasie przepływu powietrza, która osadzona jest w kanale usytuowanym wewnątrz górnego elementu ościeżnicy. Otwór wlotowy kanału nawiewu powietrza znajduje się po zewnętrznej stronie okna, a otwór wylotowy znajduje się po wewnętrznej stronie okna. Przesłona jest odchylana strumieniem przepływającego powietrza, od powierzchni osadzenia jej w kanale, do powierzchni przeciwległej, natomiast powraca do pozycji wyjściowej pod wpływem zwrotnej siły sprężystości. Przemieszczanie się przesłony reguluje wielkość natężenia strumienia powietrza przepływającego przez kanał, w zależności od warunków atmosferycznych, głównie od ciśnienia panującego na zewnątrz okna dachowego. Kanał nawiewu powietrza jest wyposażony także w elementy dystansowe, z którymi współpracuje odchylona przez przepływające powietrze wzdłużna krawędź swobodna przesłony.

W pierwszym wariancie wynalazku, wzdłużna krawędź mocująca przesłony jest osadzona w rowku wykonanym w kanale nawiewu powietrza, w powierzchni osadzenia, która w oknie zainstalowanym w dachu jest dolną wewnętrzną powierzchnią tego kanału. Wzdłużna krawędź swobodna przesłony jest zwrócona w stronę napływającego powietrza. Na końcach przesłony, po obu bokach jej krawędzi swobodnej znajdują się części chwytowe, dociśnięte klinami do powierzchni osadzenia przesłony w kanale, wyposażonej w rowek, przy czym wzdłużna krawędź swobodna przesłony jest oddzielona poprzecznymi wycięciami od jej części chwytowych.

W drugim wariancie wynalazku przesłona jest połączona pasem swej powierzchni, usytuowanym wzdłuż krawędzi mocującej tej przesłony, z powierzchnią osadzenia przesłony w kanale, która w oknie zainstalowanym w dachu jest dolną wewnętrzną powierzchnią tego kanału, zaś wzdłużna krawędź swobodna przesłony jest zwrócona w stronę napływającego powietrza. W tym wariancie wynalazku powierzchnia osadzenia przesłony w kanale nie posiada rowka dla krawędzi mocującej przesłony. Nie ma także mocowania końców przesłony poprzez dociśnięcie ich klinami do wewnętrznej powierzchni kanału.

W obu wariantach wynalazku, przesłona w jej pozycji wyjściowej, przylega swoją krawędzią swobodną do ścianki wewnętrznej kanału, z którą przesłona jest połączona. Korzystnie, krawędź swobodna przesłony wystaje nieco poza dolną krawędź otworu wlotowego do kanału, będącą jednocześnie krawędzią tej ścianki kanału, do której przesłona przylega. Otwór wylotowy kanału jest osłonięty kratką wentylacyjną, która umożliwia ręczną regulację ilości powietrza napływającego do wnętrza poddasza.

Przepływ powietrza przez kanał nawiewu powoduje powstanie różnicy ciśnień po obu stronach przesłony. Gdy siła pochodząca od różnicy ciśnień przekracza wartość siły zwrotnej przesłony, przesłona odchyla się od powierzchni osadzenia w stronę przeciwległej powierzchni wewnętrznej wydrążenia kanałowego, co spowoduje zwężenie światła kanału nawiewu dla przepływającego powietrza.

PL 217 419 B1

Im większa będzie prędkość powietrza, tym większa będzie różnica ciśnień po obu stronach przesłony i przesłona mocniej odchyli się w kierunku przeciwległej ścianki kanału. Zmiana światła kanału nawiewu jest odwrotnie proporcjonalna do prędkości napływającego powietrza, dlatego w jednostce czasu przez kanał będzie zawsze przepływała stała, optymalna objętość powietrza nawet wówczas, gdy prędkość napływającego z zewnątrz powietrza będzie bardzo duża. Aby nie dopuścić do całkowitego zamknięcia kanału nawiewu, przesłona nie powinna przylegać do przeciwległej ścianki kanału na całej długości krawędzi ruchomej. Temu celowi służą elementy dystansowe osadzone na powierzchni kanału, do której dochodzi swobodna krawędź przesłony przy jej maksymalnym odchyleniu, czyli na powierzchni przeciwległej do tej na której zamocowana jest przesłona.

Korzystne skutki stosowania wynalazku. Wyposażenie okna dachowego w przegrodę sterującą przepływem powietrza, powracającą do położenia spoczynkowego pod wpływem swej sprężystości, zmniejsza wpływ grawitacji na funkcjonowanie przegrody, co pozwala ją stosować przy różnych pochyleniach dachu. Usytuowanie przegrody wewnątrz elementu ościeżnicy okna, zapewnia wentylację bez konieczności ingerencji w konstrukcje skrzydła okiennego, a także bez kolizji z akcesoriami zewnętrznymi okna. Elementy dystansowe pozostawiają szczeliny dla przepływu powietrza, przy maksymalnym odchyleniu przesłony, co wyrównuje ciśnienia z obu jej stron, po ustąpieniu przyczyn powodujących to maksymalne odchylenie, a w rezultacie ułatwia powrót przesłony z tego położenia.

Przykłady realizacji. Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładach jego realizacji na rysunku, na którym poszczególne figury przedstawiają:

Fig. 1 - Przekrój przez górne elementy okna z kanałem nawiewu powietrza, według pierwszego przykładu realizacji.

Fig. 2 - Ościeżnicę okna z odsłoniętym wlotem do kanału nawiewu, według pierwszego przykładu realizacji - w widoku aksonometrycznym.

Fig. 3 - Widok aksonometryczny górnego elementu ościeżnicy z przekrojem przez kanał nawie wu powietrza, płaszczyzną przechodzącą przez element dystansowy - oznaczoną jako I-I na fig. 2.

Fig. 4 - Widok aksonometryczny górnego elementu ościeżnicy, z przekrojem przez kanał nawie wu, płaszczyzną przechodzącą pomiędzy elementami dystansowymi - oznaczoną jako Il-Il na fig. 2.

Fig. 5 - Przekrój przez górne elementy okna z kanałem nawiewu powietrza, według drugiego przykładu realizacji.

Fig. 6 - Ościeżnicę okna z odsłoniętym wlotem do kanału nawiewu, według drugiego przykładu realizacji wynalazku, oraz szczegół zamocowania końca przesłony - w widoku aksonometrycznym.

Fig. 7 - Widok aksonometryczny górnego elementu ościeżnicy z przekrojem przez kanał nawiewu powietrza, płaszczyzną przechodzącą przez element dystansowy - oznaczoną jako I-I na fig. 6.

Fig. 8 - Widok aksonometryczny górnego elementu ościeżnicy, z przekrojem przez kanał nawiewu, płaszczyzną przechodzącą pomiędzy elementami dystansowymi - oznaczoną jako II-II na fig. 6.

Fig. 9 - Kształt elastycznej przegrody stosowanej w oknie, według drugiego przykładu realizacji wynalazku.

P r z y k ł a d 1. Okno dachowe z kanałem nawiewu o samoczynnej regulacji ilości powietrza przepływającego przez kanał, posiada ościeżnicę 1 oraz skrzydło 2 obracane względem osi poziomej, a pomiędzy ościeżnicą i skrzydłem 2 znajdują się uszczelki 3. Wewnątrz górnego elementu ościeżnicy 1 jest wykonany kanał 4, którego otwór wlotowy jest po zewnętrznej stronie okna, a otwór wylotowy jest po wewnętrznej stronie okna. Krawędzie wzdłużne otworów wlotowego i wylotowego są równoległe względem krawędzi wzdłużnych elementu górnego ościeżnicy, a ich długość stanowi o szerokości kanału nawiewu 4, natomiast długość kanału nawiewu 4 określa odległość pomiędzy otworami wlotowym i wylotowym. Wewnątrz kanału 4 jest osadzona sprężysta przesłona 5, połączona pasem powierzchni przylegającym do wzdłużnej krawędzi mocującej A, z wewnętrzną powierzchnia dolną 6 kanału 4, zaś wzdłużna krawędź swobodna B przesłony 5 jest zwrócona w stronę wlotu powietrza i wystaje poza dolną krawędź otworu wlotowego, będącą jednocześnie krawędzią wewnętrznej powierzchni dolnej 6 kanału 4. Długość krawędzi wzdłużnych przesłony 5, to jest krawędzi mocującej A oraz krawędzi swobodnej B jest równa szerokości kanału 4. Krótsze krawędzie przesłony 5 są dłuższe niż odległość pomiędzy powierzchnią osadzenia 6 przesłony oraz powierzchnią przeciwległą 7 w ka4

PL 217 419 B1 nale 4, Wzdłuż górnej krawędzi powierzchni przeciwległej 7 kanału 4 są osadzone elementy dystansowe 8 Otwór wylotowy kanału 4 jest osłonięty kratką wentylacyjną 9, która umożliwia ręczną regulację ilości powietrza napływającego do wnętrza poddasza.

Powietrze przepływające przez kanał 4 wytwarza różnicę ciśnień po obu stronach przesłony 5. Gdy różnica ciśnień wzrośnie tak, że siła działająca na przesłonę 5 będzie większa od jej siły zwrotnej, krawędź swobodna B przesłony 5 odchyli się od powierzchni osadzenia 6 w stronę powierzchni przeciwległej 7 w kanale 4, co spowoduje zwężenie szczeliny dla przepływającego powietrza. Przy ciągłym wzroście prędkości napływającego powietrza, krawędź swobodna B przesłony 5 najpierw oprze się o elementy dystansowe 8, a następnie przylgnie do powierzchni przeciwległej 7 kanału 4, pomiędzy elementami dystansowymi 8. W ekstremalnych warunkach krawędź swobodna B przesłony 5 przylega niemal do całej powierzchni przeciwległej 7 kanału 4, pomiędzy elementami dystansowymi 8, a tylko po obu bokach każdego z elementów dystansowych 8, w bezpośrednim ich sąsiedztwie, pozostaną niewielkie szczeliny przelotowe dla napływającego powietrza. Gdy różnica ciśnień po obu stronach przesłony 5 zmniejszy się, przesłona 5 dzięki sile zwrotnej swej sprężystości, zacznie powracać do położenia wyjściowego.

Kanał 4 z samoczynną regulacją ilości przepływającego powietrza zapewnia, że po osiągnięciu wydajności przepływu określonej przepisami, przesłona 5 zacznie odchylać się, zmieniając wielkość szczeliny przelotowej tak, że przez kanał 4 będzie przepływała w jednostce czasu zawsze ta sama, optymalna objętość powietrza, niezależnie od warunków atmosferycznych.

P r z y k ł a d 2. Okno dachowe z kanałem nawiewu o samoczynnej regulacji ilości powietrza przepływającego przez kanał, posiada ościeżnicę 1 oraz skrzydło 2 obracane względem osi poziomej, a pomiędzy ościeżnicą 1 i skrzydłem 2 znajdują się uszczelki 3. Wewnątrz górnego elementu ościeżnicy 1 jest wykonany kanał 4, którego otwór wlotowy jest po zewnętrznej stronie okna, a otwór wylotowy jest po wewnętrznej stronie okna. Krawędzie wzdłużne otworów wlotowego i wylotowego są równoległe względem krawędzi wzdłużnych elementu górnego ościeżnicy, a ich długość stanowi o szerokości kanału nawiewu 4, natomiast długość kanału nawiewu 4 określa odległość pomiędzy otworami wlotowym i wylotowym. Wewnątrz kanału 4 jest sprężysta przesłona 5, która na każdym końcu swej wzdłużnej krawędzi mocującej A posiada część chwytną 10, oddzieloną od drugiej wzdłużnej krawędzi swobodnej B poprzecznym, trapezowym wycięciem. Przesłona 5 jest osadzona swą krawędzią mocującą A w rowku 11, wykonanym powierzchni osadzenia 6 przesłony, będącej w oknie zainstalowanym w dachu dolą powierzchnią kanału 4, a krawędź swobodna B jest zwrócona w stronę wlotu powietrza i wystaje poza dolną krawędź otworu wlotowego, będącą jednocześnie krawędzią powierzchni osadzenia 6. Części chwytowe 10 przesłony 5 są dociśnięte w kanale 4 do powierzchni osadzenia 6 klinami 12, które wyznaczają szerokość czynną otworu wlotowego do tego kanału. Odległość pomiędzy krawędziami wzdłużnymi: mocującą A oraz swobodną B, przesłony 5, jest większa niż odległość pomiędzy powierzchniami: osadzenia 6 i przeciwległą 7 w kanale 4. Wzdłuż górnej krawędzi powierzchni przeciwległej 7 są osadzone elementy dystansowe 8. Otwór wylotowy kanału 4 jest osłonięty kratką wentylacyjną 9, która umożliwia ręczną regulację ilości powietrza napływającego do wnętrza.

Powietrze przepływające przez kanał wytwarza różnicę ciśnień po obu stronach przesłony 5, która posiada zwrotną siłę sprężystości, uzyskaną przez dociśnięcie jej części chwytnych 10 klinami 12 do powierzchni osadzenia 6 kanału 4. Gdy różnica ciśnień wzrośnie tak, że siła działająca na przesłonę 5 będzie większa od jej siły zwrotnej, krawędź swobodna B przesłony 5 odchyli się w stronę powierzchni górnej 7 kanału 4 i spowoduje zwężenie szczeliny dla przepływającego powietrza. Przy ciągłym wzroście prędkości napływającego powietrza krawędź swobodna B przesłony 5 najpierw oprze się o elementy dystansowe 8, a następnie przylgnie do powierzchni przeciwległej 7 kanału 4 pomiędzy elementami dystansowymi 8. W ekstremalnych warunkach krawędź swobodna B przesłony 5 przylega niemal do całej powierzchni przeciwległej 7 kanału 4, pomiędzy elementami dystansowymi 8, a tylko po obu bokach każdego z elementów dystansowych 8 w bezpośrednim ich sąsiedztwie pozostają niewielkie szczeliny przelotowe dla napływającego powietrza. Gdy różnica ciśnień po obu stronach przesłony 5 zmniejszy się, przesłona 5, dzięki sile zwrotnej swej sprężystości zacznie powracać do położenia wyjściowego.

Kanał 4 z samoczynną regulacją ilości przepływającego powietrza zapewnia, że po osiągnięciu wydajności przepływu, określonej przepisami, przesłona 5 zacznie odchylać się, zmieniając wielkość szczeliny przelotowej tak, że przez kanał 4 będzie przepływała w jednostce czasu zawsze ta sama, optymalna objętość powietrza, niezależnie od warunków atmosferycznych.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Okno dachowe z kanałem nawiewu powietrza, wykonanym wewnątrz górnego elementu ościeżnicy, którego otwór wlotowy znajduje się po zewnętrznej stronie okna, a otwór wylotowy znajduje się po wewnętrznej stronie okna, mające na trasie przepływu powietrza przesłonę wykonaną ze sprężystego materiału, która jest odchyIana strumieniem przepływającego powietrza i powraca do pozycji wyjściowej pod wpływem zwrotnej siły sprężystości, regulując wielkość strumienia powietrza przepływającego przez kanał, w zależności od warunków atmosferycznych, znamienne tym, że przesłona (5) osadzona jest w kanale (4) usytuowanym wewnątrz górnego elementu ościeżnicy, przy czym kanał (4) jest wyposażony w elementy dystansowe (8), z którymi współpracuje odchylona przez przepływające powietrze wzdłużna krawędź swobodna (B) przesłony (5).
2. 2. Okno dachowe według zastrz. 1, znamienne tym, że wzdłużna krawędź mocująca (A) przesłony (5) jest osadzona w rowku (11), który jest wykonany w dolnej powierzchni wewnętrznej kanału (4), a wzdłużna krawędź swobodna (B) przesłony (5) jest zwrócona w stronę napływającego powietrza, przy czym na końcach przesłony (5) po obu bokach krawędzi swobodnej (B), znajdują się części chwytowe (10), które są dociśnięte klinami (12) do wewnętrznej powierzchni kanału (4) z rowkiem (11), a wzdłużna krawędź swobodna (B) jest oddzielona od części chwytowych (10) poprzecznymi wycięciami.
3. 3. Okno dachowe według zastrz. 1, znamienne tym, że przesłona (5) jest połączona pasem powierzchni, wzdłuż swej krawędzi mocującej (A) z dolną powierzchnią wewnętrzną kanału (4), a jej wzdłużna krawędź swobodna (B) jest zwrócona w stronę napływającego powietrza.
4. 4. Okno dachowe według zastrz. 2, albo 3, znamienne tym, że przesłona (5) w pozycji wyjściowej przylega krawędzią swobodną (B) do ścianki wewnętrznej kanału (4), z którą przesłona (5) jest połączona, i wystaje poza dolną krawędź otworu wlotowego do kanału (4).
5. 5. Okno dachowe według zastrz. 1, albo 2, albo 3, albo 4, znamienne tym, że otwór wylotowy kanału (4) jest osłonięty kratką wentylacyjną (9), która umożliwia ręczną regulację ilości powietrza napływającego do wnętrza.