PL243373B1 - Element profilowany z tworzywa sztucznego oraz skrzydło okienne, ościeżnica okienna i zespół okienny z takiego elementu profilowanego - Google Patents

Abstract

Wynalazek dotyczy elementu profilowanego z tworzywa sztucznego, w szczególności do skrzydła okiennego lub innej konstrukcji do osadzenia oszklenia lub ramy okiennej, z co najmniej jedną komorą przednią (7b) i co najmniej jedną komorą wewnętrzną (7a, 7b), przy czym przednia komora posiada ścianę komory, która co najmniej pewnymi fragmentami tworzy zewnętrzną fasadę (18) elementu profilowanego i przy czym komora wewnętrzna jest utworzona przez wewnętrzne ściany komory, i przy czym komora przednia (7b) jest wypełniona płynnym medium (16).

Description

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy elementu profilowanego z tworzywa sztucznego, skrzydła okiennego, ościeżnicy okiennej oraz zespołu okiennego z takiego elementu profilowanego.

Ze stanu techniki znane jest z dokumentu AT 410 350 B umieszczanie w niektórych komorach elementu profilowanego do produkcji ram okiennych lub drzwiowych wkładek w postaci rdzeni z pianki poliuretanowej. Pod względem możliwych do uzyskania wartości współczynnika przenikania ciepła, rozwiązanie przedstawione w dokumencie AT 410 350 B nie jest zadowalające.

W związku z tym zaproponowano w dokumencie DE 20 2011 003 572 U1 wypełnienie komór elementu profilowanego dla skrzydła okiennego lub ościeżnicy materiałem z pianki. Według sposobu znanego z dokumentu DE 20 2011 003 572 U1, w celu spełnienia wymogów domu pasywnego, wszystkie komory elementu profilowanego są wypełnione przynajmniej co do zasady całkowicie pianką poliuretanową.

Przy silnym nasłonecznieniu może jednak dojść do znacznego ogrzania fragmentów profili skrzydła okiennego lub ościeżnicy tworzących daną fasadę zewnętrzną. Dotyczy to zwłaszcza takiego przypadku, kiedy elementy profilowane tworzące daną ramę okienną lub dane skrzydło okienne posiadają ciemny kolor i tym samym mogą odbić jedynie niewielką część promieni słonecznych.

Przy występującym z powodu promieniowania słonecznego nagrzaniu zewnętrznych części fasady elementów profilowanych, ciepło wprowadzane promieniowaniem cieplnym w element profilowany jest przekazywane poprzez przewodzenie ciepła do materiału izolacyjnego. Zwłaszcza podczas dłuższej ekspozycji na promieniowanie słoneczne może nastąpić, pomimo umieszczenia pianki izolacyjnej w komorach elementu profilowanego, nagrzanie części fasady wewnętrznej skrzydła okiennego lub ramy okiennej, co może doprowadzić do osłabienia izolacji cieplnej danej ościeżnicy lub ramy skrzydła.

Z tego względu celem niniejszego wynalazku jest dostarczenie elementu profilowanego z tworzywa sztucznego o lepszych właściwościach izolacyjnych podczas silnego, a zwłaszcza dłużej trwającego promieniowania słonecznego. Ponadto winno być wskazane odpowiednie skrzydło okienne - określane w dalszej części również jako rama skrzydła - i ościeżnica oraz ich połączenie jako kompletny zespół okienny.

Istota wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest element profilowany z tworzywa sztucznego, w szczególności do skrzydła okiennego lub innej konstrukcji do osadzenia oszklenia albo do ościeżnicy okiennej, z co najmniej jedną komorą przednią i co najmniej jedną komorą wewnętrzną, przy czym komora przednia posiada ścianę komory, która przynajmniej pewnymi fragmentami tworzy zewnętrzną ścianę fasady elementu profilowanego i przy czym komora wewnętrzna jest utworzona przez wewnętrzne ściany komory, przy czym co najmniej jedna komora przednia jest wypełniona płynnym medium charakteryzujący się tym, że przynajmniej jedna komora przednia posiada co najmniej dwa otwory odpowietrzające, które są umieszczone na ścianie komory tworzącej fasadę zewnętrzną w odstępie od siebie na długości wzdłużnego ukierunkowania elementu profilowanego lub pod pewnym kątem w stosunku do wzdłużnego ukierunkowania elementu profilowanego.

Korzystnie, w elemencie profilowanym według wynalazku przewidziano wiele komór przednich i/lub wiele komór wewnętrznych.

Korzystnie, co najmniej jedna komora przednia jest wypełniona powietrzem z otoczenia i/lub w zasadzie nie posiada materiałów izolacyjnych.

Korzystnie, przynajmniej dwie sąsiadujące ze sobą komory przednie pozostają ze sobą w łączności płynowej przez co najmniej jeden otwór odpowietrzający.

Korzystnie, przynajmniej jedna komora przednia posiada co najmniej dwa otwory odpowietrzające, które są umieszczone na różnych, przylegających do siebie lub przebiegających pochyło ścianach komory przedniej.

Korzystnie, otwory odpowietrzające są ukształtowane w formie szczeliny i rozpościerają się w zasadzie na długości wzdłużnego ukierunkowania elementu profilowanego lub pod pewnym kątem w stosunku do wzdłużnego ukierunkowania elementu profilowanego.

Korzystnie, co najmniej jedna komora wewnętrzna jest wypełniona tworzywem piankowym.

Korzystnie, co najmniej jedna z komór wewnętrznych jest ukształtowana jako komora wewnętrzna fasady wewnętrznej, która przynajmniej fragmentami jest utworzona przez ścianę fasady wewnętrznej elementu profilowanego i że co najmniej jedna komora wewnętrzna fasady wewnętrznej jest wypełniona tworzywem piankowym.

Korzystnie, tworzywo piankowe jest pianką poliuretanową.

Korzystnie, przynajmniej w jednej komorze wewnętrznej przewidziano element zbrojeniowy.

Korzystnie, element zbrojeniowy jest wprowadzony w komorze wewnętrznej w tworzywo piankowe.

Korzystnie, element zbrojeniowy jest profilem, w szczególności zasadniczo w kształcie litery C lub profilem pudełkowym, wyprodukowanym ze stali, GFK lub podobnych.

Korzystnie, pojemność komory wewnętrznej, w której jest umieszczony element zbrojeniowy, jest większa niż pojemność innych komór, tj. pozostałych komór wewnętrznych i komór przednich.

Korzystnie, pojemność co najmniej jednej komory przedniej jest większa niż pojemność nieuzbrojonej komory wewnętrznej.

Korzystnie, element profilowany według wynalazku jest połączony z co najmniej jedną, korzystnie z wieloma szybami szklanymi.

Korzystnie, komora wewnętrzna z elementem zbrojeniowym jest usytuowana zasadniczo w pionowym przedłużeniu co najmniej jednej szyby szklanej.

Kolejnym przedmiotem wynalazku jest skrzydło okienne zawierające co najmniej jedną szybę szklaną osadzoną w ramie złożonej z elementów profilowanych, przy czym co najmniej jeden element profilowany jest elementem profilowanym według wynalazku określonym powyżej.

Korzystnie, co najmniej jedna komora przednia posiada przynajmniej dwa otwory odpowietrzające, które są umieszczone w odstępie od siebie w kierunku pionowym.

Korzystnie, co najmniej jedna komora przednia posiada otwór odpowietrzający w formie szczeliny, która rozpościera się w zasadzie w kierunku pionowym lub w zasadzie w kierunku poziomym.

Korzystnie, listwa przyszybowa jest przewidziana z tworzywa sztucznego i jest wypełniona tworzywem piankowym, w szczególności pianką poliuretanową.

Kolejnym przedmiotem wynalazku jest ościeżnica okienna złożona z elementów profilowanych, przy czym co najmniej jeden element profilowany jest elementem profilowanym według wynalazku określonym powyżej.

Korzystnie, co najmniej jedna komora przednia posiada co najmniej dwa otwory odpowietrzające, które są umieszczone w odstępie od siebie w kierunku pionowym.

Korzystnie, przynajmniej jedna komora przednia posiada otwór odpowietrzający w formie szczeliny, która rozpościera się zasadniczo w kierunku pionowym lub zasadniczo w kierunku poziomym.

Kolejnym przedmiotem wynalazku jest zespół okienny zawierający skrzydło okienne według wynalazku określonego powyżej i ościeżnicę okienną według wynalazku określonego powyżej, przy czym skrzydło okienne znajduje się, poprzez profile uszczelniające, w zazębieniu lub połączeniu dociskowym z ościeżnicą okienną.

Szczegółowy opis wynalazku

Element profilowany posiada co najmniej jedną komorę przednią i co najmniej jedną komorę wewnętrzną, przy czym komora przednia posiada ścianę komory, która co najmniej pewnymi fragmentami tworzy ścianę zewnętrzną fasady elementu profilowanego i przy czym komora wewnętrzna utworzona jest za pomocą wewnętrznych ścian komory.

Zewnętrzna ściana fasady jest tutaj tą częścią ściany, która w stanie zamontowanym elementu profilowanego jest skierowana ku środowisku zewnętrznemu i stosownie do tego może być wystawiona na działanie promieni słonecznych. Natomiast wewnętrzne ściany komory to te, które są usytuowane pomiędzy zewnętrzną ścianą fasady elementu profilowanego oraz jego wewnętrzną ścianą fasady, które wspólnie zamykają wewnętrzną ścianę fasady. Przy tym jako wewnętrzną ścianę fasady należy rozumieć fragment ściany elementu profilowanego, który w stanie zamontowanym jest skierowany ku danemu wystrojowi pomieszczenia, czy też budynku, które ma być oddzielone od otoczenia zewnętrznego za pomocą danego okna. A zatem wewnętrzna komora w stanie zamontowanym elementu profilowanego jest odgraniczona od środowiska zewnętrznego za pomocą co najmniej jednej komory przedniej.

W korzystnej realizacji przewidziano też, że co najmniej jedna komora przednia jest wypełniona płynnym medium. Jeżeli z powodu promieniowania słonecznego doszłoby do silnego nagrzania części fasady zewnętrznej elementu profilowanego, to wprowadzona w profil energia cieplna jest przenoszona najpierw do płynnego medium znajdującego się w komorze przedniej. Ogrzanie płynnego medium sprzyja z kolei jego przemieszczaniu się, względnie przepływowi, co umożliwia odtransportowanie wprowadzonej energii cieplnej. Jednocześnie przepływ płynnego medium zapewnia chłodzenie konwekcyjne wewnętrznej ściany komory znajdującej się naprzeciw zewnętrznej ściany fasadowej. W sumie można w ten sposób zmniejszyć wpływ przewodzenia cieplnego w przypadku silnego promieniowania słonecznego.

W korzystnej realizacji przewiduje się wiele komór przednich i/lub wiele komór wewnętrznych. Dzięki zwiększeniu ilości komór wewnątrz profilu można poprawić zarówno jego stabilność, jak również jego właściwości izolacyjne. Przy tym szczególnie dobrą izolację cieplną w przypadku silnego nasłonecznienia można zapewnić poprzez wypełnienie płynnym medium wszystkich komór przednich.

Korzystnie można co najmniej jedną komorę przednią wypełnić powietrzem z otoczenia, co można wykonać jedynie niewielkim kosztem. Jednocześnie może być korzystne, aby co najmniej jedna komora przednia była zasadniczo wolna od materiałów izolacyjnych, dzięki czemu można w szczególny sposób usprawnić przepływ płynnego medium. W korzystnym wykonaniu wszystkie komory przednie są wolne od materiałów izolacyjnych.

W szczególnie korzystnej realizacji co najmniej jedna z przednich komór posiada przynajmniej jeden otwór odpowietrzający. Przy tym tego rodzaju otwór odpowietrzający może umożliwić komunikację pomiędzy wewnętrzną pojemnością odpowiedniej komory przedniej oraz środowiskiem zewnętrznym, a zatem powietrze ogrzane w danej komorze przedniej profilu wypływa przez otwór odpowietrzający do środowiska zewnętrznego, natomiast chłodniejsze zewnętrzne powietrze wpływa do odpowiedniej komory przedniej. Może to zapewnić szczególnie efektywne usuwanie ciepła z elementu profilowanego.

W kolejnej realizacji element profilowany posiada co najmniej dwie przylegające do siebie komory, które mają ze sobą połączenie płynowe przez przynajmniej jeden otwór odpowietrzający. W związku z tym może tenże otwór odpowietrzający być ukształtowany zwłaszcza na jednej ze ścian wewnętrznych komory elementu profilowanego. W ten sposób można ograniczyć do minimum ilość otworów odpowietrzających zapewniających bezpośrednią komunikację płynową ze środowiskiem zewnętrznym. Dzięki temu istnieje zwłaszcza możliwość wentylacji i odpowietrzania co najmniej jednej z komór w sposób pośredni poprzez otwory odpowietrzające między odpowiednimi komorami przednimi. Ponadto przepływ płynnego medium zapewnia dodatkowo lepsze odprowadzanie ciepła pomiędzy odpowiednimi komorami przednimi.

Dodatkowo może być korzystne, żeby co najmniej jedna komora przednia posiadała przynajmniej dwa otwory odpowietrzające umieszczone na różnych ścianach komory przedniej, przylegających do siebie lub przebiegających w sposób nachylony. W ten sposób może odbywać się w skuteczny sposób wystarczająca cyrkulacja płynnego medium pomiędzy komorami przednimi profilu i ostatecznie także pomiędzy komorami przednimi a środowiskiem zewnętrznym. Jest to istotne zwłaszcza wówczas, gdy dany element profilowany rozpościera się w stanie zamontowanym pionowo, ponieważ ogrzane powietrze unosi się do góry i wychodzi z komory przez otwór odpowietrzający znajdujący się wyżej w kierunku wysokości fasady, natomiast zimniejsze powietrze ze środowiska zewnętrznego wpływa do otworu odpowietrzającego znajdującego się niżej w kierunku wysokości fasady przez szczelinę wentylacyjną w komorze przedniej.

Istnieje również możliwość, żeby co najmniej jedna komora przednia posiadała przynajmniej dwa otwory odpowietrzające umieszczone w odstępie od siebie wzdłuż wzdłużnego ukierunkowania elementu profilowanego lub pod pewnym kątem w stosunku do wzdłużnego ukierunkowania elementu profilowanego. Przy tym otwory odpowietrzające mogą być usytuowane tylko na jednej ścianie komory, na przykład na ścianie komory tworzącej fasadę zewnętrzną. Poza tym, w zależności od poziomego lub pionowego ukierunkowania elementu profilowego w stanie zamontowanym, jest możliwość umieszczenia obu otworów odpowietrzających na różnych wysokościach fasady i usprawnienia w ten sposób cyrkulacji powietrza przez komorę przednią, jak wyjaśniono to powyżej.

Otwór odpowietrzający może być również ukształtowany korzystnie w formie szczeliny. Tego rodzaju otwór odpowietrzający można wykonać niewielkim nakładem pracy, szczególnie poprzez wprowadzenie go w ścianę komory przedniej w trakcie procesu wytłaczania. Forma szczeliny umożliwia jednocześnie dobrą cyrkulację powietrza pomiędzy odpowiednią komorą przednią a środowiskiem zewnętrznym lub dwiema sąsiadującymi ze sobą komorami przednimi. Przy tym otwór odpowietrzający w formie szczeliny może się rozpościerać w zasadzie na długości wzdłużnego ukierunkowania elementu profilowego lub pod pewnym kątem w stosunku do wzdłużnego ukierunkowania elementu profilowego. Szczególnie w przypadku, gdy otwór odpowietrzający w formie szczeliny jest umieszczony na zewnętrznej części fasady elementu profilowanego, jego ukierunkowanie wymienione jako pierwsze może być wówczas korzystne, gdy dany element profilowany rozpościera się w stanie zamontowanym pionowo. Natomiast ostatnie z wymienionych ukierunkowań otworu odpowietrzającego w formie szczeliny byłoby korzystne w przypadku poziomego rozpościerania się danego elementu profilowanego w stanie zamontowanym. Wynika to z tego, jak już opisano powyżej, że ogrzane powietrze unosi się do góry i wypływa z komory przedniej przez otwór odpowietrzający znajdujący się w obszarze znajdującym się wyżej w kierunku wysokości fasady, natomiast zimniejsze powietrze ze środowiska zewnętrznego wpływa do komory przedniej przez szczelinę wentylacyjną znajdującą się w miejscu położonym niżej w kierunku wysokości fasady.

Poprzez napełnienie komór przednich płynnym medium można osiągnąć korzyści pod względem izolacji cieplnej podczas silnego i długotrwałego działania promieniowania słonecznego nawet bez otworów odpowietrzających w komorach przednich. Z tego względu, że już sama cyrkulacja medium wewnątrz poszczególnych komór przednich umożliwia przepływ ogrzanego medium do tych fragmentów profilu danej ramy skrzydła lub danej ramy okiennej, które posiadają niższą temperaturę niż nagrzane zewnętrzne części fasady. Poprzez te zimniejsze części profilu doprowadzone ciepło może zostać z powrotem odprowadzone do środowiska.

W kolejnej korzystnej realizacji elementu profilowego co najmniej jedna z wewnętrznych komór jest wypełniona pianką ze spienionego tworzywa. Korzystne jest w zasadzie całkowite wypełnienie komory wewnętrznej pianką ze spienionego tworzywa. Jako „w zasadzie całkowite” wypełnienie pianką komory należy tu rozumieć wypełnienie pianką co najmniej 75% powierzchni przekroju komory. Tego rodzaju wypełnienie pianką pozwala uzyskać dobre właściwości izolacyjne elementu profilowanego zarówno w odniesieniu do ciepła, jak również w odniesieniu do zimna. Korzystne jest wypełnienie pianką ze spienionego tworzywa w zasadzie całkowicie wszystkich komór wewnętrznych.

Ponadto można co najmniej jedną z komór wewnętrznych elementu profilowanego ukształtować jako komorę fasady wewnętrznej, która jest ukształtowana co najmniej fragmentami przez wewnętrzną ścianę fasady elementu profilowanego, przy czym również komora fasady wewnętrznej może być wypełniona pianką ze spienionego tworzywa. Komora fasady wewnętrznej jest wypełniona tworzywem ze spienionego tworzywa korzystnie w zasadzie całkowicie. W przypadku większej ilości komór fasady wewnętrznej można wypełnić pianką ze spienionego tworzywa korzystnie wszystkie komory fasady wewnętrznej, dzięki czemu właściwości izolacyjne będą jeszcze lepsze. Istnieje też możliwość wykonania jednej lub więcej komór bez materiałów izolacyjnych, takich jak na przykład spienione tworzywo sztuczne.

Jako tworzywo piankowe do wypełnienia komór wewnętrznych i/lub komór fasady wewnętrznej można zastosować na przykład piankę poliuretanową, która posiada dobre właściwości izolacyjne i dobrą obrabialność.

W celu zapewnienia dużej sztywności mechanicznej można zaprojektować przynajmniej w jednej komorze wewnętrznej element zbrojeniowy. Przy tym element zbrojeniowy w komorze wewnętrznej może być osadzony w tworzywie piankowym, co zapewni zarówno dobre właściwości izolacyjne, jak również dużą sztywność mechaniczną. Element zbrojeniowy może służyć jednocześnie jako prowadniczy element izotermiczny wewnątrz elementu profilowanego, co może dodatkowo ulepszyć właściwości izolacyjne. Element zbrojeniowy może być profilem, zwłaszcza przede wszystkim profilem w kształcie litery C lub pudełka, co jest korzystne pod względem produkcyjnym, jak również może być wprowadzony do danej komory wewnętrznej przy niewielkim nakładzie pracy. Tego rodzaju profil można wyprodukować ze stali, materiału wzmocnionego włóknem szklanym (GFK) lub tym podobnych, w celu zapewnienia koniecznej sztywności mechanicznej.

Aby można było zastosować elementy zbrojeniowe o wystarczających rozmiarach, pojemność komory wewnętrznej, w której umieszcza się element zbrojeniowy może być większa niż pojemność innych komór, tj. pozostałych komór wewnętrznych i komór przednich. Podobnie pojemność co najmniej jednej komory przedniej może być większa niż pojemność komory wewnętrznej nieposiadającej zbrojenia i/lub niż pojemność komory wewnętrznej fasady wewnętrznej. Odpowiednio obszerna konstrukcja komory przedniej zapewnia z jednej strony niezawodne odprowadzenie wniesionej energii cieplnej, a dodatkowo zapobiega silnemu nagrzewaniu się objętości powietrza znajdującego się w danej komorze przedniej.

W celu przygotowania skrzydła okiennego szczególnie korzystne jest umieszczenie komory wewnętrznej z elementem zbrojeniowym w pionowym przedłużeniu co najmniej jednej szyby szklanej. W tego rodzaju konstrukcji element zbrojeniowy może działać szczególnie skutecznie jako prowadniczy element izotermiczny.

Skrzydło okienne według wynalazku jest wyposażone w opisany powyżej element profilowany. W przypadku, gdy komora przednia jest przewidziana z dwoma otworami odpowietrzającymi, są one umieszczone korzystnie w odstępie od siebie w kierunku pionowym, a zatem w zamontowanym położeniu skrzydła okiennego w odstępie od siebie wzdłuż kierunku wysokości fasady, niezależnie od tego, czy otwory wentylacyjne są ukształtowane na zewnętrznej ścianie fasady czy na wewnętrznej ścianie komory. W przypadku, gdy komora przednia elementu profilowanego jest wyposażona w otwór odpowietrzający w formie szczeliny, może ta szczelina rozpościerać się korzystnie w zasadzie w kierunku pionowym lub w zasadzie w kierunku poziomym. Ukierunkowanie wymienione jako pierwsze jest korzystne wówczas, kiedy otwór odpowietrzający w formie szczeliny jest ukształtowany na zewnętrznej ścianie fasady, a zatem w położeniu zamontowanym skrzydła okiennego rozpościera się on w kierunku wysokości fasady. Natomiast ukierunkowanie wymienione jako ostatnie wchodzi w rachubę przy otworach odpowietrzających w formie szczeliny usytuowanych na wewnętrznych ścianach komory.

Skrzydło okienne według wynalazku wyposażone jest korzystnie w wykonaną z tworzywa sztucznego listwę przyszybową, która jest wypełniona tworzywem piankowym, szczególnie pianką poliuretanową, co wpływa na dalszą poprawę właściwości izolacyjnych skrzydła okiennego.

Również ościeżnica według wynalazku jest wyposażona w powyższy element profilowany. Jak w przypadku opisanego wcześniej skrzydła okiennego, tak również w przypadku ramy okiennej, w konstrukcji przewidującej dwa otwory odpowietrzające korzystne jest ich usytuowanie w celu usprawnienia cyrkulacji powietrza w położeniu zamontowanym ościeżnicy w odstępie od siebie w kierunku pionowym, niezależnie od tego, czy otwory odpowietrzające są ukształtowane na zewnętrznej ścianie fasady, czy też na wewnętrznej ścianie komory. Również w przypadku ukształtowania otworów odpowietrzających w formie szczelin korzystne może być ich zarówno zasadniczo pionowe ukierunkowanie, jak też ich w zasadzie poziome ukierunkowanie w celu zapewnienia pożądanej cyrkulacji powietrza w komorze przedniej lub pomiędzy dwiema sąsiednimi komorami.

Opisane powyżej skrzydło okienne oraz opisana powyżej ościeżnica mogą być ze sobą połączone w sposób według wynalazku w celu stworzenia w ten sposób zespołu okiennego, który posiada korzystne właściwości izolacyjne w stosunku do silnego i szczególnie długotrwałego promieniowania słonecznego.

Wynalazek jest następnie wyjaśniony bardziej szczegółowo na podstawie przykładów wykonania i odnośnych rysunków, na których pokazano:

Fig. 1 ramę elementu profilowanego skrzydła okiennego według przykładu wykonania wynalazku, w przekroju,

Fig. 2 połączenie skrzydła okiennego z ościeżnicą według pierwszej formy wykonania wynalazku, w przekroju,

Fig. 3 połączenie skrzydła okiennego z ościeżnicą według drugiej formy wykonania wynalazku, w przekroju,

Fig. 4 połączenie skrzydła okiennego z ościeżnicą według trzeciej formy wykonania wynalazku, w przekroju,

Fig. 5 połączenie skrzydła okiennego z ościeżnicą według czwartej formy wykonania wynalazku, w przekroju,

Fig. 6 połączenie skrzydła okiennego z ościeżnicą według piątej formy wykonania wynalazku, w przekroju.

Fig. 1 pokazuje ramę elementu profilowanego P przedstawionego na fig. 2 skrzydła okiennego 1. Element profilowany P (szyba szklana 2 i listwa przyszybowa 4 nie są pokazane na fig. 1) zawiera wiele komór 7, przy czym niektóre komory 7 są ukształtowane jako komory wewnętrzne 7a, a inne jako komory przednie 7b. Ponadto niektóre komory wewnętrzne 7a są ukształtowane jako komory 7c fasady wewnętrznej. W większości komór wewnętrznych 7a jest korzystnie wstawiony element zbrojeniowy 9, w szczególności stalowy element zbrojeniowy 9.

Dalszy opis, także elementu profilowanego P według fig. 1, odnosi się do poniższego opisu figury 2. Na fig. 2 przedstawiono w przekroju skrzydło okienne 1 ze wstawioną do niego, pokazaną jedynie schematycznie, szybą szklaną 2 zespoloną, która jest utrzymywana w skrzydle okiennym 1 za pomocą profili uszczelniających 3 oraz listwy przyszybowej 4. Na fig. 2 pokazano skrzydło okienne 1 połączone z ościeżnicą okienną 5, za pomocą której skrzydło okienne 1 poprzez profile uszczelniające 6 znajduje się w zazębieniu, względnie w urządzeniu dociskowym.

Cecha szczególna pokazanego na fig. 1 elementu profilowanego P, względnie skrzydła okiennego 1, określanej w dalszej części również jako rama skrzydła 1, która posiada wiele komór 7, polega na tym, że co najmniej jedna z komór przednich 7b jest wypełniona płynnym medium 16. Płynnym medium 16 jest korzystnie powietrze z otoczenia. W korzystny sposób komory przednie 7b są wypełnione wyłącznie otaczającym powietrzem i dlatego nie posiadają materiałów izolacyjnych.

Komory przednie 7b posiadają co najmniej jedną ścianę komory, która przynajmniej niektórymi fragmentami tworzy zewnętrzną ścianę fasady 18 elementu profilowanego P. Taka zewnętrzna ściana fasady 18 podczas silnego promieniowania słonecznego nagrzewa się, przez co podgrzaniu ulega także znajdujące się wdanej komorze przedniej 7b płynne medium 16 i wskutek tego cyrkuluje ono wewnątrz komory przedniej 7b, względnie przez nią przepływa lub z niej wypływa. Komory przednie 7b są korzystnie wyposażone w otwory odpowietrzające 17, przez które nagrzane płynne medium 16 w postaci nagrzanego powietrza otaczającego wypływa z komór przednich 7b do środowiska zewnętrznego U, a zimniejsze powietrze otaczające ze środowiska zewnętrznego U może wpłynąć do komór przednich 7b. Każda komora przednia 7b jest wyposażona korzystnie przynajmniej w dwa otwory odpowietrzające 17, co sprzyja cyrkulacji poprzez unoszenie się ogrzanego powietrza w danej komorze przedniej 7b. Dotyczy to zwłaszcza takiej sytuacji, gdy otwory odpowietrzające 17 są umieszczone na różnych wysokościach zewnętrznej ściany fasady 18.

Jak ponadto pokazano na fig. 2, wszystkie komory wewnętrzne 7a i 7c są wypełnione tworzywem piankowym 8 w postaci pianki poliuretanowej jako tworzywem spienionym, przy czym pianka poliuretanowa wypełnia komory wewnętrzne 7a i 7c ramy skrzydła 1 bezpośrednio i niezależnie. Korzystne jest jednak wypełnienie komór wewnętrznych 7a i 7c pianką poliuretanową co najmniej w ilości około 75%. Ponadto każda komora wewnętrzna 7a i 7c jest wypełniona pianką co najmniej w ilości 75%, korzystnie do 100% jej powierzchni przekroju i tym samym jest wypełniona pianką całkowicie.

Kolejna cecha szczególna skrzydła okiennego 1 polega na tym, że w większości komór wewnętrznych 7a znajduje się element zbrojeniowy 9 w postaci otwartego profilu stalowego jako elementu profilowego wzmacniającego skrzydło okienne 1, który jest całkowicie osadzony w tworzywie piankowym 8 w postaci pianki poliuretanowej i ewentualnie opiera się na wypustach krawędziowych 14 ściany danej komory wewnętrznej 7a. Stalowy profil/element zbrojeniowy 9 służy do statycznego usztywnienia skrzydła okiennego 1, jednocześnie również jako ochrona przed włamaniem, a ponadto działa wewnątrz skrzydła okiennego 1 w połączeniu z szybą szklaną 2 zespoloną jako prowadniczy element izotermiczny, jak wykazały pomiary i wyniki symulacji. Co się tyczy działania stalowego profilu/elementu zbrojeniowego 9 jako prowadniczego elementu izotermicznego należy odnieść się do opisu w dokumencie DE 20 2011 003 572 U1 oraz do załączonych figur.

Na fig. 2 jest jednocześnie przedstawiona w przekroju ościeżnica okienna 5, posiadająca w korespondujący sposób wiele komór 11, z których jedne są ukształtowane jako komora wewnętrzna 11 a, a inne jako komora przednia 11b. Niektóre z komór wewnętrznych 11a są dodatkowo ukształtowane jako komory 11 c fasady wewnętrznej. Również w ościeżnicach okiennych 5 komory przednie 11b są wypełnione płynnym medium 16, w szczególności powietrzem z otoczenia, które może wypłynąć przez otwory odpowietrzające 19 wprowadzone w zewnętrznej ścianie fasady 20. Jednocześnie powietrze z otoczenia zewnętrznego U może wpłynąć do komór przednich 11b przez otwory odpowietrzające 19.

Komory wewnętrzne 11a i 11c są korzystnie w całości, co najmniej jednak w ilości 75%, wypełnione tworzywem piankowym 8, szczególnie pianką poliuretanową. Również tutaj każda z wypełnionych pianką komór wewnętrznych 11a i 11c jest wypełniona co najmniej w 75%, korzystnie do 100% jej powierzchni przekroju i tym samym jest wypełniona pianką całkowicie. Znajduje się tu również w większości komór wewnętrznych 11a, w zasadzie w pionowym przedłużeniu szyby szklanej 2 zespolonej oraz uzbrojonej komory wewnętrznej 7a skrzydła okiennego 1, element zbrojeniowy 12, korzystnie wydrążony stalowy element profilowany, który także jest całkowicie osadzony w tworzywie piankowym 8, szczególnie w piance poliuretanowej. Co się tyczy ościeżnicy okiennej 5, to poprzez połączenie sztucznego tworzywa piankowego 8 z profilem/elementem zbrojeniowym 12 ze stali, uzyskuje się szczególnie korzystną charakterystykę izolacji cieplnej ościeżnicy okiennej 5, a z drugiej strony doskonałą stabilność mechaniczną i zabezpieczenie przed włamaniem lub temu podobnym. Profil/element zbrojeniowy 12 może służyć również jako prowadniczy element izotermiczny. Ponadto także i tutaj stalowy profilowany element zbrojeniowy 12 może być ewentualnie podparty na wypustach krawędziowych 14.

Komory wewnętrzne 7a i 7c skrzydła okiennego 1 oraz komory wewnętrzne 11a i 11c ościeżnicy okiennej 5 są korzystnie in situ wypełnione pianką z poliuretanu, przy czym korzystnie stosuje się piankę poliuretanową o gęstości od 30 do 40 kg/m³.

Taka pianka o wartości λ od około 0,021 do 0,031 pozwala w całości spełnić normatywy domu pasywnego pod względem wytycznych dla domów niskoenergetycznych o współczynniku przenikania ciepła Uw < 0,8, przy czym Uw określa współczynnik przenikania ciepła całego okna, włącznie ze skrzydłem okiennym 1, szybą szklaną 2 i ościeżnicą okienną 5. Ponadto dzięki zastosowaniu tworzywa piankowego 8 w postaci pianki poliuretanowej oraz profilu/elementu zbrojeniowego 9 i 12 powstaje profil okienny i/lub profil ościeżnicy albo ramy drzwiowej lub tym podobny, który jest z jednej strony lekki, a z drugiej strony posiada wysoką mechaniczną wytrzymałość, a zatem można zastosować mniej gęstą piankę poliuretanową o szczególnie wysokiej oporności na przenikanie ciepła.

Sposób wykonania komór przednich 7b i 11 b pozwala jednocześnie na poruszanie się w nich płynnego medium 16, zwłaszcza przepływ, a zatem zapewnia odprowadzenie ciepła na skutek tego przepływu i tym samym redukuje wpływ przewodzenia ciepła podczas silnego nasłonecznienia oraz następującego tym samym nagrzania zewnętrznej ściany fasady 18 i 20 komór przednich 7b i 11 b.

W ten sposób powstaje zespół okienny zawierający ościeżnicę okienną 5 i skrzydło okienne 1, w którym można zrealizować redukcję wpływu promieniowania słonecznego, zwłaszcza w przypadku ciemnych kolorów danych elementów profilowanych P, poprzez wprowadzenie do komór przednich 7b i 11 b elementu profilowanego P płynnego medium 16. Dodatkowo, dzięki zastosowaniu elementu zbrojeniowego 9, 12 z jednej strony oraz z drugiej strony - wypełnieniu komór wewnętrznych 7a, 7c oraz 11a, 11c elementu profilowanego P pianką poliuretanową o stosunkowo niskiej gęstości, można zapewnić właściwości termoizolacyjne odpowiadające domowi pasywnemu.

Kolejną zaletą w związku z tym jest również zastosowanie do listew przyszybowych 4 wydrążonych profili listwowych z tworzywa sztucznego, wypełnionych pianką poliuretanową. Ponadto można uwzględnić jako profilowane elementy zbrojeniowe 9, 12 także szyny profilowane z tworzyw sztucznych wzmocnionych włóknem lub z mas prasowniczych wzmocnionych włóknem.

W realizacji przedstawionej na fig. 2, jak już wcześniej wyjaśniono, wszystkie komory wewnętrzne 7a, 7c oraz 11a, 11c są wypełnione tworzywem piankowym 8 w postaci pianki poliuretanowej, a elementy zbrojeniowe 9 i 12 są wykonane ze stali. Przy zastosowaniu pianki poliuretanowej o wartości λ około 0,028 osiąga się tutaj wartość Uf 0,927 W/m²K, przy czym Uf określa współczynnik przenikania ciepła systemu ramowego zawierającego ramę skrzydła okiennego 1 i ościeżnicę okienną 5.

W realizacji zaprezentowanej na fig. 3 niektóre komory wewnętrzne 7a i 11a są również wypełnione tworzywem piankowym 8 w postaci pianki poliuretanowej, podczas gdy w skrzydle okiennym 1 i w ościeżnicy okiennej 5 każdorazowo dwie komory wewnętrzne 7c i 11c fasady wewnętrznej są wykonane jako nieposiadające pianki poliuretanowej lub innego materiału izolacyjnego. Zastosowane profile/elementy zbrojeniowe 9 i 12 są również wykonane ze stali. Przy zastosowaniu pianki poliuretanowej o wartości λ 0,028 w komorach wewnętrznych 7a, względnie 11a, osiąga się wartość Uf 0,949 W/m²K.

W realizacji pokazanej na fig. 4 znów wszystkie komory wewnętrzne 7a, 7c i 11a, 11c są wypełnione tworzywem piankowym 8 w postaci pianki poliuretanowej o wartości λ wynoszącej 0,028. Natomiast profile/elementy zbrojeniowe 9 i 12 są wyprodukowane z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem szklanym, przy czym profil/element zbrojeniowy 12 ościeżnicy okiennej 5 jest wykonany jako profil wydrążony zamknięty. Tutaj uzyskuje się wartość Uf 0,758 W/m²K.

Na fig. 5 przedstawiono wreszcie formę wykonania, gdzie w skrzydło okienne 1 jest wstawiony profil/element zbrojeniowy 9 z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem szklanym, a w ościeżnicę okienną 5 - profil/element zbrojeniowy 12 ze stali. Również tutaj profil/element zbrojeniowy 12 ościeżnicy okiennej 5 jest wykonany jako zamknięty profil wydrążony. Wszystkie komory wewnętrzne 7a i 11 a, względnie komory wewnętrzne 7c i 11c fasady wewnętrznej są wypełnione tworzywem piankowym 8 w postaci pianki poliuretanowej o wartości λ wynoszącej 0,028. W tym przypadku osiąga się wartość Uf 0,815 W/m²K.

Na fig. 6 przedstawiono piątą formę wykonania. W odróżnieniu od form wykonania na fig. od 1 do 5, według formy wykonania pokazanej na fig. 6 otwory odpowietrzające 17 i 19 są ukształtowane na wewnętrznych ścianach komór, podczas gdy zewnętrzne ściany fasady elementów profilowych nie posiadają otworów odpowietrzających. Stosownie do tego przez otwory odpowietrzające 17 i 19 według fig. 6 jest zapewniony przepływ płynu pomiędzy każdą z sąsiednich komór przednich 7b i 11 b. Przy tym co najmniej jeden z otworów odpowietrzających 17 i 19 zapewnia na końcu łączność płynową z otoczeniem zewnętrznym.

Wynalazek jest oczywiście możliwy do zastosowania także do elementów drzwiowych lub innych elementów profilowanych wprowadzanych lub wstawianych w ściany zewnętrzne budynków, na przykład w domach prefabrykowanych.

Claims (24)

1. Element profilowany z tworzywa sztucznego, w szczególności do skrzydła okiennego (1) lub innej konstrukcji do osadzenia oszklenia albo do ościeżnicy okiennej (5), z co najmniej jedną komorą przednią (7b, 11b) i co najmniej jedną komorą wewnętrzną (7a, 7c, 11a, 11c), przy czym komora przednia (7b, 11 b) posiada ścianę komory, która przynajmniej pewnymi fragmentami tworzy zewnętrzną ścianę fasady (18, 20) elementu profilowanego (P) i przy czym komora wewnętrzna (7a, 7c, 11a, 11c) jest utworzona przez wewnętrzne ściany komory, przy czym co najmniej jedna komora przednia (7b, 11 b) jest wypełniona płynnym medium (16), znamienny tym, że przynajmniej jedna komora przednia (7b, 11b) posiada co najmniej dwa otwory odpowietrzające (17, 19), które są umieszczone na ścianie komory tworzącej fasadę zewnętrzną w odstępie od siebie na długości wzdłużnego ukierunkowania elementu profilowanego (P) lub pod pewnym kątem w stosunku do wzdłużnego ukierunkowania elementu profilowanego (P).

2. Element profilowany według zastrz. 1, znamienny tym, że przewidziano wiele komór przednich (7b, 11b) i/lub wiele komór wewnętrznych (7a, 7c, 11a, 11 c).

3. Element profilowany według co najmniej jednego z zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, że co najmniej jedna komora przednia (7b, 11 b) jest wypełniona powietrzem z otoczenia i/lub w zasadzie nie posiada materiałów izolacyjnych.

4. Element profilowany według co najmniej jednego z zastrz. od 1 do 3, znamienny tym, że przynajmniej dwie sąsiadujące ze sobą komory przednie (7b, 11b) pozostają ze sobą w łączności płynowej przez co najmniej jeden otwór odpowietrzający (17, 19).

5. Element profilowany według co najmniej jednego z zastrz. od 1 do 4, znamienny tym, że przynajmniej jedna komora przednia (7b, 11b) posiada co najmniej dwa otwory odpowietrzające (17, 19), które są umieszczone na różnych, przylegających do siebie lub przebiegających pochyło ścianach komory przedniej (7b, 11b).

6. Element profilowany według co najmniej jednego z zastrz. od 1 do 5, znamienny tym, że otwory odpowietrzające (17, 19) są ukształtowane w formie szczeliny i rozpościerają się w zasadzie na długości wzdłużnego ukierunkowania elementu profilowanego (P) lub pod pewnym kątem w stosunku do wzdłużnego ukierunkowania elementu profilowanego (P).

7. Element profilowany według co najmniej jednego z poprzednich zastrz. od 1 do 6, znamienny tym, że co najmniej jedna komora wewnętrzna (7a, 7c, 11a, 11c) jest wypełniona tworzywem piankowym (8).

8. Element profilowany według co najmniej jednego z poprzednich zastrz. od 1 do 7, znamienny tym, że co najmniej jedna z komór wewnętrznych (7c, 11 c) jest ukształtowana jako komora wewnętrzna (7c, 11c) fasady wewnętrznej, która przynajmniej fragmentami jest utworzona przez ścianę fasady wewnętrznej elementu profilowanego (P) i że co najmniej jedna komora wewnętrzna (7c, 11c) fasady wewnętrznej jest wypełniona tworzywem piankowym (8).

9. Element profilowany według co najmniej jednego z zastrz. 7 lub 8, znamienny tym, że tworzywo piankowe (8) jest pianką poliuretanową.

10. Element profilowany według co najmniej jednego z poprzednich zastrz. od 1 do 9, znamienny tym, że przynajmniej w jednej komorze wewnętrznej (7a, 11a) przewidziano element zbrojeniowy (9, 12).

11. Element profilowany według zastrz. 10, znamienny tym, że element zbrojeniowy (9, 12) jest wprowadzony w komorze wewnętrznej (7a, 11a) w tworzywo piankowe (8).

12. Element profilowany według co najmniej jednego z zastrz. 10 lub 11, znamienny tym, że element zbrojeniowy (9, 12) jest profilem, w szczególności zasadniczo w kształcie litery C lub profilem pudełkowym, wyprodukowanym ze stali, GFK lub podobnych.

13. Element profilowany według co najmniej jednego z zastrz. od 10 do 12, znamienny tym, że pojemność komory wewnętrznej (7a, 11a), w której jest umieszczony element zbrojeniowy (9, 12), jest większa niż pojemność innych komór (7, 11), tj. komór wewnętrznych (7a, 7c, 11a, 11 c) i komór przednich (7b, 11 b).

14. Element profilowany według co najmniej jednego z zastrz. od 10 do 13, znamienny tym, że pojemność co najmniej jednej komory przedniej (7b, 11 b) jest większa niż pojemność nieuzbrojonej komory wewnętrznej (7a, 7c, 11a, 11c).

PL 243373 Β1

15. Element profilowany według co najmniej jednego z poprzednich zastrz. od 1 do 14, znamienny tym, że jest połączony z co najmniej jedną, korzystnie z wieloma szybami szklanymi (2).

16. Element profilowany według zastrz. 15, znamienny tym, że komora wewnętrzna (7a, 11a) z elementem zbrojeniowym (9, 12) jest usytuowana zasadniczo w pionowym przedłużeniu co najmniej jednej szyby szklanej (2).

17. Skrzydło okienne zawierające co najmniej jedną szybę szklaną (2) osadzoną w ramie złożonej z elementów profilowanych (P), przy czym co najmniej jeden element profilowany (P)jest elementem profilowanym (P) określonym w co najmniej jednym z poprzednich zastrz. od 1 do 16.

18. Skrzydło okienne według zastrz. 17, znamienne tym, że co najmniej jedna komora przednia (7b, 11 b) posiada przynajmniej dwa otwory odpowietrzające (17, 19), które są umieszczone w odstępie od siebie w kierunku pionowym.

19. Skrzydło okienne według co najmniej jednego z zastrz. 17 lub 18, znamienne tym, że co najmniej jedna komora przednia (7b, 11 b) posiada otwór odpowietrzający (17, 19) w formie szczeliny, która rozpościera się w zasadzie w kierunku pionowym lub w zasadzie w kierunku poziomym.

20. Skrzydło okienne według co najmniej jednego z zastrz. od 17 do 19, znamienne tym, że listwa przyszybowa (4) jest przewidziana z tworzywa sztucznego i jest wypełniona tworzywem piankowym (8), w szczególności pianką poliuretanową.

21. Ościeżnica okienna złożona z elementów profilowanych (P), przy czym co najmniej jeden element profilowany (P) jest elementem profilowanym (P) określonym w co najmniej jednym z poprzednich zastrz. od 1 do 16.

22. Ościeżnica okienna według zastrz. 21, znamienna tym, że co najmniej jedna komora przednia (7b, 11 b) posiada co najmniej dwa otwory odpowietrzające (17, 19), które są umieszczone w odstępie od siebie w kierunku pionowym.

23. Ościeżnica okienna według co najmniej jednego z zastrz. 21 lub 22, znamienna tym, że przynajmniej jedna komora przednia (7b, 11 b) posiada otwór odpowietrzający (17,19) w formie szczeliny, która rozpościera się zasadniczo w kierunku pionowym lub zasadniczo w kierunku poziomym.

24. Zespół okienny zawierający skrzydło okienne (1) określone w co najmniej jednym z poprzednich zastrz. od 17 do 20 i ościeżnicę okienną (5) określoną w co najmniej jednym z poprzednich zastrz. od 21 do 23, przy czym skrzydło okienne (1) znajduje się, poprzez profile uszczelniające (6), w zazębieniu lub połączeniu dociskowym z ościeżnicą okienną (5).