RU24495U1

RU24495U1 - WINDOW BLOCK

Info

Publication number: RU24495U1
Application number: RU2002101784/20U
Authority: RU
Inventors: А.И. Гныр; А.И. Гныря; Е.В. Петров; В.И. Терехов; М.И. Низовцев
Original assignee: Томский государственный архитектурно-строительный университет
Priority date: 2002-01-21
Filing date: 2002-01-21
Publication date: 2002-08-10

Description

ИИШшрIIShr

ШшШЁМт :11ШШтШШШшШЁМт: 11ШШтШШ

- ---:; г ШЩЩ ЩЩ || ЩЩ|рЩ - --- :; r SHSCHCH SHCHCHCH || ЩЩ | рЩ

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована при строительстве зданий гражданского или промышленного назначения.The utility model relates to the field of construction and can be used in the construction of buildings for civil or industrial purposes.

Стандартные конструкции оконных блоков (ГОСТ 11214-86. Окна и балконные двери деревянные с двойным остеклением для жилых и общественных зданий. Типы, конструкция и размеры. - М.: Изд-во стандартов, 1986. - 50 с.), используемые в строительстве, содержат, как правило, оконную коробку, в которой размещены установленные в переплетах внутреннее и наружное одиночные стекла. Для обеспечения комфортных условий в помещении необходимо, чтобы перепад температур между температурой воздуха в помещении и температурой внутренних поверхностей ограждаюпщх конструкций был минимальный. Наиболее низкой в зимний период времени в помещении обычно является температура поверхности остекления окон, что создает дискомфортные зоны вблизи них и отрицательно влияет на тепловой режим помещений. Данные конструкции окон в зимний период времени не имеют соответствующих температур внутренних поверхностей, обеспечивающих комфортные условия вблизи окон. Кроме этого, низкая температура остекления в этих известных конструкциях ведет к образованию конденсата, а в некоторых случаях и к их обледенению внутренней поверхности остекления, что снижает световую активность окон. Особенно часто эти процессы наблюдаются в нижней области остекления, где наиболее низкая температура поверхности стекла.Standard designs of window blocks (GOST 11214-86. Windows and balcony doors with wooden double glazed windows for residential and public buildings. Types, design and dimensions. - M .: Publishing house of standards, 1986. - 50 p.) Used in construction , contain, as a rule, a window box in which the inner and outer single glasses installed in binders are placed. To ensure comfortable conditions in the room, it is necessary that the temperature difference between the air temperature in the room and the temperature of the internal surfaces of the enclosing structures is minimal. The lowest temperature during the winter period in the room is usually the surface temperature of the glazed windows, which creates uncomfortable areas near them and adversely affects the thermal conditions of the rooms. These window constructions in the winter period of time do not have the corresponding internal surface temperatures, providing comfortable conditions near the windows. In addition, the low glazing temperature in these known structures leads to the formation of condensate, and in some cases to their icing on the inner surface of the glazing, which reduces the light activity of the windows. Especially often, these processes are observed in the lower glazing region, where the lowest surface temperature of the glass.

Известны оконные блоки, содержапще оконную коробку, в которой размещены переплеты и установленные в переплетах наружное и внутреннее одиночные стекла, выполненные в соответствии с ГОСТ 11214-86. Но между ОКОННЫЙ БЛОКKnown window blocks, containing a window box in which binders are placed and the outer and inner single glasses installed in binders are made in accordance with GOST 11214-86. But between the WINDOW BLOCK

наружным и внутренним стеклами данного окна в межстекольном пространстве расположен теплонагревательный элемент (Рекомендации по проектированию светопрозрачных ограждений общественных зданий массового строительства / ЦНИИЭП учебных зданий. - М.: Стройиздат, 1989. - 136 с., страница 32, рисунок 27).outer and inner windows of this window in the inter-glass space is a heating element (Recommendations for the design of translucent fencing of public buildings of mass construction / TsNIIEP educational buildings. - M .: Stroyizdat, 1989. - 136 p., page 32, figure 27).

При обогреве окон с двойным остеклением таким теплонагревательным элементом происходит повышение температуры внутреннего и наружного остекления и можно добиться удаления конденсата с поверхности внутреннего стекла. Однако представленная конструкция имеет недостаток, заключающийся в том, что при таком расположении теплонагревательного элемента имеют место больпше теплопотери, которые идут на нагрев наружного стекла. Кроме того, представленная конструкция оконного блока является негерметичной, что ведет к дополнительным потерям, связанным с нагревом в межстекольном пространстве поступающего туда холодного наружного воздуха.When heating windows with double glazing with such a heating element, the temperature of the internal and external glazing increases and condensate can be removed from the surface of the inner glass. However, the design presented has the disadvantage that, with this arrangement of the heat element, there are more heat losses that go to heat the outer glass. In addition, the presented design of the window unit is leaky, which leads to additional losses associated with the heating of the cold outside air entering there between the panes.

Поэтому для улучшения теплового режима работы оконных конструкций вместо одиночных стекол используют стеклопакеты, которые не имеют щелей или других негерметичных соединений. Данная конструкция стеклопакета является герметичной и не пропускает в межстекольное пространство стеклопакета холодный наружный воздух.Therefore, to improve the thermal mode of operation of window structures, instead of single glasses, double-glazed windows are used that do not have gaps or other leaks. This design of a double-glazed window is tight and does not pass cold outside air into the glazing space of a double-glazed window.

Совместное применение в конструкции оконного блока стекла и стеклопакета, представленного в Рекомендациях по проектированию светопрозрачных ограждений общественных зданий массового строительства / ЦНИИЭП учебных зданий. - М.: Стройиздат, 1989. - 136 с., страница 30, рисунок 21, имеет ряд преимуществ перед предыдущей конструкцией.Joint use in the design of the window block of glass and glass, presented in the Recommendations for the design of translucent fencing of public buildings of mass construction / TsNIIEP of educational buildings. - M .: Stroyizdat, 1989. - 136 p., Page 30, figure 21, has a number of advantages over the previous design.

Этот оконный блок содержит оконную коробку, закрепленные в ней переплеты, одиночное наружное стекло и внутренний стеклопакет, установленные в переплетах. Он обеспечивает более оптимальный режим работы по сравнению со стандартным двойным остеклением, ведущим к повышению температуры внутренней поверхности остекления. Кроме того, герметичность стеклопакета препятствует образовапию конденсата на стеклах. Но в наиболее холодные периоды в зимнее время от таких окон идет холодное инфракрасное излучение (холод), что влияет отрицательно на тепловой режим помещения.This window unit comprises a window box, binders fixed therein, a single outer glass and an inner double-glazed window installed in binders. It provides a more optimal mode of operation compared to standard double glazing, leading to an increase in the temperature of the inner surface of the glazing. In addition, the tightness of the glass prevents the formation of condensate on the glass. But in the coldest periods in the winter, cold infrared radiation (cold) comes from such windows, which negatively affects the thermal conditions of the room.

Последний аналог по конструкции и по решаемой задаче более близок к заявляемой конструкции оконного блока и был принят за прототип.The last analogue in design and in the problem to be solved is closer to the claimed design of the window unit and was adopted as a prototype.

Задача полезной модели - обеспечить комфортный тепловой и световой режимы помещения в зимнее время.The objective of the utility model is to provide comfortable thermal and light modes of the room in winter.

Задача решена следующим образом: Оконный блок, включающий оконную коробку с закрепленными переплетами, стеклопакет и наружное одиночное стекло, установленные в переплетах, согласно заявляемой полезной модели снабжен теплонагревательным элементом, размещенным внутри стеклопакета. Тешюнагревательный элемент размещен на высоте не более 1/10 высоты стеклопакета от его нижней части. Теплонагревательный элемент может быть выполнен в виде токопроводящего покрытия, расположенного на первом от помещения стекле стеклопакета внутри последнего. Кроме того, оконный блок дополнительно содержит теплоотражающее покрытие, нанесенное на второе от помещения стекло стеклопакета внутри последнего.The problem is solved as follows: A window unit including a window box with fixed binders, a double-glazed window and an outer single glass installed in binders, according to the claimed utility model, is equipped with a heating element placed inside the double-glazed window. The heating element is placed at a height of not more than 1/10 of the height of the glass packet from its lower part. The heat-heating element may be made in the form of a conductive coating located on the first glass of a glass packet from the inside of the latter. In addition, the window unit further comprises a heat-reflecting coating deposited on the second glass pane of the window from the inside of the latter.

Таким образом, заявленный оконный блок отличается от прототипа тем, что:Thus, the claimed window unit differs from the prototype in that:

-он снабжен теплонагревательным элементом, размещенным внутри стеклопакета;- it is equipped with a heating element located inside the glass;

-Тешюнагревательный элемент размещен на высоте не более 1/10 высоты стеклопакета от его нижней части;- The heating element is placed at a height of no more than 1/10 of the height of the glass from its lower part;

-Тешюнагревательный элемент выполнен в виде токопроводящего покрытия, расположенного на первом от помещения стекле стеклопакета внутри последнего;- The heating element is made in the form of a conductive coating located on the first glass of a double-glazed window from the inside of the latter;

- ОН снабжен теплоотражающим покрытием, расположенным на втором от помещения стекле с внутренней стороны стеклопакета. Это говорит о новизне заявляемого оконного блока.- It is equipped with a heat-reflecting coating located on the second glass from the premises on the inside of the glass packet. This indicates the novelty of the claimed window unit.

Применение теплонагревательного элемента в межстекольном пространстве стеклопакета в заявляемой конструкции оконного блока позволяет существенно повысить температуру стекла, обращенного внутрь помещения. Стекло нагревается за счет конвективной и лучистой передачи теплоты от воздуха межстекольного пространства, который в свою очередь получает тепло от самого теплонагревательного элемента. Кроме того, стекло нагревается за счет лучистой передачи тепла от самого теплонагревательного элемента стеклу.The use of a heating element in the inter-glass space of a double-glazed window in the inventive design of a window unit can significantly increase the temperature of the glass facing the inside of the room. The glass is heated due to convective and radiant heat transfer from the air between the glass panes, which in turn receives heat from the heat element itself. In addition, the glass is heated by radiant heat transfer from the heat element to the glass.

Экспериментально установлено, что размещение теплонагревательного элемента на высоте не более 1/10 высоты стеклопакета от его нижней части приводит к более эффективному нагреву поверхности первого от помещения стекла и более равномерному распределению температуры по высоте первого от помещения стекла оконного блока. Это достигается тем, что теплота, идущая от теплонагревательного элемента приводит к дополнительному конвективному движению теплого воздуха в межстекольном пространстве стеклопакета, что ведет к движению теплого воздуха от теплонагревательного элемента снизу вверх и позволяет добиться более равномерного распределения температуры по высоте межстекольного пространства и по высоте первого от помещения стекла.It was experimentally established that the placement of a heating element at a height of not more than 1/10 of the height of the glass packet from its lower part leads to more efficient heating of the surface of the first glass from the room and a more uniform temperature distribution along the height of the first window unit from the glass. This is achieved by the fact that the heat coming from the heating element leads to additional convective movement of warm air in the inter-glass space of the double-glazed window, which leads to the movement of warm air from the heating element from the bottom up and allows for a more uniform temperature distribution over the height of the inter-glass space and the height of the first glass premises.

Применение в качестве теплонагревательного элемента токопроводящего покрытия, расположенного на ближайшем к помещению стекле с внутренней стороны стеклопакета более эффективно с точки зрения повышения температуры первого от помещения стекла по сравнению с обогревом межстекольного пространства, так как в этом случае энергия от теплонагревательного элемента сразу же передается стеклу, а не воздуху прослойки, как это имеет место в первом случае, и только затем стеклу. В связи с этим для получения одной и той же (одинаковой) температуры первого от помещения стекла во втором случае требуется меньше электрической энергии, чем в первом случае.The use of a conductive coating as a heating element located on the glass closest to the room from the inside of the glass unit is more effective in terms of increasing the temperature of the first glass from the room as compared to heating the inter-glass space, since in this case the energy from the heating element is immediately transferred to the glass, and not the air of the interlayer, as is the case in the first case, and only then the glass. In this regard, to obtain the same (same) temperature of the first glass from the room in the second case, less electrical energy is required than in the first case.

Применение в предлагаемой конструкции оконного блока теплоотражающего покрытия, расположенного на втором от помещения стекле с внутренней стороны стеклопакета показало, что именно такое расположение теплоотражающего покрытия более рационально. Так как именно в этом случае тепловое инфракрасное излучение, которое имеет место в межстекольном пространстве и создается теплонагревательным элементом, падает на поверхность стекла с теплоотражаюпщм покрытием, отражается от нанесенного на его поверхность теплоотражающего покрытия и большей частью падает на противоположное (первое от помещения) стекло, сообщая ему дополнительную тепловую энергию, что ведет к более высокому повыщению температуры стекла, обращенного внутрь помещения, по сравнению с таким же оконным блоком с теплонагревательным элементом, но без теплоотражающего покрытия.The use in the proposed design of the window unit of the heat-reflecting coating located on the second glass from the room on the inside of the glass unit showed that it is such an arrangement of the heat-reflecting coating that is more rational. Since it is in this case that the thermal infrared radiation that occurs in the inter-glass space and is created by the heat-heating element, falls on the surface of the glass with a heat-reflecting coating, reflects on the heat-reflecting coating applied to its surface and mostly falls on the opposite (first from the room) glass, giving him additional thermal energy, which leads to a higher increase in the temperature of the glass facing the inside of the room, compared with the same window unit with heat successive element, but without the thermally reflective coating.

Кроме этого во всех рассмотренных вариантах обогрева с использованием теплонагревательного элемента происходит существенное повыщение температуры внутреннего остекления по сравнеьшю с прототипом. При применении теплонагревательного элемента за счет повышения температуры стекла, на его поверхности ликвидируются конденсатные явления и повышаются световые характеристики окна, что улучщает в зимние периоды времени комфортные условия не только в помещении, но и вблизи самого окна (выполняется второе условие комфортности).In addition, in all the considered heating options using a heat element, there is a significant increase in the temperature of the internal glazing in comparison with the prototype. When using a heating element due to an increase in the glass temperature, condensate phenomena are eliminated on its surface and the light characteristics of the window are increased, which improves the comfortable conditions during the winter periods not only indoors, but also near the window itself (the second comfort condition is fulfilled).

На фигуре 1 изображено вертикальное сечение конструкции оконного блока с теплонагревательным элементом в межстекольном пространстве стеклопакета. На фигуре 2 изображено вертикальное сечение конструкции оконного блока с теплонагревательным элементом в виде токопроводящего покрытия, расположенного на первом от помещения стекле с внутреннейThe figure 1 shows a vertical section of the design of the window unit with a heating element in the inter-glass space of the glass. The figure 2 shows a vertical section of the design of the window unit with a heating element in the form of a conductive coating located on the first glass from the premises with the inner

стороны стеклопакета. На фигуре 3 представлено вертикальное сечение конструкции оконного блока с теплонагревательным элементом в межстекольном пространстве стеклопакета, который дополнительно снабжен теплоотражающим покрытием, расположенным на втором от помещения стекле с внутренней стороны стеклопакета.side of a double-glazed window. The figure 3 presents a vertical section of the design of the window unit with a heating element in the inter-glass space of the glass, which is additionally equipped with a heat-reflecting coating located on the second glass from the inside of the glass.

Оконный блок содержит стеклопакет 7, наружное стекло 2, переплет 5, оконную коробку 4 теплонагревательный элемент 5, теплоотражающее покрытие 6.The window unit comprises a double-glazed window 7, an outer glass 2, a binding 5, a window box 4, a heat-heating element 5, a heat-reflecting coating 6.

Изготовление и сборка данного оконного блока осуществляется поэлементно. Основные элементы оконного блока это: оконная коробка 4, переплет 5, одинарное стекло 2, стеклопакет 1, штапики, герметизирующие элементы (уплотнители из резины), оконная замазка. Изготовление и сборка идет следующим образом. Собирается из отдельных горизонтальных и вертикальных элементов (брусков) спещ1ального сечения единая оконная коробка 4. В собранную оконную коробку 4 вставляются переплеты 5. Каждый переплет 3 также собирается из отдельных горизонтальных и вертикальных брусков заданного сечения. Переплеты 3 крепятся к оконной коробке 4 с помощью специальных фурнитурных элементов (шарниров). В оконные переплеты 5 устанавливают одиночное стекло 2 с наружной стороны переплета 3 и стеклопакет 1 с внутренней стороны переплета 5. Крепление стекла 2 и стеклопакета 1 в переплете 3 осуществляется с помощью оконной замазки или других промышленных герметиков (с целью герметизации стыка стекла 2 с переплетом 5 и стеклопакета 1 с переплетом 5 и защиты этих соединений от действия атмосферной воды) и штапиков на метизных изделиях. В местах примыкания оконных переплетов 3 к оконной коробке 4 по периметру переплетов 3 устанавливается не менее двух рядов уплотнителей из резины, вставленных в пазы, сделанные по периметру переплетов 3, Уплотнители необходимы для снижения воздухопроницаемости оконного блока через местаThe manufacture and assembly of this window unit is carried out elementwise. The main elements of the window block are: window box 4, binding 5, single glass 2, double-glazed window 1, glazing beads, sealing elements (rubber seals), window putty. Production and assembly is as follows. A single window box 4 is assembled from separate horizontal and vertical elements (bars) of a special cross-section 4. Bindings are inserted into the assembled window box 4. Each binding 3 is also assembled from separate horizontal and vertical bars of a given section. The bindings 3 are attached to the window box 4 using special fittings (hinges). In window frames 5, a single glass 2 is installed on the outer side of the binding 3 and double-glazed window 1 on the inside of the binding 5. The glass 2 and double-glazed window 1 in the binding 3 are fastened with window putty or other industrial sealants (in order to seal the junction of glass 2 with binding 5 and double-glazed window 1 with binding 5 and protection of these compounds from the action of atmospheric water) and glazing beads on hardware products. At the junction of window frames 3 to the window frame 4 along the perimeter of the frames 3, at least two rows of rubber seals are inserted into the grooves made around the perimeter of the frames 3, Seals are necessary to reduce the air permeability of the window unit through places

примыкания оконных переплетов 3 к оконной коробке 4. Теплонагревательный элемент 5 находится в стеклопакете 7 (его установка производится на стадии изготовления стеклопакета). Конструкция оконного блока предусматривает ручное открывание переплетов 5 и их запирание при помощи фурнитурных элементов в виде ручек с защелкивающимися элементами, препятствующими самопроизвольному открыванию переплетов 3. Подвод электроэнергии выполняется скрытой проводкой. Переплеты 5 оборудуют выключателями, которые автоматически отключают электропитание теплонагревательного элемента при открывании переплетов 5, в результате чего подача электрического тока на теплонагревательный элемент 5 прекращается из-за размыкания контактов электрической цепи, что обеспечивает электрическую безопасность оконного блока при открытом переплете 3. Токопроводящее покрытие представляет собой тонкий слой из материала проводящего электрический ток и нанесенного на поверхность стекла. Токопроводящее покрытие целесообразнее наносить по всей поверхности стекла стеклопакета, этим обеспечивается более равномерный нагрев первого от помещения стекла. Тешюотражающее покрытие нанесено на поверхность стекла стеклопакета с внутренней стороны на второе от помещения стекло внутри стеклопакета. Данное покрытие выполнено на основе серебра и получено путем осаждения заряженных ионов материала в вакууме в заводских условиях. Теплоотражающее покрытие обладает высокой пропускающей способностью энергии в видимом диапазоне и отражательной способностью в инфракрасном диапазоне.adjoining window frames 3 to the window frame 4. The heating element 5 is located in the double-glazed window 7 (it is installed at the stage of manufacturing the double-glazed window). The design of the window unit provides for the manual opening of the bindings 5 and their locking with the help of hardware elements in the form of handles with snap-on elements preventing the spontaneous opening of the bindings 3. Power is supplied by hidden wiring. The bindings 5 are equipped with switches that automatically turn off the power to the heating element when opening the bindings 5, as a result of which the supply of electric current to the heating element 5 is interrupted due to the opening of the contacts of the electric circuit, which ensures the electrical safety of the window unit when open binding 3. The conductive coating is a thin layer of material that conducts electric current and is applied to the surface of the glass. It is more expedient to apply the conductive coating over the entire surface of the glass of the double-glazed window, this ensures a more uniform heating of the first glass from the room. The reflective coating is applied to the glass surface of the glass from the inside to the second glass inside the glass from the room. This coating is made on the basis of silver and obtained by the deposition of charged ions of the material in a vacuum in a factory. The heat-reflecting coating has a high transmittance of energy in the visible range and reflectivity in the infrared range.

Монтаж готового оконного блока осуществляется в наружные стены зданий. Крепление оконного блока к стене осуществляется с помощью анкерных скобяных изделий путем соединения оконной коробки 4 оконного блока с деревянными закладными деталями (вкладыщами), установленными в нескольких местах по всему периметру оконного проема стены. Пространство или небольщой зазор, образовавпшйся между оконным блоком и наружной стеной по периметру оконного откоса заполняется монтажной пеной на ширину оконной коробки 4 с целью обеспечения тепловой защиты монтажного соединения и обеспечения воздухонепроницаемости данного соединения. На поверхность застывшей монтажной пены наносят герметизируюпще вещества для обеспечения ее защиты от увлажнения водой или водяными парами. Далее производят отделочные работы по периметру оконных откосов с их оппукатуриванием, и последующим окрашиванием (в случае установки оконного блока в каменные и железобетонные стены). После установки оконного блока происходит подсоединение и подключение теплонагревательного элемента 5 к питающей сети через адаптер.Installation of the finished window unit is carried out in the external walls of buildings. The window unit is fixed to the wall using anchor hardware by connecting the window box 4 of the window unit with wooden embedded parts (inserts) installed in several places around the perimeter of the window opening of the wall. The space or a small gap formed between the window block and the outer wall around the perimeter of the window slope is filled with mounting foam to the width of window box 4 in order to provide thermal protection for the mounting joint and to ensure air tightness of this joint. A sealing substance is applied to the surface of the frozen mounting foam to ensure its protection against moisture by water or water vapor. Next, finishing work is carried out along the perimeter of the window slopes with their plastering, and subsequent painting (in the case of installing the window unit in stone and reinforced concrete walls). After the installation of the window unit, the heating element 5 is connected and connected to the power supply via the adapter.

Claims

1. The window unit, comprising a window box with binders fixed therein, a double-glazed window and an external single glass installed in binders, characterized in that it is provided with a heat-heating element located inside the double-glazed window.

2. The window unit according to claim 1, characterized in that the heating element is placed at a height of not more than 1/10 of the height of the glass from its lower part.

3. The window unit according to claim 1, characterized in that the heating element is made in the form of a conductive coating located on the glass of the glass packet first from the room.

4. The window unit according to claims 1 to 3, characterized in that it further comprises a heat-reflecting coating deposited on a second glass inside the glass packet from the room.