система монтажа для термоакустических окон

Формула изобретения

1. Составная часть сооружения, включающая:

полую воздухонепроницаемую раму, определяющую границы воздухонепроницаемой камеры, при этом указанная рама имеет первую и вторую адгезионные поверхности с наружной стороны, расположенные, по существу, полностью вдоль периметра указанной рамы; и

клапан, установленный в полой раме и обеспечивающий путь для движения текучей среды с внешней стороны полой рамы в воздухонепроницаемую камеру, при этом клапан выполнен с возможностью регулирования его от закрытого положения, когда никакая текучая среда не может проходить с внешней стороны полой рамы в воздухонепроницаемую камеру, до открытого положения, когда текучая среда может проходить с внешней стороны полой рамы в воздухонепроницаемую камеру;

по меньшей мере, одно отверстие во внутренней поверхности, обеспечивающее путь для движения текучей среды между воздухонепроницаемым пространством и воздухонепроницаемой камерой, с помощью которого текучая среда может проходить с внешней стороны полой рамы через клапан, через воздухонепроницаемую камеру в воздухонепроницаемое пространство, когда клапан находится в открытом положении;

первую панель, прикрепленную к первой адгезионной поверхности рамы, при этом первая панель имеет внешнюю кромку с такими размерами, что внешняя кромка первой панели плотно прилегает к указанной первой адгезионной поверхности рамы;

вторую панель, прикрепленную ко второй адгезионной поверхности рамы, при этом вторая панель имеет внешнюю кромку с такими размерами, что внешняя кромка второй панели плотно прилегает к указанной второй адгезионной поверхности рамы, причем упомянутые первую и вторую панели монтируют, располагая параллельно друг другу, тем самым первую панель и вторую панель прикрепляют к адгезионным поверхностям рамы так, что между первой панелью, второй панелью и внутренней поверхностью рамы образуется воздухонепроницаемое пространство;

множество полых соединительных деталей, имеющих концевые части; и множество полых профилей, имеющих концевые секции, концевые части полых соединительных деталей с размерами, позволяющими аккуратно прилегать внутри концевых секций полых профилей так, чтобы полые соединительные детали и полые профили можно было монтировать с формированием полой рамы.

2. Составная часть сооружения по п.1, в котором первая и вторая панели являются стеклянными секциями.

3. Составная часть сооружения по п.1, в котором полые соединительные детали и полые профили имеют такие размеры, что адгезив можно наносить на поверхности полых соединительных деталей и на соответствующие поверхности полых профилей, которые сопрягаются, когда полые соединительные детали и полые профили монтируют, с образованием воздухонепроницаемых соединений.

4. Составная часть сооружения по п.3, в котором клапан включает:

трубчатый неподвижный цилиндр, имеющий внутреннюю поверхность с резьбой и вогнутой опорной частью;

вращательный цилиндр, имеющий внешнюю поверхность с резьбой, входящей в зацепление с резьбой на внутренней поверхности неподвижного цилиндра, и имеющий, по меньшей мере, одно отверстие, проходящее через стенку внутренней концевой части вращательного цилиндра; и сальник с выпуклой поверхностью, закрепленный на внутренней концевой части вращательного цилиндра, с помощью которого клапан устанавливают в закрытое положение путем закручивания вращательного цилиндра так, что выпуклая поверхность сальника располагается на вогнутой части неподвижного цилиндра.

5. Составная часть сооружения по п.3, кроме того, включающая:

по меньшей мере, одну секцию накладки лицевой панели, имеющую установочные поверхности, раму, имеющую пазы с размерами для вхождения установочных поверхностей и прикрепления каждой из секций накладок лицевых панелей к раме.

6. Изолирующее окно, включающее:

полую воздухонепроницаемую раму, определяющую границы воздухонепроницаемой камеры, при этом указанная рама имеет первую и вторую адгезионные поверхности с наружной стороны, расположенные, по существу, полностью вдоль периметра указанной рамы;

клапан, установленный в полой раме, обеспечивающий путь для движения текучей среды с внешней стороны полой рамы в воздухонепроницаемую камеру и, через отверстие во внутренней поверхности, в воздухонепроницаемое пространство, при этом клапан выполнен с возможностью регулирования его от закрытого положения, когда никакая текучая среда не может проходить с внешней стороны полой рамы в воздухонепроницаемую камеру, до открытого положения, когда текучая среда может проходить с внешней стороны полой рамы в воздухонепроницаемую камеру;

первую стеклянную секцию, прикрепленную к первой адгезионной поверхности рамы, при этом первая стеклянная секция имеет внешнюю кромку с такими размерами, что внешняя кромка первой стеклянной секции плотно прилегает к первой адгезионной поверхности рамы; и вторую стеклянную секцию, прикрепленную ко второй адгезионной поверхности рамы, при этом вторая стеклянная секция имеет внешнюю кромку с такими размерами, что внешняя кромка второй стеклянной секции плотно прилегает ко второй адгезионной поверхности рамы, где первую стеклянную секцию и вторую стеклянную секцию монтируют, по существу, располагая параллельно друг другу;

первую стеклянную секцию и вторую стеклянную секцию, прикрепленные к адгезионным поверхностям рамы так, что между первой стеклянной секцией, второй стеклянной секцией и внутренней поверхностью рамы образуется воздухонепроницаемое пространство;

раму, включающую отверстие, обеспечивающее путь для движения текучей среды между воздухонепроницаемым пространством и воздухонепроницаемой камерой, с помощью которого текучая среда может проходить с внешней стороны полой рамы через клапан, через воздухонепроницаемую камеру в воздухонепроницаемое пространство, когда клапан находится в открытом положении;

множество полых соединительных деталей, имеющих концевые части; и множество полых профилей, имеющих концевые секции, концевые части полых соединительных деталей с размерами, позволяющими аккуратно прилегать внутри концевых секций полых профилей так, чтобы полые соединительные детали и полые профили можно было монтировать с формированием полой рамы.

7. Изолирующее окно по п.6, в котором полые соединительные детали и полые профили имеют такие размеры, что адгезив можно наносить на поверхности полых соединительных деталей и на соответствующие поверхности полых профилей, которые сопрягаются, когда полые соединительные детали и полые профили монтируют.

8. Изолирующее окно по п.7, в котором клапан включает:

трубчатый неподвижный цилиндр, имеющий внутреннюю поверхность с резьбой и вогнутой опорной частью;

трубчатый вращательный цилиндр, имеющий внешнюю поверхность с резьбой, входящей в зацепление с резьбой на внутренней поверхности неподвижного цилиндра, и имеющий, по крайней мере, одно отверстие, проходящее через стенку внутренней концевой части вращательного цилиндра;

и сальник с выпуклой поверхностью, закрепленный на внутренней концевой части вращательного цилиндра, с помощью которого клапан устанавливают в закрытое положение путем закручивания вращательного цилиндра так, что выпуклая поверхность сальника располагается на вогнутой части неподвижного цилиндра.

9. Изолирующее окно по п.7, в котором, кроме того, имеется, по меньшей мере, одна секция накладки лицевой панели с установочными поверхностями, внутренняя поверхность рамы, имеющая пазы с размерами для вхождения установочных поверхностей и прикрепления каждой из секций накладок лицевых панелей к внутренней поверхности рамы.

10. Изолирующее окно по п.7, в котором в воздухонепроницаемой камере помещен обезвоживающий материал.

11. Изолирующее окно по п.7, в котором между первой стеклянной секцией и второй стеклянной секцией установлены опоры.

12. Изолирующее окно по п.7, в котором в воздухонепроницаемой камере помещены армирующие элементы.

Описание изобретения к патенту

Предпосылки создания изобретения

Изобретение относится в основном к производству окон и других составных частей сооружений и более конкретно к термоакустическим окнам с многослойным остеклением и другим составным частям сооружений, таким как двери, стены и потолки. Изобретение представляет усовершенствование существующих систем для производства термоакустических окон с двойным остеклением и окон с одинарным остеклением для зданий и сооружений, преимущественно систем, которые используют пластмассовые или металлические материалы для изготовления профилей и рам, хотя это также применимо для рам, изготовленных из дерева. Новую систему можно использовать в других аналогичных изделиях, подобных составным частям сооружений, дверям и потолкам.

Описание уровня техники

В настоящее время на рынке предложений изолирующий эффект термоакустических окон связывают, главным образом, с наличием элемента с двойным остеклением, установленным на оконной раме. Акустическая изоляция достигается потому, что, когда шум создается с внешней стороны окон, воздух, находящийся внутри камеры вибрирует меньше, чем воздух, находящийся снаружи. Это и снижает уровень звука между очагом звука и другой стороной элемента с двойным остеклением. Любое крошечное отверстие, сообщающее воздух внутри с воздухом снаружи, снижает шумоизоляционную мощность окна. По этой причине, термоакустические окна требуют хорошего герметизирующего контакта особенно во всех критических точках, в соединениях профилей, которые образуют раму окна, в контактной зоне стеклянных секций с рамой окна и контактной зоне между окном и стеной. Так как звук не распространяется в вакууме, воздухонепроницаемый элемент с вакуумом внутри будет иметь более высокую изолирующую способность. Аналогичным способом, когда две стороны воздухонепроницаемого элемента подвергаются воздействию различных температур, тепловая изоляция достигается потому, что воздух внутри элемента имеет промежуточную температуру между внешней и внутренней температурами. Здесь также любое крошечное отверстие, которое позволит воздуху войти в элемент, снижает его изолирующую способность.

Термоакустические окна, имеющие PVC (ПВХ) обрамление, обладают преимуществом в изоляции по сравнению с окнами, имеющими обрамление, изготовленное из алюминия и аналогичных материалов. Однако определенные недостатки в доступных в настоящее время системах конструкции и установки окон, имеющих ПВХ обрамление, ограничивают использование термоакустических окон, имеющих ПВХ обрамление. Наиболее передовая технология производства строительных конструкций, используемая в настоящее время во всем мире для изготовления термоакустических окон, имеющих ПВХ обрамление, включает изготовление оконной рамы с использованием пластмассовых (ПВХ, винил) профилей, сваренных плавлением, которые предназначаются для обеспечения изоляционной полости, создаваемой путем остекления двух секций с расстоянием между стеклами 20-25,4 миллиметра. Технология использует герметизирующий материал вдоль внутренней кромки двух стеклянных секций с тем, чтобы скрепить секции вместе. Кроме того, вводят устройство с обезвоживающим материалом для поглощения влаги и предотвращения конденсации и затуманивания стекла при низких температурах. В некоторых случаях воздух внутри заменяют инертным газом.

Хотя эта технология обеспечивает хороший контакт с резиноподобными герметиками, изолирующий элемент с двойным остеклением не находится в плотном контакте с оконной рамой, оставляя крошечные пространства и отверстия между ними. Кроме того, этот элемент с весом, наибольшим для окна в целом, располагается полностью на нижней части оконной рамы. В некоторых случаях, в этот профиль вводят армирующий металл.

Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, заключается в создании системы монтажа для термоакустических окон, которая обеспечивает выполнение воздухонепроницаемых герметичных соединений в профилях, из которых изготавливают раму.

Также в создании системы монтажа для термоакустических окон, которая не требует оборудования для сварки плавлением при монтаже оконной рамы.

Также в создании системы монтажа для термоакустических окон, которая позволяет потребителю создавать изолирующий воздухонепроницаемый элемент непосредственно на оконной раме.

Краткое описание изобретения

Настоящее изобретение позволяет создать систему для изготовления термоакустического окна с двумя стеклянными секциями, которая обеспечивает выполнение воздухонепроницаемых герметичных соединений в профилях, из которых изготавливают раму, которая не требует оборудования для сварки плавлением при монтаже оконной рамы и которая позволяет создавать изолирующий воздухонепроницаемый элемент непосредственно на оконной раме. Система основывается на специально сконструированном наборе профилей и соединительных деталей и клапане. Соединения рамы обеспечивают воздухонепроницаемую герметизацию, т.к. профили и соединительные детали конструируют и изготавливают таким образом, что они входят друг в друга, с точностью и допуском, который, при наличии связующего материала, создает герметизацию на контактных поверхностях. Конструкция дополнительно обеспечивает адгезионную поверхность на оконной раме, которая при использовании связующего материала герметизирует стеклянные секции и раму с созданием воздухонепроницаемого элемента. Предлагаемая конструкция системы обеспечивает возможным достижение такой герметизации соединений, при которой внутренняя часть рамы становится воздухонепроницаемым каналом. В свою очередь такая технология герметизации делает возможным использовать постоянно действующий клапан для удаления воздуха из внутренней части рамы и воздухонепроницаемого элемента между стеклянными секциями.

Хотя соединительные детали, применяемые для создания воздухонепроницаемых герметичных соединений, были использованы для других целей, их не применяют в настоящее время для изготовления окон с одной или двумя стеклянными секциями. Кроме того, соединительные детали не конструировали для оконных профилей и соединительных деталей с таким назначением. Известные системы оконных профилей не содержат герметичных соединений или конструкции для создания воздухонепроницаемого элемента непосредственно на оконной раме а также не обеспечивают создание вакуума внутри рамы и камеры между стеклянными секциями при монтаже или после него.

Краткое описание чертежей

Эти и другие признаки, аспекты, цели и преимущества настоящего изобретения будут лучше поняты при рассмотрении следующего подробного описания с прилагаемой формулой изобретения и сопровождающими чертежами, где набор профилей, соединительных деталей и клапана, которые осуществляют фиксацию в монтажной системе, иллюстрируются следующими фигурами:

фиг.1-3 являются изображениями в изометрии базисных профилей и соединительных деталей в разобранном виде;

фиг.4 и 5 показывают в изометрии сборку базисного профиля и стеклянных секций;

фиг.6 и 7 показывают в изометрии двойной профиль и Т-образное соединение для сборки его и базисного профиля;

фиг.8-11 показывают в изометрии другие профили и соединительные детали для сборки окна;

фиг.12 показывает накладку лицевой панели, фиг.13-15 показывают различные компоненты клапана;

фиг.16 показывает окно в сборе;

фиг.17 показывает смонтированное окно и набор и положение компонентов этой системы.

Должно быть понятно, что нет необходимости показывать чертежи в масштабе и что варианты иногда иллюстрируют графическими символами, условными линиями, схематическими изображениями и фрагментарными видами. В конкретных случаях, детали, которые не являются необходимыми для понимания изобретения или которые создают другие детали, трудные для восприятия, могут быть опущены. Должно быть понятно, конечно, что нет необходимости ограничивать изобретение конкретными вариантами, проиллюстрированными здесь. Аналогичные номера ссылок будут использованы для аналогичных деталей по всем фигурам.

Подробное описание изобретения

Технология, положенная в основу настоящего изобретения, является новой по сравнению с технологией, используемой в настоящее время при производстве ПВХ и алюминиевых окон, и предполагает наличие специальной конструкции и при изготовления ее компонентов, и при монтаже окна. Как отмечалось выше, технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, заключается в использовании изоляционного потенциала вакуума легким и практическим способом, а также в обеспечении герметизации соединений оконной рамы без оборудования. Для реализации упомянутого технического результата необходимо создание воздухонепроницаемого элемента и клапана, обеспечивающих вакуум.

Конструкция профилей и соединительных деталей для создания и обеспечения воздухонепроницаемости элемента должна разрешить несколько важных частных задач. Во-первых, необходимо обеспечить, чтобы адгезионная поверхность (as) на оконной раме была плоской, ровной и однородной, и, во-вторых, определить высоту профиля, который контактирует со стеклянной секцией, высоту, которая должна быть минимально необходимой для того, чтобы стоимость производства профиля стала эффективной. Далее необходимо создать интервал разъединения секций (ps), так как чем больше разъединение, тем больше изолирующая способность и тем выше стоимость, так как опасность разрушения окна за счет атмосферного давления увеличивается более чем пропорционально, когда внутри окна создается вакуум. Изолирующая способность (IC) окна из двух секций зависит от уровня вакуума (ар), созданного внутри воздухонепроницаемого элемента, от интервала разъединения двух стеклянных секций (ps) и от толщины (pt), типа и качества (ki) стекла. Взаимозависимость между этими факторами можно выразить следующим образом:

IC=ps^bX(pt^c Xk,)/ap ^e,

где ар=атмосферному давлению, имеет значения от 1 до 0 (или очень близкие к 0);

b, с и е являются константами, которые зависят от конкретной ситуации, и k является константой, которая зависит от типа и качества стекла.

Однако расстояние между стеклянными секциями и размер адгезионной поверхности влияет на стоимость профилей и соединительных деталей более чем пропорционально. Для каждого увеличивающегося элемента по причине ps может оказаться необходимым увеличивать толщину всех стенок профилей и соединительных деталей, чтобы противостоять атмосферному давлению и избежать разрушения конструкции. Взаимосвязь конструкции и размеров по отношению к этим двум факторам и стоимости можно выразить следующим образом:

CIC=(Pi× ps )+(Р₂× pt )+P₃k_i+P₄× ар

где CIC является стоимостью изолирующей способности;

Р_i являются относительными ценами, а P₄ х ар является величиной, которой можно пренебречь;

, и имеют значения, зависящие от конкретной ситуации, и значения этих соответствующих параметров имеют следующие условия: b< , d< и е< .

Различные рамы, изготовленные из профилей и соединительных деталей, испытывали на воздухонепроницаемость и структурную прочность относительно разрушения атмосферным давлением. Когда воздух в воздухонепроницаемом элементе откачивают, атмосферное давление действует на всю конструкцию во всех направлениях, которое должно выдерживаться профилями, соединительными деталями и стеклянными секциями. Существует критическая площадь на стеклянных секциях воздухонепроницаемого элемента с вакуумом внутри, определяемая как площадь, за пределами которой стеклянная секция не будет выдерживать атмосферное давление и может разрушиться. В силу этого необходимо принимать во внимание критическую площадь разрушения стеклянных секций в конструкции окна. Величина этой площади зависит от:

- уровня вакуума внутри воздухонепроницаемого элемента,

- площади стеклянной секции до ближайшей точки опоры на раме,

- толщины (pt), типа и качества стекла (k,),

- высоты окна над уровнем моря,

- наличия резких, сильных и частых изменений температуры.

На основе нескольких опытов с конструкциями было найдено, что обеспечение нижних пределов безопасности этой критической площади составляет около 60 сантиметров от ближайшей опорной точки на раме, для обычных оконных стекол толщиной 4 миллиметра при высоте от 0 до 2600 метров над уровнем моря. Конструкция рамы, изготовленная из профилей и соединительных деталей, может также разрушаться за счет атмосферного давления, что предотвращают путем конструктивного решения, толщины стенок и качества строительного материала и изготовления. Разрушение стеклянной секции можно предотвращать путем введения внутрь воздухонепроницаемого элемента опорного устройства между и в контакте с секциями окна на расстояниях около 60 сантиметров. Эти опоры могут быть двух типов: декоративные, такие как решетки в колониальном стиле, обычно используемые производителями окон или замаскированные в каждый из большого множества маленьких цилиндров, изготовленных из прозрачного пластмассового материала, приклеенных к внешней поверхности секций вплоть до вертикальных и горизонтальных планок, смонтированных вместе.

Технический результат, касающийся монтажа профилей без применения оборудования, был достигнут путем использования специально сконструированных профилей и соединительных деталей, которые можно вручную зафиксировать вместе, и связующего материала для создания воздухонепроницаемой герметизации между профилями и соединительными деталями.

Коммерческое производство начинается с окончательной конструкции профилей и соединительных деталей и подготовки сопутствующих спецификаций для наладки форм или матриц, для прессования профилей и отливания соединительных деталей и клапана. Дополнительно к стадиям, общим для современных методов изготовления термоакустических окон, таким как измерение и обрезка профилей, эта система имеет несколько специфических процедур для монтажа и установки окна.

На первой стадии, потребитель продукции и системы установки, являющейся предметом настоящего изобретения, определяет потребности покупателя, такие как желаемый тип окна и базисные размеры для окна, которое будет устанавливаться. Полые профили окна затем обрезают до конкретного размера на основе информации, полученной от покупателя. Профили затем вручную монтируют, используя полые соединительные детали, чтобы изготовить первую предварительную оконную раму. Далее первую предварительную оконную раму помещают в отверстие в стене для выяснения, имеется ли надлежащее соответствие между рамой и отверстием в стене. Если оконная рама не соответствует надлежащим образом отверстию в стене, профили повторно обрезают, чтобы они соответствовали отверстию в стене.

Когда получают надлежащее соответствие между оконной рамой и отверстием в стене, оконную раму разбирают и затем повторно монтируют, используя склеивание между секциями оконного профиля и соединительными деталями. Полая рама окна включает, по крайней мере, один клапан, который находится в соединении с полой секцией смонтированной оконной рамы. Клапан может предусматриваться в качестве интегральной части секции профиля или соединительной детали, или альтернативно, клапан можно устанавливать в соединительную или профильную секцию оконной рамы перед тем, как рама будет смонтирована. Затем наносят связующее вещество на внутренние поверхности смонтированной оконной рамы и устанавливают на раму две очищенные стеклянные секции, по существу, параллельно относительно друг друга. Полая оконная рама включает, по крайней мере, одно отверстие, которое находится пространственно во взаимодействии с воздухонепроницаемым элементом, который образуется между двумя стеклянными секциями. Воздух, остающийся в полой оконной раме и воздухонепроницаемом элементе между двумя стеклянными секциями, удаляют с помощью клапана и любого пригодного устройства для удаления воздуха. Клапан затем закрывают для поддержания воздухонепроницаемой изоляции.

В других вариантах изобретения, (1) в оконную раму можно добавлять обезвоживающий материал, (2) в оконную раму можно добавлять армирующий материал перед окончательной склейкой рамы, (3) можно устанавливать опоры между стеклянными секциями и (4) можно закачивать газообразный аргон в полую оконную раму и воздухонепроницаемый элемент, расположенный между двумя стеклянными секциями. Процесс монтажа можно завершать путем: (1) фиксацией накладки лицевой панели на внешней стороне окна; (2) закрепление окна в конечном месте путем привинчивания его в отверстии в стене; (3) заливкой зазоров между стеной и оконной рамой; (4) закрытием болтов и клапана накладкой лицевой панели; и (5) испытанием на изоляцию шума.

В заключение мы можем сказать, что наиболее широко распространенная система изготовления термоакустических окон, используемая в настоящее время во всем мире, имеет в своей основе соединение путем сварки плавлением ПВХ профилей для создания оконной рамы. Профили предназначаются для обеспечения элемента с двойным остеклением, изготовленного из двух стеклянных секций, который изготавливают отдельно и затем закрепляют в раме, используя прокладки, но он не является герметично приваренным к раме. Новый конструкционный метод, в соответствии с настоящим изобретением, создает воздухонепроницаемую герметизацию в соединительных деталях рамы, исключает необходимость оборудования для сварки плавлением, создает воздухонепроницаемый элемент внутри стеклянных секций на оконной раме, который в свою очередь обеспечивает возможность удаления воздуха изнутри этой конструкции в любое время. При создании вакуума атмосферное давление оказывает воздействие одновременно на стеклянные секции относительно рамы, которая повышает структурную прочность, так как стеклянные секции и рама образуют конструкционное звено. Кроме того, вес стеклянной секции распределяется во все стороны от рамы и не остается полностью на ее нижней части, как это происходит при существующей технологии.

В заключение необходимо отметить несколько новаций, присущих системе, которые являются решениями нескольких технических проблем и проблем, связанных со стоимостью существующей технологии для монтажа термоакустических окон.

Первое: монтаж компонентов, которые образуют раму, не требует оборудования для сварки плавлением, а выполняется вручную или с помощью устройства для совместной фиксации.

Второе: этот монтаж создает воздухонепроницаемую герметичную раму и образует адгезионную поверхность, которая позволяет закреплять стеклянные секции непосредственно в раму, образуя воздухонепроницаемый элемент.

Третье: это в свою очередь делает возможным использовать постоянно установленный вакуумный контрольный клапан, соединенный с вытяжным вентилятором, который создает вакуум в воздухонепроницаемом элементе и в полой раме.

Четвертое: это в свою очередь также обуславливает несколько преимуществ:

1. Атмосферное давление воздействует на компоненты рамы, улучшая ее скрепление, и плотно присоединяют клеящий материал к стеклянным секциям и к раме;

2. Рама и стеклянные секции образуют единую конструкцию, которая равномерно распределяет напряжение по всей раме, а не только на нижний горизонтальный профиль, как это имеет место в конструкциях из известного уровня техники.

3. Вакуум, создаваемый в воздухонепроницаемом элементе и в раме, увеличивает изоляционную способность окна.

4. Вакуум внутри воздухонепроницаемого элемента может иметь различные уровни, в зависимости от конкретных требований, однако изоляция улучшается даже при низких уровнях вакуума, которые можно обеспечить при использовании небольшой мощности вытяжных вентиляторов и домашних пылесосов.

5. Удаление воздуха, при необходимости, будет существенно снижать влажность внутри воздухонепроницаемого элемента. Однако внутри рамы можно поместить в замаскированном виде обезвоживающий материал, улучшая внешний вид и снижая стоимость, так как обезвоживающий материал не будет виден вокруг связующего материала воздухонепроницаемой полости, как в производимых в настоящее время окнах с двумя стеклянными секциями.

6. Можно также использовать клапан для удаления воздуха и введения инертного газа или любого другого материала подобного газу, при монтаже или после установки, в любое время. Это позволяет потребителю создавать вакуум в одном сезоне и впускать инертный газ в другом; создавать вакуум, если главной целью является обеспечение изоляции от шума, или нагнетать газ, если главной целью является обеспечение тепловой изоляция (т.е. газообразный аргон имеет более низкую теплопроводность, чем воздух).

7. Так как окно изготавливают путем скрепления стеклянных секций непосредственно на раме, то не существует каких-либо отверстий между воздухонепроницаемым элементом и рамой и не требуются резиноподобные герметики. Устранение пространств, заполненных воздухом, и уплотняющих материалов повышает изолирующую способность и уменьшает вибрацию окна, а также его стоимость.

8. Использование опорного устройства и размещение его между стеклянными секциями, подобно решеткам в колониальном стиле, позволяет потребителю использовать систему практически для любого размера окна.

9. Систему можно использовать для любого типа стекл и толщин и для любого типа рамы: пластмассовой, алюминиевой или деревянной. Когда раму изготавливают из дерева, фиксирующие соединительные детали не применимы, хотя воздухонепроницаемый элемент можно изготавливать непосредственно на раме, но вакуум невозможно поддерживать постоянно, если пластмассовое или аналогичное покрытие не наносят на внутреннюю часть рамы.

10. Ручная сборка с помощью фиксирования профилей и соединительных деталей позволяет потребителю монтировать окно в месте установки, при минимальных различиях в размерах между окном и отверстием в стене.

11. Потребитель может купить смонтированные окна, готовые для установки, или отдельные компоненты для самостоятельного монтажа.

12. Система позволяет потребителю вводить армирования в профили, поддерживая условие воздухонепроницаемости.

13. Систему можно использовать для любого типа окна с двойной стеклянной секцией и для любого другого назначения, где возможна фиксация деталей, т.е. для замены системы монтажа на основе сварки плавлением, в любом случае монтируется воздухонепроницаемая камера или в любом случае секции окна являются прозрачными. Примеры включают прозрачные крыши (веранды домов, теплицы), перегородки, потолки и им подобные.

14. Фиксацию при монтаже профилей и соединительных деталей можно использовать для окна с одной стеклянной секцией и для других аналогичных применений;

15. Если обнаруживают утечку воздуха, т.е. воздухонепроницаемый элемент не обеспечивает вакуум, место или места утечки можно обнаружить путем закачки окрашенного газа. Отверстие утечки можно устранить, не демонтируя окна путем введения клеевого-связующего вещества при одновременном создании вакуума, то есть атмосферное давление будет загонять клеевое-связующее вещество в отверстие во время всасывающего действия вытяжного вентилятора, тем самым закупоривая отверстие клеевым-связующим веществом.

Словарь специальных терминов и определения

Как использовано по всему этому тексту, следующие термины имеют значения, приведенные ниже.

Способность акустической изоляции: Способность к изолированию зданий и сооружений от изо дня в день раздражающего шума, состоящего из шума различной длины волны и интенсивности, слышимого человеческим ухом и измеряемого стандартными методами и устройствами.

Вытяжной вентилятор: Устройство, которое, будучи соединено посредством гибкой трубки с клапаном, позволяет потребителю удалять воздух из воздухонепроницаемого элемента, подобно пылесосу. Обычно, такое устройство может также закачивать воздух.

Воздухонепроницаемый элемент: Элемент в окне здания или сооружения, изготовленный путем скрепления двух очищенных стеклянных секций непосредственно на воздухонепроницаемой раме, выполненный таким образом, что не позволяет воздуху проникать в течение значительного промежутка времени, и в котором могут достигаться, при необходимости, различные уровни вакуума.

Связующее вещество: Клеящее вещество со свойствами скрепления стеклянных секций и рамы в течение значительного промежутка времени, прочное и достаточно гибкое, чтобы выдерживать изменения температуры и различия объемного расширения между стеклом и пластмассой.

Повышение способности тепловой и акустической изоляции: Любая более высокая или лучшая тепловая изоляция или изоляция от шума, достигаемая за счет окон, измеряемая обычно используемыми устройствами и стандартами.

Точная охватываемая соединительная деталь: Любая конструкция, изготовленная из пластмассы, металлического материала или дерева, имеющая выступающую часть с данными размерами, которая выполняет роль охватываемой соединительной детали, которую вводят в охватывающую соединительную деталь, и имеющая размеры, позволяющие использовать клеевой-связующий материал.

Элемент с двойным остеклением: Элемент в окне здания или сооружения, изготовленный путем скрепления двух очищенных стеклянных секций, используя опору из алюминия на кромке секции, целью которого является удерживание двух стеклянных секций на расстоянии и параллельно друг другу и сохранение связующего материала.

Профиль: Любая конструкция, изготовленная из пластмассы, металлического материала или дерева, выполненная так, что имеет внешние стенки и полое пространство с данными размерами, которая выполняет роль охватывающей соединительной детали.

Герметик, герметический материал: Любой материал, обладающий свойством существенно затруднять прохождение воздуха извне во внутреннюю часть полого пространства внутри рамы и в воздухонепроницаемом элементе.

Опорное устройство между стеклянными секциями: Любая физическая опора, удерживаемая любым способом между двумя стеклянными секциями, которая делает их способными выдерживать атмосферное давление.

Способность к тепловой изоляции: Способность к изоляции зданий и сооружений от дневных температурных изменений во все сезоны, понимая при этом, что вакуум не изолирует от радиационного излучения.

Вакуум: Любое давление более низкое, чем атмосферное давление, в том месте, где окно монтируют и устанавливают.

Система монтажа для термоакустических окон в соответствии с настоящим изобретением включает набор профилей и точных соединительных деталей, изготовленных с зазором для герметизирующего материала, и клапан для контроля вакуума. Сопровождающие чертежи показывают основную модель для створчатого окна, которое непосредственно крепят винтами в отверстии в стене, хотя они пригодны для использования в раме, установленной заранее в отверстии в стене, чтобы получить соответствующее представление об оконной раме. Профили и соединительные детали можно конструировать для любого типа окна: верхнеподвесного, эркерного, створного, окна со спаренным подвижным оконным переплетом, венецианского окна, скользящего окна, для перегородок и для окна с одной стеклянной секцией. Эти чертежи имеют целью показать основную идею системы, компоненты, которые составляют окно, и как они монтируются вместе. Так как их конструируют, чтобы они фиксировались друг в друге, их основные характеристики и функции соответствуют и повторяются. Чтобы облегчить рассмотрение идентификации характеристик каждого чертежа, использовали следующую систему нумерации:

1) Полую часть профиля, эквивалентную охватывающей соединительной детали, идентифицирую т двумя цифрами, последняя из которых является нулем (0),

2) Охватываемую соединительную деталь идентифицируют двумя цифрами, последняя из которых является единицей 1, таким образом, охватывающая соединительная деталь 10 соответствует охватываемой соединительной детали 11, а 20 соответствует 21, и т.д.

3) За исключением первого компонента, компоненты идентифицированы двумя цифрами в группах из десяти, таким образом, характеристика и функция 3 соответствуют 13, 23, 33,... 4 соответствует 14, 24, 34, и т.д.

Предпочтительные варианты. Окно с двумя стеклянными секциями или термоакустическое окно 1.

Базисный профиль

Фиг.1 показывает поперечное сечение и вид в изометрии секции базисного профиля с интервалом 3 разъединения стеклянных секций, зазорами 4 для стеклянных секций, прорезью 5 для винтов, опорой и пазами 6 для накладки лицевой панели (показана на фиг.12), адгезионной или внутренней поверхностью 7 оконной рамы для контактирования секции и выступающей кромкой 7а для удерживания герметизирующего материала, камерой 8 для винтов, которые закрепляют окно в отверстии в стене, внешней поверхностью 9 или стенкой профиля и полым пространством или воздухонепроницаемой камерой 10, куда вводится охватываемая соединительная деталь 11 (показана на фиг.2), и выступающей кромкой 7b для удерживания герметизирующего материала между оконной рамой и отверстием в стене.

Размер этого профиля изменяется согласно потребностям потребителя и рынка. Однако базисный профиль может составлять 20 мм в высоту по стенке 9, в целом 17,5 миллиметров по трем характеристикам: опора для накладки лицевой панели 6, прорезь для винта, который закрепляет окно в отверстии стены 5, и зазор для стеклянной секции 4; 10 миллиметров в высоту адгезионной или внутренней поверхности 7, и 20-30 интервал разъединения 3, что делает основу профиля равной 55-65 миллиметров. Профиль изготавливают из пластмассы, металлического материала, так же как соединительную деталь, и с допуском для герметизации, чтобы герметично скреплять эти соединения, и с герметиком, чтобы герметично приклеивать две стеклянные секции к раме. Этот профиль можно также изготавливать из твердого дерева. В этом случае изготовление рамы не позволяет использовать полые соединительные детали, хотя профили предусматривают адгезионную поверхность и интервал разъединения. Непористое покрытие внутренней части рамы позволяет использовать клапан и создать вакуум.

2. Видимая 90-градусная охватываемая соединительная деталь для базисного профиля

Система в соответствии с настоящим изобретением имеет точную 90-градусную охватываемую соединительную деталь, чтобы монтировать две секции базисного профиля, которая входит в полое пространство 10 базисного профиля, изображенного на фиг.1. Соединительная деталь может быть видимой или не видимой; видимая соединительная деталь монтирует раму с прямоугольным разрезом и маскирует возможные дефекты разрезания, улучшая внешний вид; а невидимая соединительная деталь требует разрезания профиля под углом 45° и не маскирует возможные дефекты разрезания. Когда используют дерево, чтобы изготовить раму, соединительные детали с фиксацией отсутствуют, а профили соединяют непосредственно.

Фиг.2 изображает вид в изометрии 90-градусной охватываемой невидимой соединительной детали с двумя охватываемыми частями 11, которые входят в полое пространство 10 базисного профиля, изображенного на фиг.1. Эта охватываемая соединительная деталь соответствует базисному профилю по форме и размерам с допуском для связующего материала со всех сторон выступающих частей 11, который после отверждения обеспечивает воздухонепроницаемую изоляцию. Видимая соединительная деталь также аналогична по размерам и форме, имея внешние стенки, соответствующие прямоугольному разрезу профиля, опору и пазы для накладки лицевой панели, адгезионную поверхность соединительной детали для секции окна с выступающим направителем для удерживания герметизирующего вещества. Эти дополнительные части изображены на фиг.7 для Т-образной детали.

Фиг.3 изображает вид в изометрии невидимой 90-градусной охватываемой соединительной детали и базисного профиля, иллюстрирует процесс сборки одной из секций оконной рамы, которая будет изготовлена из четырех секций профиля и четырех невидимых соединительных деталей. Профиль показан с разрезом, равным 45°.

Фиг.4 изображает поперечное сечение и вид в изометрии секции базисного профиля, показывая положение первой стеклянной секции 1 со связующим материалом 7с на двух внутренних или адгезионных поверхностях 7, и накладки лицевой панели 75, которая изображена на фиг.12.

Фиг.5 изображает поперечное сечение и вид в изометрии секции базисного профиля с двумя стеклянными секциями, смонтированными на базисном профиле, показывая положение связующего материала 7с на обеих сторонах рамы. Она показывает также положение двух винтов для закрепления окна в отверстии в стене.

3. Двойной профиль и 90-градусная Т-образная соединительная деталь

Монтаж створного окна предусматривает обычно вторую деталь, что делает необходимым наличие двойного профиля для удерживания смежных стеклянных секций окна. Двойной профиль предназначается для этой цели.

Фиг.6 изображает поперечное сечение и вид в изометрии двойного профиля с интервалом разделения 23 стеклянных секций, четырех зазоров 24 для четырех стеклянных секций, прорези 25 для винтов, которые закрепляют окно в отверстии в стене, и опоры 26 для накладки лицевой панели. Она также показывает полое пространство 20, куда входит охватываемая Т-образная соединительная деталь 21, которая изображена на фиг.7, четыре внутренние или адгезионные поверхности 27 рамы для стеклянных секций с выступающим направителем 27а для удерживания герметизирующего материала. Объем и размеры этого двойного профиля соответствуют таковым базисного профиля, его изготавливают из того же материала и согласно тем же техническим условиям.

Точная охватываемая Т-образная деталь соединяет двойной профиль с базисным профилем. Как и в других соединительных деталях, она может быть видимой или невидимой.

Фиг.7 изображает вид в изометрии 90-градусной видимой Т-образной детали с двумя охватываемыми соединительными частями 11, которые входят в полое пространство 10 базисного профиля, изображенного на фиг.1. Она изображает также внешнюю стенку 39, которая соответствует прямоугольному разрезу профиля, опору и пазы 36 для накладки лицевой панели, адгезионную поверхность 37 соединительной детали для стеклянных секций с выступающим направителем 27а для удерживания герметизирующего материала и охватываемую соединительную деталь 21, которая входит в полое пространство 20 двойного профиля, изображенного на фиг.6. Она изображает также невидимую Т-образную деталь с двумя охватываемыми соединительными частями 11, которые входят в полое пространство 10 базисного профиля, изображенного на фиг.1, и охватываемую соединительную часть 21, которая входит в полое пространство 20 двойного профиля, изображенного на фиг.6.

4. Базисный профиль оконной двери и профиль рамы оконной двери

Навешиваемая на петли оконная дверь, которую изготавливают с базисным профилем и его 90-градусной соединительной деталью, нуждается в двойном профиле, чтобы удерживать, с одной стороны, две стеклянные секции, а с другой стороны, ограничивать и герметизировать раму оконной двери по отношению к вертикальной стороне оконной рамы.

Фиг.8 изображает поперечное сечение и вид в изометрии вертикального профиля, ограничивающего оконную дверь, с ограничителем 42 для двери, куда можно добавлять герметик для обеспечения лучшей герметизации (не показан), зазорами 44 для стеклянных секций, опорами 46 для двух накладок лицевой панели. Она также показывает разъединение секций 43, внутреннюю поверхность 47, выступающую кромку 47а для удерживания связующего материала, внешнюю поверхность или стенку 49 и полое пространство 40, куда входит охватываемая соединительная часть 41 невидимой Т-образной детали, показанной на фиг.11.

Оконная дверь нуждается в профилях для создания других трех сторон рамы, чтобы удерживать и ограничивать оконную дверь, когда она закрыта.

фиг.9 изображает поперечное сечение и вид в изометрии профиля рамы оконной двери с ограничителем 52 для оконной двери, куда можно добавлять герметик для обеспечения лучшей герметизации (не показан), пространством 55 (эта позиция на фиг.9 отсутствует) для винтов, опорой и пазами 56 для защитной панели, которая не показана на фигуре, для маскировки винтов. Она также показывает полое пространство 50, куда входит соединительная деталь, показанная на фиг.10.

5. Невидимая охватываемая 90-градусная соединительная деталь и невидимая Т-образная деталь

Система имеет точную охватываемую 90-градусную соединительную деталь, показанную на фиг.10, предназначенную для соединения двух секций профиля для удерживания и ограничения окна, с двумя выступающими охватываемыми частями 51, которые входят в полое пространство 50 профиля оконной двери, изображенного на фиг.9. Эта соединительная деталь может быть видимой или невидимой, и только последнюю показывают на фиг.10. Фиг.11 изображает Т-образную деталь для монтажа профиля рамы двери (фиг.8) к раме окна (фиг.1), которая имеет для этой цели две охватываемые части 11, одна из которых входит в полое пространство 10 базисного профиля, изображенного на фиг.1, а другая - в полое пространство 40 вертикального профиля, ограничивающего оконную дверь. Она имеет также охватываемую часть 51, которая входит в охватывающую соединительную часть 50 рамы оконной двери, изображенной на фиг.9. Это соединение может быть видимым или невидимым, и только последнее показывают на фиг.11.

6. Накладка лицевой панели

Накладку лицевой панели используют, чтобы закрывать винты, закрепляющие окно в отверстии в стене, адгезионная поверхность которого будет содержать связующий материал и клапан, когда его устанавливают вертикально. Накладка лицевой панели является декоративной и не несет механической функции удерживания стекла в раме; ее изготавливают путем экструзии и фиксируют в профиле.

Фиг.12 изображает поперечное сечение и вид в изометрии накладки лицевой панели с местом контакта 74 со стеклянной секцией, которое передает давление опоры на раму или на видимую соединительную деталь и Т-образную деталь, ответвлением 75 накладки лицевой панели и стойками 76, с пазами для удерживания за счет давления на профиле, соединительной детали или Т-образной детали. Накладку лицевой панели можно отрезать под углом 45° для ее соединения в углах или отрезать под прямым углом; в этом случае покрытие накладки лицевой панели используют для маскировки дефектов при разрезании. Это покрытие не показано.

7. Клапан для контроля вакуума

Функции клапана для контроля вакуума. Клапан для контроля вакуума представляет существенную часть в системе, и его функция заключается в контроле потока воздуха в и из воздухонепроницаемого элемента и полых пространств рамы. Клапан изготавливают из аналогичного пластмассового, металлического или любого подходящего материала и устанавливают для постоянного нахождения в окне, чтобы использовать в любое время. Клапан можно изготавливать как часть соединительной детали или отдельно, чтобы закрепить в его окончательном положении в соединительной детали или в профиле, когда производится монтаж окна.

Характеристики клапана. Клапан для контроля вакуума имеет три части, изображенные на фиг.13 в виде их поперечных сечений:

1. Вращательный цилиндр с полостью вдоль него, винтовой резьбой на его внешней поверхности и с обеими открытыми концами, один из которых предназначен для удерживания сальника. Внешняя стенка, которая имеет две секции, одну с зубчатой поверхностью 87А для удерживания гибкого шланга, который соединяет клапан с вытяжным вентилятором, и другую снабженную резьбой 87В для закручивания вращательного цилиндра в неподвижном цилиндре, внешнее отверстие 88 и внутреннее отверстие 81, которое входит в отверстии 80 сальника, с внешней поверхностью снабженной резьбой для закручивания в сальник, отверстиями вокруг него 89 для потока воздуха, и кольцом 94 для удерживания на месте второго сальника.

2. Сальник, прикрученный к вращательному цилиндру, который располагается в вогнутой части неподвижного цилиндра, с отверстием 80 для воздушного потока, второй сальник 92, который принимает кольцо 94 вращательного цилиндра, отверстие 93 для воздушного потока, выпуклая часть 91, которая располагается на вогнутой части 83 неподвижного цилиндра, внутренняя снабженная резьбой поверхность 96 для закручивания сальника во вращательный цилиндр.

3. Неподвижный цилиндр с полостью 90 вдоль него, куда закручивают вращательный цилиндр, с резьбой вплоть до половины внутренней поверхности и внутренней вогнутой поверхностью 83, где располагается сальник, внутренний конец 85 с зубчатой поверхностью для приема фильтрующего материала общего назначения, не описанного в этом патенте, для удерживания частиц, которые продуцируются, когда режутся профили, частицы, которые могут закупорить отверстия клапана. Этот конец является открытым 84 и имеет также отверстия на его сторонах 86 для усиления потока воздуха. Этот цилиндр 82 имеет кольцо для крепления клапана к стенке профиля или к соединительной детали.

Фиг.14 изображает клапан, смонтированный в закрытом и открытом положениях в поперечном сечении вдоль цилиндров. Вращательный цилиндр закручивают в неподвижном цилиндре, что заставляет сальник располагаться в вогнутой части неподвижного цилиндра и закрывать проходы для воздуха, когда же вращательный цилиндр выкручивают, это создает свободное пространство, где воздух может перемещаться в обоих направлениях. Когда достигается необходимый уровень вакуума внутри элемента, вращательный цилиндр закручивают в закрытое положение и вытяжной вентилятор отключают. Сальник изготавливают из прочного, но гибкого материала, так как его располагают на вогнутой части неподвижного цилиндра и в основном осуществляется плотное перекрытие из-за атмосферного давления на сальник, которое деформирует его так, что он в точности соответствует принимающей вогнутой поверхности. Этот прочный и гибкий материал является коммерчески доступным и известен специалистам в данной области.

Так как объем воздуха внутри воздухонепроницаемого элемента окна является незначительным, мощность откачивающего насоса или вытяжного вентилятора также незначительна и эти устройства работают в течение пары минут в зависимости от требуемого уровня вакуума. Очень высокие уровни вакуума потребуют большей мощности и большего времени, однако для практических целей небольшая мощность вытяжного вентилятора будет достаточной. Когда воздух откачивают из воздухонепроницаемого элемента окна, внешняя часть сальника 96 работает как второй сальник, который в основном за счет атмосферного давления мешает воздуху войти в эту внутреннюю часть клапана, делая эту операцию более эффективной.

Фиг.15 изображает вид клапана в изометрии с двумя закрученными цилиндрами, показывая наружный конец 88 вращательного цилиндра и зубчатую поверхность 87А для удерживания гибкого шланга, который соединяет клапан с вытяжным вентилятором. Эта фигура показывает также кольцо 82 для прикрепления клапана к профилю или соединительной детали стенки. Она показывает также внутренний конец 85 неподвижного цилиндра с зубчатой поверхностью для содержания фильтрующего материала общего назначения, для удерживания частиц, которые могут закупорить отверстия клапана, внутреннее отверстие 84 и боковые отверстия 86.

Положение и расположение клапана. Клапан можно монтировать в заводских условиях в одной из соединительных деталей, готовых для установки. В этом случае неподвижный цилиндр изготавливают как часть соединительной детали, а вращательный цилиндр и сальник изготавливают отдельно и затем собирают в соединительной детали. Эти три компонента можно также изготавливать отдельно и собирать для установки и скрепления в одной соединительной детали или в профиле, используя кольцо 82. В обоих случаях клапан может располагаться горизонтально или вертикально.

8. Монтаж компонентов

Фиг.16 изображает, в изометрии, частично в поперечном сечении вид смонтированного окна со стенкой профиля или внешней поверхностью 9, полым пространством 10 базисного профиля, куда вставляется охватываемая соединительная деталь 11(на этой фигуре эта позиция не показана), накладкой лицевой панели 75, покрытием клапана 97(этой позиции также нет на этой фигуре), отверстием 98, которое сообщает полое пространство профиля с воздухонепроницаемым элементом между стеклянными секциями 1. Она показывает также пространства 0, где создается вакуум, когда воздух откачивают из воздухонепроницаемой камеры и пространства между двумя стеклянными секциями. Профили и соединительные детали образуют воздухонепроницаемую раму и камеру, которые в свою очередь формируют воздухонепроницаемый элемент с двумя стеклянными секциями. Она также показывает клапан в горизонтальном положении и винты для закрепления окна в отверстии в стене. Она показывает видимую соединительную деталь 39 и 45° -ный разрез профиля, когда используют невидимую соединительную деталь.

Описание других компонентов окна соответствует номерам, которые были даны, когда каждый компонент характеризовали индивидуально.

Хотя изобретение охарактеризовано в существенных деталях со ссылкой на конкретные предпочтительные варианты, любой специалист в данной области понимает, что настоящее изобретение можно осуществлять другим способом, чем предпочтительные варианты, которые были представлены с целью иллюстрации, но не ограничения. Следовательно, сущность и объем прилагаемой формулы изобретения не должны ограничиваться описанием представленных здесь предпочтительных вариантов.

Фиг.17 является общим изображением смонтированного окна, показывающим а) положение изображаемых компонентов, когда они собраны в виде окна, и b) уменьшенный размер вида каждого компонента для простоты идентификации.