Способ изготовления пакетов элементов остекления ограждающих конструкций зданий



Способ изготовления пакетов элементов остекления ограждающих конструкций зданий
Способ изготовления пакетов элементов остекления ограждающих конструкций зданий
Способ изготовления пакетов элементов остекления ограждающих конструкций зданий
Способ изготовления пакетов элементов остекления ограждающих конструкций зданий

 


Владельцы патента RU 2546457:

Слажнева Ксения Сергеевна (RU)
Стерлигов Владислав Викторович (RU)

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям остекления и способам их изготовления. Задачей данного изобретения является разработка улучшенного теплоизолирующего элемента стеклопакета, лишенного недостатков обычных вакуумных стеклопакетов, стеклопакетов, заполненных газом, с пониженной теплопроводностью и стеклоизделий с покрытием из оксида цинка или других материалов с высокой отражательной способностью и стоимостью. Для этого в способе изготовления пакетов элементов остекления ограждающих конструкций зданий, состоящих из листов стекла, устанавливаемых с промежутком между ними, который заполняют газом и герметизируют с установкой по периметру стекла фиксирующих прокладок, покрытых слоем уплотнительной замазки, согласно изобретению заполнение промежутка производят газом, поглощающим тепловое (инфракрасное) излучение, имеющим в своем составе три и более атомов. При подаче газа давление Р1 и температуру Т1 газа задают выше этих параметров для окружающей среды для того, чтобы после герметизации промежутка между стеклами за счет остывания газа в промежутке установилось бы давление P1атм, что предотвратит перетекание газа, при этом соотношение начальных и конечных после заполнения параметров должно подчиняться соотношению P 1 P а т м = Т 1 Т 2 . В качестве лучепоглощающих газов используют как отдельные лучепоглощающие газы, так и их смеси. При использовании смеси лучепоглощающих газов состав их подбирают таким образом, чтобы, с учетом селективности излучения газов, диапазоны излучения отдельных газов создавали близкий к сплошному спектр излучения, характерный для «серого» тела. Для гарантии заданного состава и вытеснения воздуха из промежутка количество газа подаваемого для заполнения камеры, в 3-4 раза превышает ее объем. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 ил.

 

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям остекления и способам их изготовления.

В WO 91/02878 и WO 93/15296 предложен вакуумный стеклопакет, состоящий из двух смежных листов стекла, из пространства между которыми откачан воздух. Листы стекла разделены между собой дистанционными прокладками и соединены между собой по периметру слоем герметизирующего материала (уплотнения). Откачка воздуха из межстекольного пространства производится через отверстие в одном из стекол.

Известные вакуумные стеклопакеты до настоящего времени не смогли завоевать рынок. Современными выпускаемыми промышленным способом вакуумными стеклопакетами достигнут неудовлетворительный коэффициент теплопередачи U=1,0 Вт/(м2·К) или ниже, этот параметр сегодня без труда обеспечивают даже традиционные стеклопакеты. И хотя лабораторные исследования показали реальность достижения коэффициента теплопередачи U=0,4 Вт/(м2·K), все же на практике эти результаты ограничивались только мелкими лабораторными образцами. Переход в лабораторных опытах на более крупные форматы изделий от 0,8 м2 и выше до сих пор не удавался. Причина этого кроется в том, что, например, при практическом использовании известных вакуумных стеклопакетов часто имеют место повреждения в виде боя стекла, негерметичности или потери вакуума и т.п., что зачастую может приводить изделие к полной непригодности и отказу в работе. Особенно сильно страдают краевые зоны, находящиеся в соединительном профиле, и особенно в углах. Как оказалось, такие недостатки проявляются обычно на крупногабаритных изделиях площадью не менее 0,4 м2 и прежде всего в более крупных, в то время как в малых лабораторных образцах обычного размера 500×500 мм (площадью до 0,25 м2) такие явления не наблюдались.

Кроме того, обычные вакуумные стеклопакеты по сравнению с традиционными стеклопакетами значительно дороже. До настоящего времени не удалось значительно снизить себестоимость изделий за счет улучшения технологии производства.

В качестве примера повышения теплового сопротивления стеклопакета из патентной документации известны способы нанесения покрытий на наружный лист стекла для обеспечения определенных свойств поглощения энергии и пропускания света для снижения тепловых потерь из помещений зданий.

В патенте US 4751149 описан способ нанесения покрытия из оксида цинка на основу при низкой температуре с использованием смеси цинкорганического соединения и воды в среде инертного газа. Получаемая пленка оксида цинка имеет сравнительно низкое удельное сопротивление, которое можно изменить путем добавления химического элемента III группы Таблицы Д.И. Менделеева (В, Al, Sc).

В патенте US 6071561 описан способ осаждения пленок из оксида цинка с примесью фтора с использованием паров соединений исходных веществ, например хелатадиалкилцинка, в частности, с использованием аминохелата, источника кислорода и источника фтора. Полученные покрытия являются электропроводными, отражают инфракрасное излучение, поглощают ультрафиолетовое излучение и не содержат углерода.

Наиболее близким к заявленному способу является патент RU 2448133, в котором говорится о том, что теплопередача в герметизированных изоляционных стеклопакетах может быть снижена при замене воздуха в герметизированном изоляционном стеклоокне на газ с более низкой теплопроводностью. Подходящие газы должны быть бесцветными, нетоксичными, некорродирующими, негорючими, не разрушающимися под действием ультрафиолетового излучения и более низкопроводными по теплу, чем воздух. Аргон, криптон, ксенон и гексафторид серы являются известными примерами газов, которые обычно являются заменителями воздуха в изоляционных стеклоокнах для снижения энергопереноса теплопроводностью.

Однако при проведении эксперимента с использованием воздуха, дорогостоящего инертного аргона и углекислоты CO2 выявлено, что заполнение камер аргоном почти ничего не дало, а в случае с газом-заполнителем CO2 результат уменьшения теплообмена на 8-10% по сравнению с воздушным заполнителем. Такие результаты приводят к выводу о том, что неправильно были представлены механизмы теплопередачи в случае использования теплопроводности газов как средства управления процессом теплопередачи через стеклопакет.

Задачей данного изобретения является разработка улучшенного теплоизолирующего элемента стеклопакета, лишенного недостатков обычных вакуумных стеклопакетов, стеклопакетов, заполненных газом, с пониженной теплопроводностью и стеклоизделий с покрытием из оксида цинка или других материалов с высокой отражательной способностью и стоимостью.

Сущность изобретения: в способе изготовления пакетов элементов остекления ограждающих конструкций зданий, состоящих из листов стекла, устанавливаемых с промежутком между ними, который заполняют газом и герметизируют с установкой по периметру стекла фиксирующих прокладок, покрытых слоем уплотнительной замазки, согласно изобретению заполнение промежутка производят газом, поглощающим тепловое (инфракрасное) излучение, имеющим в своем составе три и более атомов. При этом при подаче газа давление P1 и температуру T1 газа задают выше этих параметров для окружающей среды для того, чтобы после герметизации промежутка между стеклами за счет остывания газа в промежутке установилось бы давление P1=Pатм, что предотвратит перетекание газа, при этом соотношение начальных и конечных после заполнения параметров должно подчиняться соотношению P 1 P а т м = T 1 T 2 .

В качестве лучепоглощающих газов используют как отдельные лучепоглощающие газы, так и их смеси. При использовании смеси лучепоглощающих газов состав их подбирают таким образом, чтобы, с учетом селективности излучения газов, диапазоны излучения отдельных газов создавали близкий к сплошному спектр излучения, характерный для «серого» тела. Для гарантии заданного состава и вытеснения воздуха из промежутка количество газа, подаваемого для заполнения камеры, в 3-4 раза превышает ее объем

На фиг. 1 изображен оконный стеклопакет с улучшенной теплоизоляционной способностью, содержащий два отстоящих друг от друга листа стекла в пространственном отношении друг к другу, с газовой прослойкой между ними. На фиг. 2 представлена зависимость приведенной степени черноты от степени черноты газа

Для анализа условий теплообмена были произведены расчеты с целью определения составляющих теплопередачи через пакет в прослойке между стеклами. Определялись тепловые потоки при заполнении полости между стеклами разными газами.

Таблица 1

Расчеты были проведены при обработке опытных замеров δ=14·10-3 м, Δt=8°C - разница температур между стеклами. Тепловым сопротивлением самих стекол ввиду его малости пренебрегаем.

Как показали расчеты, доля лучистого теплообмена является довольно значительной, и поэтому тепловое сопротивление окон лучше всего изменять за счет излучения.

Теоретическое решение задачи лучистого теплообмена представляется уравнением:

где C0=5,77 Вт/(м2·К4) - коэффициент излучения абсолютно черного тела;

T1 и T2 - абсолютные температуры каждого из стекол, К;

εпр - приведеная степень черноты.

Именно это величина содержит характеристику поглощающих свойств газового слоя.

Для случая εг=0 (отсутствие поглощения газом):

,

При наличии поглощающего газа:

.

Сравнение этих двух случаев можно провести, используя отношение этих величин, т.е. ε ¯ = ε п р ' ε п р , что в развернутом виде представлено выражением:

.

Если ε ¯ < 1 , то это будет означать, что лучепоглощающая среда будет уменьшать тепловой поток, и наоборот.

Ниже в таблице 2 приводятся результаты расчетов величины ε ¯ для различных газов.

Таблица 2 - Расчет сравнительной степени черноты

Как видно из приведенных данных, увеличение степени черноты газа, заполняющего прослойку между стеклами, ведет к снижению приведенной степени черноты системы и, следовательно, к снижению интенсивности лучистого теплообмена. Особенно наглядно эта связь представлена на графике (фиг. 2), построенном по результатам расчетов.

Приведенный график можно интерпретировать зависимостью:

ε ¯ 1 ε г , при этом ошибка будет составлять 0,7%.

Для проверки справедливости такой интерпретации проведем контрольный расчет в двух точках:

εг=0,2; ; ,

εг=0,9; ; .

Таким образом, введение в прослойку поглощающего «парникового» газа должно снижать тепловые потоки через стеклопакет. К таким газам, поглощающим тепловое инфракрасное излучение, относятся газы, имеющие в своем составе более трех атомов, например, CO2, SO2, CH4, фреоны и др. Поскольку газы отличаются селективностью излучения, т.е. наличием излучения и поглощения только в каких-то характерных для данного газа диапазонах длин волн, и в газовых смесях действует правило парциальности действия и аддитивности (слагаемости) величин эффектов отдельных газов, то целесообразно окна заполнять смесями поглощающих газов. При этом их состав нужно подбирать так, чтобы диапазоны излучения газов не совпадали, а в сумме давали бы спектр излучения, близкий к сплошному спектру излучения твердого «серого» тела.

При заполнении газом необходимо добиться вытеснения воздушного объема из промежутка между стеклами, иначе эффект поглощения будет снижен за счет снижения доли парциального давления в объеме промежутка. Для гарантии полного вытеснения, как показывает опыт, достаточно прокачать объем газа, превышающий объем воздушной прослойки в 3-4 раза.

Для обеспечения герметичности в процессе службы окон в них необходимо создать давление, близкое к атмосферному, что исключит процесс перетекания. Вместе с тем для продувки в камере (промежутке) окна необходимо держать давление выше атмосферного. Для выполнения этих противоречащих друг другу требований, необходимых для нормальной работы окна с заполнением поглощающим газом, предлагается при продувке держать избыточное давление в камере около 10 кПа или 0,1 атм (абсолютное давление P1=110 кПа), при этом температура газа должна составлять 40-50°C или 310-320 K. После заполнения камеры пружинные клапаны отсекают объем камеры, фиксируя ее объем.

При постоянном объеме, что характерно для газовой прослойки, давление и температура связаны соотношением, вытекающим из известного закона Бойля-Мариотта

где T1 и P1 - температура и давление газа сразу после заполнения,

T2 и P2 - температура и давление газа после остывания газа через некоторое время, когда возникнут рабочие условия службы окон в целом и газозаполненной камеры в частности.

При работе окон температура газа в камере окна может быть определена на основе практических данных зимой t2~0°C и летом 25°C. Если принять среднюю за год температуру t2=17°C (T2=290 K), то тогда из закона Бойля-Мариотта

что дает P 2 = 110 290 320 = 100 к П а 1 а т м ,

что соответствует барометрическому давлению воздушной среды. При этом не будет перепада давлений между давлением газа в камере окна и снаружи ее, что исключит возможное перетекание газа.

Аналитический расчет лучистых тепловых потоков был произведен для четырех газов: углекислота, аммиак, метан и пропан-бутан. Здесь четко выявилась тенденция к уменьшению тепловых потоков от одного стекла к другому при введении так называемых «парниковых» газов.

Экспериментальную проверку гипотезы удалось в полной мере провести только для углекислоты и метана.

Результаты опытов показали, что введение CO2 в качестве заполнителя пространства между стеклами дало снижение тепловых потоков на 8-10%, а для метана - на 10-12%.

Изобретение позволяет уменьшить тепловые потери через элементы остекления зданий. Теплоизолирующий элемент остекления содержит систему листов стекла, первый из которых является наружным стеклом, второй - внутренним. Пространство между листами стекла заполнено лучепоглощающим газом, в частности многоатомным, который, в свою очередь, увеличивает сопротивление теплопередаче.

1. Способ изготовления пакетов элементов остекления ограждающих конструкций зданий, состоящих из листов стекла, устанавливаемых с промежутком между ними, который заполняют газом и герметизируют с установкой по периметру стекла фиксирующих прокладок, покрытых слоем уплотнительной замазки, отличающийся тем, что заполнение промежутка производят газом, поглощающим тепловое (инфракрасное) излучение, имеющим в своем составе три и более атомов, при этом при подаче газа давление Р1 и температуру Т1 газа задают выше этих параметров для окружающей среды, чтобы после герметизации промежутка между стеклами за счет остывания газа в промежутке установилось бы давление Р1атм, что предотвратит перетекание газа, при этом соотношение начальных и конечных после заполнения параметров должно подчиняться соотношению P 1 P а т м = Т 1 Т 2 , а для гарантии заданного состава и вытеснения воздуха из промежутка количество газа, подаваемого для заполнения камеры, в 3-4 раза превышает ее объем.

2. Способ изготовления пакетов по п. 1, отличающийся тем, что в качестве лучепоглощающих газов используют как отдельные лучепоглощающие газы, так и их смеси.

3. Способ изготовления пакетов по п. 1, отличающийся тем, что при использовании смеси лучепоглощающих газов состав их подбирают таким образом, чтобы, с учетом селективности излучения газов, диапазоны излучения отдельных газов создавали близкий к сплошному спектр излучения, характерный для «серого» тела.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу изготовления теплоизоляционного стеклопакета, содержащего пластиковую прокладку, в соответствии с которым две параллельные друг другу стеклянные панели размещают на заданном расстоянии друг от друга путем выполнения следующих действий: формируют композитную полоску путем совмещенной во времени и пространстве экструзии по меньшей мере двух пластиковых частей полоски на первую стеклянную панель вдоль края указанной стеклянной панели, причем первая часть полоски изготовлена из клейкого первого уплотняющего компаунда с включением связывающего влагу материала, причем вторая часть полоски изготовлена из клейкого отверждаемого второго уплотняющего компаунда, при этом обеспечивая взаимное прилегание начала и конца композитной полоски с образованием тем самым рамки; экструзию на первую стеклянную панель первой части полоски с заранее заданной первой толщиной, превышающей указанное заданное расстояние; экструзию на первую стеклянную панель второй части полоски с заранее заданной второй толщиной, превышающей указанное заданное расстояние; расположение частей полоски бок о бок и с непосредственным примыканием друг к другу в композитной полоске, причем первую часть полоски размещают внутри рамки, образованной второй частью полоски; соединяют первую стеклянную панель со второй стеклянной панелью так, чтобы композитная полоска была расположена между двумя стеклянными панелями и соединяла указанные панели друг с другом, удерживая при этом указанные панели на расстоянии друг от друга.

Настоящее изобретение относится к безопасному многослойному остеклению. Технический результат изобретения заключается в повышении безопасности стекла за счет снижения риска его повреждения.

Изобретение относится к способу заполнения стеклопакета газом, отличным от воздуха. Для заполнения стеклопакета газом, отличным от воздуха, между дистанционной рамкой (5) и листом (3) стекла обеспечивается открытое пространство (15) для входа газа во внутреннее пространство (7) стеклопакета посредством того, что в области шнура (11) из клеящего вещества, который установлен на внутренней стороне листа (3) стекла или на боковой поверхности дистанционной рамки 5, предусмотрены средства дистанционирования, например, в виде выступов (13) шнура (11) из клеящего вещества.

РЕФЕРАТ Устройство для одновременного накладывания упруго-пластичных дистанционных лент для двух оконных стекол с идентичной формой контура и идентичными размерами имеет две накладывающие головки (107), которые установлены с возможностью совершения поступательного движения по линейным осям (105) в вертикальном направлении.

Изобретение относится к способу сборки теплоизоляционных стеклопакетов, содержащих три параллельных друг другу стеклянных листа (41, 42, 43), попарно удерживаемых на расстоянии друг от друга и склеенных друг с другом вдоль своих краев посредством первой клеящей прокладки (54) и второй клеящей прокладки (55), причем указанные листы содержат внутренние пространства (56, 57), в которых заключен газ, отличный от воздуха.

Изобретение относится к устройству инжектирования нити пастообразного материала, состоящего из нескольких компонентов, в промежуток между двумя стеклянными панелями (33, 34) теплоизоляционного стеклопакета.

Изобретение относится к способу получения и/или транспортирования покрытого стеклянного изделия. .

Спандрел // 2423327
Изобретение относится к спандрелам. .

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам и устройствам для изготовления стеклопакетов. .

При герметизации заготовок (1) стеклопакетов герметизирующая масса (3) из герметизирующей форсунки (7) вводится в открытый наружу краевой стык (2) заготовки (1) стеклопакета. При этом перед герметизирующей форсункой (7) образуется язычок (15) материала из герметизирующей массы (3), выходящей перед герметизирующей форсункой (7). Размер этого язычка (15) материала пропорционален количеству герметизирующей массы (3), вводимой в краевой стык (2) в единицу времени. Управление герметизацией осуществляется в зависимости от длины язычка (15) материала, регистрируемой датчиком (10). При этом, в частности, подаваемое в единицу времени в герметизирующую форсунку (7) количество герметизирующей массы (3) и/или относительная скорость между заготовкой (1) стеклопакета и герметизирующей форсункой (7) регулируется в зависимости от длины язычка (15) материала, регистрируемой датчиком (10). 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области пилотируемых широкофюзеляжных самолетов гражданского назначения. Фюзеляж самолета содержит носовую часть с кабиной управления, широкий и плоский корпус с боковыми иллюминаторами в стенке пассажирского салона, хвостовую часть с оперением и шасси. В стенке корпуса над пассажирским салоном выполнены сквозные каналы с установленными в них полыми капсулами-иллюминаторами, имеющими светопроницаемые торцевые стенки и светоотражающие боковые стенки. Полость капсулы-иллюминатора заполнена разреженным воздухом. Торцевые стенки капсулы-иллюминатора имеют одинаковый/разный размер. Изобретение направлено на повышение комфорта и безопасности пассажиров. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Предложен способ смены распорок в установке по меньшей мере с одной головкой для нанесения распорок на панелеобразные объекты, в частности листовые стекла. К головке для нанесения подают распорки по меньшей мере из двух источников со смещением по времени по отношению друг к другу. Первую распорку из первого источника разделяют и образовавшийся при этом конец первой распорки и начало второй распорки из второго источника с помощью сменяющего устройства перемещают в соответствующее друг другу положение. Конец первой распорки соединяют с началом второй распорки. Образовавшееся при этом соединение первой и второй распорок пропускают через установку, пока соединение не минует головку для нанесения. После того как соединение минует головку для нанесения, вторую распорку разделяют в зоне между соединением и головкой для нанесения. Также предложено устройство для смены распорок в установке по меньшей мере с одной головкой для нанесения распорок на панелеобразные объекты, в частности листовые стекла. Оно содержит по меньшей мере два источника для распорок, первое разделяющее средство для входящих из источников распорок на соответствующем извлекающе-зажимном устройстве, сменяющее устройство со сменяюще-зажимным устройством для перемещения отделенной части распорки, связанной с головкой для нанесения, от извлекающе-зажимного устройства к другому извлекающе-зажимному устройству, а также устройство для соединения конца первой распорки, связанной с головкой для нанесения, с удерживаемым в извлекающе-зажимном устройстве началом второй распорки. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к получению стеклопакетов с вакуумной изоляцией. Технический результат изобретения заключается в повышении прочности краевого уплотнения, снижении повреждения подложек. Над верхней поверхностью и/или под нижней поверхностью предварительно собранного стеклопакета с вакуумной изоляцией на расстоянии 2-10 дюймов размещают множество инфракрасных (ИК) нагревательных элементов. Расстояние между нагревателями составляет 2-6 дюймов. Величина напряжения, подаваемого на множество ИК нагревательных элементов, является регулируемой для изменения пиковой длины волны, чтобы предпочтительно осуществлять нагрев материала стеклоприпоя, а не стеклопакета. Когда примерно половина ламп находится во включенном состоянии для нагрева материала уплотнения, примерно другая половина ламп находится в выключенном состоянии, таким образом, что приблизительно половина плотности размещения ламп используется при нагревании. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 37 ил.
Наверх