Клапан вентиляционный оконного блока

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ КЛАПАН ВЕНТИЛЯЦИОННЫЙ ОКОННОГО БЛОКА(72) Авторы Сидоров Алексей Владимирович Скорб Сергей Викторович Суринов Олег Васильевич Струк Наталья Сергеевна Авдейчик Сергей Валентинович(57) 1. Клапан вентиляционный оконного блока, включающий корпус и подвижный элемент, соединенные с помощью направляющих перемещения, расположенные в прорезях основания корпуса, и обеспечивающие циркуляцию воздушного потока через выборки в стенке корпуса, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде плоскостей, неразъемно соединенных между собой, расположенных под углом 1-5, а подвижный элемент содержит выборки и перемычки между ними толщиной 0,1-0,2 , где- высота выборки. 2. Клапан вентиляционный оконного блока по п. 1, отличающийся тем, что корпус и подвижный элемент выполнены из различных полимерных материалов. 3. Клапан вентиляционный оконного блока по п. 1, отличающийся тем, что на поверхности трения подвижного элемента и корпуса нанесено антифрикционное покрытие. 4. Клапан вентиляционный оконного блока по п. 1, отличающийся тем, что корпус и подвижный элемент обладают электретным зарядом.(56) 1. Рымаров А.Г., Смирнов В.В., Зиненко Д.Н. Особенности работы воздушных клапанов в окнах в квартире жилого здания в холодный период года // Сантехника, отопление,кондиционирование. -8. - 2008. - С. 86-87. 75182011.08.30 2. Блоки оконные из поливинилхлоридных профилей. Межгосударственный стандарт Технические условия. - ГОСТ 30674-99. Дата введения 2001-01-01. 3. //-./. Дата доступа 20.03.2010. 4. //-.//. Дата доступа 20.02.2010. 5. //-.// /. Дата доступа 20.03.2010 (прототип). Полезная модель относится к функциональным устройствам из полимерных материалов, предназначенным для обеспечения воздухообмена между производственными и жилыми помещениями и окружающей средой, и может быть использована в конструкциях оконных блоков. Известно, что при эксплуатации производственных и жилых помещений важнейшими факторами оптимального решения являются энергообмен и воздухообмен с окружающей средой. Эти факторы определяют энергоэффективность строения и санитарно гигиенические условия проживания и нахождения персонала в рабочее время. Одним из эффективных решений проблемы оптимизации условий эксплуатации жилых и производственных помещений является применение в существующих конструкциях оконных блоков специального устройства - клапана вентиляционного. Практическое применение клапана вентиляционного в оконных блоках, используемых в промышленном и гражданском строительстве в странах СНГ, начато сравнительно недавно, хотя его необходимость является доказанным фактом, не подвергающимся сомнению и обсуждению 1-5. Учитывая сравнительно небольшой срок практического применения клапанов вентиляционных оконных блоков в настоящее время на территории стран СНГ отсутствует единая терминология в описании их конструкции. Например, в действующем на территории ряда стран СНГ межгосударственном стандарте Блоки оконные из поливинилхлоридных профилей. Технические условия ГОСТ 30674-99 2 эти устройства называют климатические клапаны. В нормативной документации российских производителей вентиляционные устройства называют приточные клапаны, приточные оконные климатические и вентиляционные клапаны 3-5. Известны различные конструкции клапанов вентиляционных оконного блока, обеспечивающие регулируемый воздухообмен в помещении. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому техническому эффекту является конструкция клапана, производимого фирмой 5. Это конструкция выбрана за прототип предлагаемой полезной модели. Клапан вентиляционный для оконного блока (приточный клапанпо терминологии разработчика) представляет собой конструкцию, выполненную из полимерного материала и состоящую из двух компонентов корпуса и подвижного элемента. Корпус содержит неразъемно соединенные элементы крепления, с помощью которых при применении металлической фурнитуры осуществляется фиксация клапана вентиляционного в оконном блоке. Регулирование воздушного потока, проходящего через клапан вентиляционный, осуществляется путем ручного перемещения в корпусе подвижного элемента до совмещения или перекрытия выборок в боковой стенке корпуса. При достаточно простом конструктивном исполнении клапан вентиляционный позволяет осуществлять эффективное управление воздушным потоком между помещением и окружающей средой. Вместе с тем, прототипу свойственен ряд недостатков, которые снижают эффективность его применения. К числу наиболее существенных недостатков прототипа относятся сравнительно большое усилие перемещения подвижного элемента в корпусе, обусловленное большой площадью контакта 2 75182011.08.30 возможность накопления пылевых частиц из окружающей среды на поверхностях трения подвижного элемента и корпуса, которое приводит к увеличению усилия перемещения и абразивному изнашиванию клапана вентиляционного возможность нарушения плоскостности сплошных участков между выборками в подвижном элемент из-за разницы эксплуатации на отдельных сегментах, которое приводит к нарушению соосности перемещения подвижного элемента в корпусе и потере возможности регулирования воздухообмена. Цель заявленной полезной модели - разработка конструкции клапана вентиляционного оконного блока с повышенными эксплуатационными характеристиками. Поставленная цель достигается тем, что в конструкции клапана вентиляционного оконного блока, включающей корпус, выполненный в виде плоскостей, соединенных торцевыми стенками и основанием, с прямоугольными выборками в одной плоскости и элементами крепления, неразъемно соединенными с другой плоскостью, и подвижный элемент, корпус выполнениз плоскостей, расположенных друг к другу под углом 1-5,подвижный элемент содержит выборки и перемычки между выборками имеют толщину 0,1-0,2 , где- высота выборки. Вариантами исполнения заявленной полезной модели клапана вентиляционною оконного блока является изготовление корпуса и подвижного элемента из полимерных материалов различного химического состава, нанесение на поверхность трения корпуса и подвижного элемента антифрикционного слоя, создание электретного состояния на поверхностях трения корпуса и подвижного элемента. Механизм реализации положительного эффекта при использовании заявленных технических решений клапана вентиляционного оконного блока состоит в следующем. Конструктивное исполнение корпуса в виде боковых плоскостей, расположенных под углом друг к другу, позволяет снизить коэффициент трения между корпусом и подвижным элементом при сохранении необходимого уровня герметизации соединения. Наличие перемычки между выборками в подвижном элементе позволяет обеспечить идентичные условия усадки и теплового деформирования всех участков подвижного элемента и сохранить плоскостность по всей длине даже при наличии локального градиента температуры. Сущность заявленных технических решений в конструкции клапана вентиляционного оконного стеклопакета поясняем с помощью графических материалов (фиг. 1-4). На фиг. 1 изображен вид клапана вентиляционного оконного блока в сборе. На фиг. 2 приведено изображение корпуса клапана вентиляционного оконного блока(вид сбоку). На фиг. 3 приведено изображение сечения корпуса клапана вентиляционного оконного блока. На фиг. 4 приведено изображение подвижного элемента клапана вентиляционного оконного блока. Функционирование клапана вентиляционного блока осуществляется следующим образом. Подвижный элемент 2 перемещается в корпусе 1 вручную с помощью хвостовика 12,фиксаторов перемещения 10 и прорезей 14. Величина перемещения подвижного элемента 2 клапана регулируется длиной прорезей 14 в корпусе 1. На одной из боковых плоскостей подвижного элемента 2 выполнены полуцилиндрические направляющие 11, которые снижают усилие относительно перемещения подвижного элемента 2 и корпуса 1. В одной из боковых плоскостей корпуса 1 и подвижного элемента 2 выполнены выборки 3 и 16, совмещение или перекрытие которых обеспечивает регулирование воздушного потока между помещением и окружающей средой при закрытом оконном блоке. Высота выборок в подвижном элементе 2 равна , а между сплошными участками выполнена перемычка 13, которая имеет толщину 0,1-0,2 Н. Для определения относительного расположения подвижного элемента 2 в корпусе 1 на его верхней части расположены указатели 15 (о и -). Для обеспечения низких усилий относительного перемещения подвижного элемента 2 в корпусе 1 боковые плоскости кор 3 75182011.08.30 пуса 4 и 5 расположены под углом , равным 1-5, и соединены основанием 6, в котором расположены прорези 17 для перемещения фиксаторов 10. К корпусу 1 неразъемно присоединены элементы крепления 7, содержащие фаску 8 и крепежное отверстие 9. Регулирование интенсивности воздухообмена в оконном блоке с установленным клапаном вентиляционным согласно заявленной модели осуществляется перемещением с помощью хвостовика 12 подвижного элемента 2 до полного или частичного совмещения выборок в подвижном элементе и боковой плоскости корпуса. При этом возможны варианты от максимального воздухообмена до полного его прекращения. Положение подвижного элемента и, соответственно, интенсивность воздухообмена оцениваются по специальным указателям 15, расположенным на верхней части корпуса. Клапан вентиляционный заявленной конструкции пригоден для комплектования оконных блоков, выполненных из полимерных материалов (ПВХ, АБС), а также из водостойких сортов древесины. При нанесении на поверхности трения корпуса 1 и подвижного элемента 2 антифрикционного покрытия повышается эргономичность использования за счет снижения силы трения. В качестве антифрикционных покрытий целесообразно использовать растворные или ротапринтные пленки фторсодержащих полимеров или олигомеров. При этом одновременно повышается гидрофобность контактной поверхности и уменьшается вероятность попадания влаги и индевения при отрицательных температурах окружающей среды. Вариантом изготовления клапана вентиляционного оконных блоков является использование для получения корпуса 1 и подвижного элемента 2 различных полимерных материалов, что позволяет снизить силу трения в сопряжениях. Вариантами сочетания полимерных материалов являются полиамид-полиоксиметилен, полиоксиметилен-АБС,полиолефин-полиамид. Сочетание в конструкции элементов из разных по химическому составу полимеров обусловливает снижение интенсивности адгезионного взаимодействия в зоне контакта и изнашивания. При создании на поверхностях элементов клапана вентиляционного оконного блока электретного заряда снижается вероятность осаждения частиц пыли и попадания ее в зону контактного взаимодействия и внутреннюю часть клапана. Электретный заряд заданной величины и полярности подбирается исходя из преимущественных условий эксплуатации повышенная влажность, сухой климат, повышенная вероятность пылевых бурь и т.п. Таким образом, при любом варианте технического исполнения заявленного клапана вентиляционного оконного блока обеспечиваются его эффективная эксплуатация и повышенная комфортность в жилом или производственном помещении. Примеры конкретного исполнения заявленной конструкции клапана вентиляционного оконного блока приведены ниже. Пример 1 Корпус 1 и подвижный элемент 2 клапана вентиляционного оконного блока изготавливали из поликсиметилена (ПОМ) ( ) методом литья под давлением. Толщина перемычек 13 в подвижном элементе 2 составляла 1 мм (0,1 Н). Угол наклонасоставлял 1. Сборку клапана осуществляли вручную путем внедрения подвижного элемента в зазор корпуса. При этом хвостовик 12 и фиксаторы перемещения подвижного элемента размещали в прорезях 14 корпуса. Клапан вентиляционный в сборе монтировали к оконному блоку, изготовленному из ПВХ, с применением оцинкованных винтов-саморезов с помощью неразъемно соединенных с корпусом 2 крепежных элементов 7. Пример 2 Корпус 1 изготавливали из полиамида 6 (ПА 6) (ГродноХимволокно) с добавлением 2 оксида титана (2). Подвижный элемент 2 изготавливали из поликсиметилена(ПОМ). Толщина перемычки 13 в подвижном клапане составляла 2 мм (0,2). Угол наклона боковых плоскостей корпусасоставлял 5. Сборку клапана вентиляционного 4 75182011.08.30 оконного блока осуществляли согласно примеру 1. Клапан вентиляционный монтировали в оконный блок, изготовленный с использованием профиля из АБС-пластика. Пример 3 Корпус 1 и подвижный элемент 2 изготавливали из полиамида 6 (ПА 6) (ОАО ГродноХимволокно) с добавлением 2 мас.2 для получения деталей белого цвета. На поверхности трения корпуса 1 и подвижного элемента 2 ратопринтным методом наносили покрытие толщиной 3-5 мкм из порошкообразных продуктов термогазодинамического синтеза политетрафторэтилена (УПТФЭ), выпускаемых под торговой маркой Форум (Институт химии ДВО РАН, г. Владивосток). Сборку клапана вентиляционного осуществляли в соответствии с примером 1. Пример 4 Корпус 1 изготавливали из полиамида 6 белого цвета, а подвижный элемент 2 - из полипропилена (ПП) (Каплен). На поверхность трения подвижного элемента наносили антифрикционное покрытие окунанием в 2 мас.фреоновый раствор фторсодержащего олигомера марки Ф-1 (Фолеокс) (Институт синтетического каучука РАН, Санкт-Петербург) с последующей сушкой при 303-308 К до полного удаления растворителя. Сборку клапана вентиляционного оконного блока осуществляли в соответствии с примером 1. Пример 5 Корпус 1 и подвижный элемент 2 изготавливали из полиоксиметилена (ПОМ) методом литья под давлением. Готовые детали обрабатывали коронным разрядом на установке Корона в течение 1 мин. Наличие электретного заряда контролировали с помощью установки для анализа термостимулированных токов (ТСТ) (ОДО Микротестмашины). Сборку клапана вентиляционного оконного блока осуществляли в соответствии с примером 1. Клапан устанавливали в оконный блок, изготовленный с применением деревянного профиля. Сравнительные характеристики клапанов вентиляционных оконных блоков, изготовленных согласно прототипу 5 и заявленной модели, приведены в таблице. Характеристики клапанов вентиляционных оконных блоков Характеристика Количество элементов клапана Интенсивность воздухообмена, не менее м 3/чм 2 Усилие перемещения подвижного элемента, кгм, не более Возможность клинения подвижного элемента Возможность улавливания микрочастиц пыли в воздушном потоке Параметр для клапана Согласно заявСогласно прототипу 5 ленной модели 3 2 30 вероятна при перепадах температур более 10 Клапаны вентиляционные оконных блоков, изготовленные в соответствии с примерами 1-5, обладают следующими преимуществами по сравнению с прототипом имеют более низкое усилие перемещения подвижного элемента обладают более высокой устойчивостью к короблению подвижного элемента препятствуют проникновению частиц пыли в вентилируемые помещения. Применение клапанов вентиляционных согласно заявленной модели в конструкциях оконных блоков, изготовленных с применением профиля из ПВХ, АБС, водостойкой древесины, позволяет осуществлять регулируемый воздухообмен помещения с окружающей 5 75182011.08.30 средой при закрытом оконном блоке. Таким образом, заявленный клапан вентиляционный оконного блока соответствует критериям новизны и практической полезности. Клапаны вентиляционные оконных блоков согласно заявленной модели изготавливали методом литья под давлением с использованием термопластавтомата со шнековым пластикаторомпо технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке. Оконные блоки с установленными клапанами вентиляционными прошли испытания на предприятиях ОАО Гродножилстрой и рекомендованы к промышленному применению. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6