Воздуховод оконный

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(72) Авторы Авдейчик Сергей Валентинович Белецкий Станислав Владиславович Струк Наталья Сергеевна(57) 1. Воздуховод оконный, выполненный в виде трубы с функциональными элементами,входным и выходным отверстиями, отличающийся тем, что имеет прямоугольное поперечное сечение трубы, в одном конце которой расположено колено, направленное вниз под углом 90120 к оси трубы, а в другом конце - патрубок, соединенный с внутренней частью трубы направляющими, расположенными параллельно боковой стенке трубы. 2. Воздуховод оконный по п. 1, отличающийся тем, что труба прямоугольного сечения имеет длину плоскости , равную 0,650,85 , где- ширина подоконника, ширину , равную 0,600,80 , и высоту , равную 0,751,5 , где- толщина подоконника. 3. Воздуховод оконный по п. 1, отличающийся тем, что в верхней плоскости трубы прямоугольного сечения выполнено углубление размером , равным 0,100,80 , где- ширина трубы, и глубиной , равной 24 , где- толщина стенки трубы. 4. Воздуховод оконный по п. 1, отличающийся тем, что на нижнюю плоскость трубы прямоугольного сечения нанесено фрикционное покрытие толщиной 3, равной 30,10,5, где- толщина стенки трубы. 5. Воздуховод оконный по п. 1, отличающийся тем, что внутренние поверхности трубы прямоугольного сечения и патрубка выполнены металлизированными. 6. Воздуховод оконный по п. 1, отличающийся тем, что на внутренней поверхности трубы прямоугольного сечения выполнены ребра с высотой , равной 0,51,0 , гдевысота трубы. 98972014.02.28 7. Воздуховод оконный по п. 1, отличающийся тем, что нижняя плоскость трубы прямоугольного сечения выполнена перфорированной. 8. Воздуховод оконный по п. 1, отличающийся тем, что в верхней плоскости трубы прямоугольного сечения выполнены вырезы. 9. Воздуховод оконный по п. 1, отличающийся тем, что колено в трубе прямоугольного сечения выполнено неразъемным. 10. Воздуховод оконный по п. 1, отличающийся тем, что колено выполнено в виде отдельного элемента, соединяемого с трубой направляющими или крепежными элементами. 11. Воздуховод оконный по п. 1, отличающийся тем, что колено выполнено с внутренним радиусом , равным наружному радиусу подоконника . 12. Воздуховод оконный по п. 1, отличающийся тем, что колено имеет расширение на нижнем конце , равное 1,11,5 , где- высота трубы. 13. Воздуховод оконный по п. 1, отличающийся тем, что колено имеет срез в нижней части под углом , равным 3045 к оси трубы. 14. Воздуховод оконный по п. 1, отличающийся тем, что колено имеет прямоугольное сечение и длину , равную 12 , где- толщина подоконника. 15. Воздуховод оконный по п. 1, отличающийся тем, что выполнен из термопластичного или композиционного материала на основе термопластичных полимеров. 16. Воздуховод оконный по п. 1, отличающийся тем, что труба и функциональные элементы выполнены из различных полимерных материалов. 17. Воздуховод оконный по п. 1, отличающийся тем, что труба и функциональные элементы выполнены из термоэластопластов или композиционных материалов на основе термоэластопластов. 18. Воздуховод оконный по п. 1, отличающийся тем, что выполнен из листового металлического материала с антикоррозионным покрытием. 19. Воздуховод оконный по п. 1, отличающийся тем, что труба и функциональные элементы выполнены из цветной пластмассы. 20. Воздуховод оконный по п. 1, отличающийся тем, что на внутренней части патрубка выполнены ребра прямоугольного или полуцилиндрического сечения с высотой 1,равной 10,52,0 , где- толщина стенки трубы воздуховода, и прямоугольные продольные пазы шириной 21,050,1 , где- толщина стенки трубы воздуховода, и длиной 10,30,5 , где- длина патрубка.(56) 1. Патент РФ на полезную модель 93421, МПК 04, 2007 (прототип). Полезная модель относится к области строительства и может быть использована для повышения комфортности проживания в жилых, офисных и производственных помещениях. Известно, что комфортность и безопасность проживания в помещениях различного конструктивного исполнения в значительной степени зависит от качества воздушной среды, которое определяется интенсивностью ее обмена с атмосферой, влажностью, наличием загрязнений. При повышенной влажности в воздухе жилого помещения развиваются неблагоприятные процессы, снижающие комфортность и безопасность проживания - наблюдается конденсация паров влаги на внутренних стеклянных элементах, повышенный рост плесени и грибков, ухудшается теплообмен, увеличивается энергопотребление для поддержания комфортной температуры. Для регулирования интенсивности воздухообмена в жилых помещениях используют различные конструктивные решения оконных блоков, а также систему вентиляции с при 2 98972014.02.28 менением устройств для принудительной подачи воздушного потока из окружающей среды. Данные методы существенно увеличивают энергопотери, практически не регулируя параметры влажности воздуха внутри жилого помещения. В современных конструкциях жилых помещений используют в качестве основного теплообменного элемента радиаторные батареи из различных материалов (сплавов на основе цветных металлов, чугуна, углеродистой и легированной стали), которые располагают преимущественно в оконных нишах, закрытых подоконниками из древесины и пластиков с определенным цветовым исполнением. Подобная наиболее распространенная конструкция системы теплообмена жилых помещений обеспечивает удовлетворительную комфортность проживания, однако не устраняет причин, вызывающих конденсацию водяных паров на внутренней поверхности стекол, и не способствует оптимальному теплообмену между тепловыми элементами (радиаторные батареи) и окружающей средой вследствие нарушения условий конвективного взаимодействия нагретого потока воздуха вблизи батарей с воздухом в помещении. Значительная часть тепловой энергии от теплообменных элементов вследствие неоптимального теплообмена расходуется на обогрев стенки подоконной ниши, увеличивая расход энергоносителя. Известна конструкция воздуховода, который устанавливают в стеновую панель подоконного пространства, обеспечивая движение части потока подогретого воздуха от теплообменного элемента (радиатора) к приоконному пространству. Воздуховод выполнен в виде трубы круглого или прямоугольного сечения, на одном из концов которой расположено колено с крепежными элементами. Эта конструкция воздуховода оконного выбрана за прототип полезной модели 1. Существенным недостатком прототипа является необходимость его установки в стеновую панель с применением герметизирующих материалов, например пенополиуретана. При выполнении стеновой панели из железобетона нарушается ее целостность, несущая способность и существенно усложняется монтаж воздуховода вследствие необходимости применения специального оборудования. Значительные трудности вызывает монтаж воздуховодов в реконструируемых зданиях без замены оконных блоков с установленными подоконниками. Задача настоящей полезной модели состоит в разработке воздуховода оконного, обеспечивающего эффективный воздухообмен между теплообменным элементом и оконным блоком, обладающего простотой монтажа и практического применения. Поставленная задача решается тем, что воздуховод оконный, выполненный в виде трубы с функциональными элементами, входным и выходным отверстиями, имеет прямоугольное поперечное сечение трубы, в одном конце которой расположено колено, направленное вниз под углом 90120 к оси трубы, а на другом конце - патрубок, соединенный с внутренней частью трубы направляющими, расположенными параллельно боковой стенке трубы. Вариантами конструкции воздуховода оконного заявленной модели являются выполнение трубы с длиной плоскости , равной 0,650,85 , где- ширина подоконника, и шириной , равной 0,600,80 , высотой , равной 0,751,5 , гдетолщина подоконника выполнение трубы с углублением в верхней плоскости размером , равным 0,100,80 , где- ширина трубы, и глубиной , равной 24 , где- толщина стенки трубы выполнение трубы с фрикционным покрытием на нижней плоскости толщиной 2,равной 20,10,5, где- толщина стенки трубы выполнение внутренних поверхностей трубы и патрубка металлизированными выполнение трубы с ребрами в верхней и нижней плоскости с высотой , равной 0,52 , где- толщина стенки трубы 3 98972014.02.28 выполнение трубы с перфорированной нижней плоскостью выполнение трубы с вырезами на верхней плоскости выполнение колена неразъемным с трубой выполнение колена в виде отдельного элемента, соединяемого с трубой направляющими или крепежными элементами выполнение колена с внутренним радиусом , равным наружному радиусу подоконникавыполнение колена с расширением на нижнем конце , равным 1,11,5 , гдевысота трубы выполнение колена со срезом в нижней части под углом , равным 3045 к оси трубы выполнение колена с прямоугольным сечением и длиной , равной 12 , гдетолщина подоконника выполнение воздуховода оконного из полимерного термопластичного или композиционного материала на основе термопластичных полимеров выполнение элементов воздуховода оконного из различных полимерных материалов выполнение элементов воздуховода оконного из термоэластопластов или композиционных материалов на их основе выполнение воздуховода оконного из листового металлического материала с антикоррозионным покрытием выполнение воздуховода или его конструктивных элементов из цветной пластмассы выполнение на внутренней поверхности патрубка ребер прямоугольного или полуцилиндрического сечения с высотой 1, равной 10,52,0 , где- толщина стенки трубы воздуховода оконного выполнение на внутренней поверхности патрубка прямоугольных продольных пазов шириной 11,21,5 и длиной 13060 мм, где- толщина стенки трубы. Сущность заявленного в полезной модели технического решения поясняем с помощью графического материала. Перечень графических изображений, поясняющих конструкцию заявленной полезной модели воздуховода оконного. Фиг. 1 - общий вид воздуховода оконного в сборе. Фиг. 2 - общий вид трубы воздуховода оконного. Фиг. 3 - общий вид направляющего патрубка. Фиг. 4 - сечение воздуховода оконного. Фиг. 5 - общий вид подоконника оконного блока. Фиг. 6 - общий вид воздуховода оконного с углублением и вырезами. Фиг. 7 - принципиальная схема движения теплового потока при установленном на подоконник воздуховоде оконном. На фиг. 1 изображена конструкция воздуховода оконного в сборе, включающего трубу прямоугольного поперечного сечения 1 с коленом 2, расположенным под угломк оси трубы, равным 90120, длиной , и патрубок 3, соединенный с внутренней частью трубы направляющими. На фиг. 2 изображена труба прямоугольного сечения с коленом воздуховода оконного с длиной плоскости , равной 0,650,85 , где- ширина подоконника, шириной , равной 0,500,75 , и высотой , равной 0,51,0 , где- толщина подоконника. Одним из вариантов конструктивного исполнения трубы воздуховода 1 является наличие среза в нижней части колена под углом , равным 3045, к оси трубы и наличие расширения на конце колена , равного 1,11,5 , где- высота трубы, а также наличие ребер . На фиг. 3 приведено изображение патрубка 3 воздуховода оконного длиной , равной 0,10,3 , где- длина плоскости трубы воздуховода оконного. Вариантом конструктивного исполнения патрубка 3 является наличие на его внутренней плоскости ребер 4 4 98972014.02.28 прямоугольного или полуцилиндрического сечения с высотой 1 равной 10,52,0 , где- толщина стенки трубы воздуховода оконного, и прямоугольных продольных пазов 5 шириной 21,051,1 , где- толщина стенки патрубка, и длиной 11,051,1 для размещения в них ребертрубы 1. На фиг. 4 приведено сечение воздуховода оконного в сборе, содержащего трубу прямоугольного сечения 1 толщиной стенкии патрубок 3, соединенные между собой направляющими 6, расположенными в трубе 1 параллельно боковой стенке трубы 7. Вариантом исполнения трубы прямоугольного сечения 1 является наличие на внутренней плоскости ребер 8 высотой , равной 0,51 , где- высота трубы. На фиг. 5 приведен общий вид подоконника оконного шириной , толщинойи наружным радиусом . На фиг. 6 приведен общий вид воздуховода оконного с углублением 9 в верхней плоскости диаметромили шириной, равными 0,10,75 , где- ширина трубы, и глубиной , равной 24 , где- толщина стенки трубы. Вариантом исполнения трубы прямоугольного сечения 1 воздуховода оконного является наличие на верхней плоскости вырезов 10 и фрикционного покрытия 11 на нижней плоскости трубы толщиной 3, равной 30,10,5, где- толщина стенки трубы. На фиг. 7 приведена принципиальная схема движения теплового потока при установленном на подоконнике воздуховоде оконном. Оконный стеклопакет 12, установленный в стеновую панель 14, содержит подоконник 13, который опирается на стеновую панель 14 и зафиксирован крепежными соединениями с оконным блоком и стеновой панелью. В подоконной нише установлен теплообменный элемент (радиатор) 15, который является источником теплового потока. Разработанная полезная модель воздуховода оконного функционирует следующим образом. Тепловой поток 17 (воздух помещения с повышенной температурой) поступает во входное отверстие 18 воздуховода оконного 16, расположенного на плоской поверхности подоконника 13, и через выходное отверстие 19 патрубка поступает в пространство перед оконным блоком. Непрерывное поступление теплового потока от теплообменного элемента к приповерхностной области оконного блока обеспечивается конвекцией вследствие разной плотности нагретого и холодного (приоконного) слоя воздуха. Тепловой поток, поднимаясь вверх по плоскости оконного блока, повышает температуру стекла и препятствует протеканию процессов конденсации водяных паров, находящихся в воздухе помещения. Вследствие этого предотвращается возможность запотевания внутренней поверхности стеклянных элементов оконных блоков и их индевения. При этом поддерживается необходимая влажность воздуха в жилом помещении и увеличивается интенсивность теплообмена между радиатором и воздушной средой вследствие непрерывного обогрева наиболее холодной части помещения - оконных блоков. Выполнение воздуховода оконного в виде плоской трубы с коленом, входным и выходным отверстием позволяет расположить его на любой части подоконника. В зависимости от конструкции подоконника и температуры окружающей среды возможно одновременное использование нескольких воздуховодов оконных, что повышает интенсивность теплообмена и предотвращает запотевание и индевение стеклянного элемента оконного блока. Величина выходного отверстия 19 в предложенной конструкции воздуховода оконного регулируется путем перемещения патрубка 3 по направляющим 6, расположенным во внутренней части трубы 1 прямоугольного сечения. На интенсивность теплообмена существенное влияние оказывает наличие ребер 4 и 8 на внутренней плоскости патрубка 3 и трубы 1, а также вырезов 10, которые увеличивают турбулентность поступающего теплового потока от теплообменного элемента 15. При нанесении тонкого металлического покрытия на внутренние поверхности трубы и патрубка снижаются теплопотери потока теплоносителя на обогрев воздуховода оконного. 5 98972014.02.28 Наличие в конструкции колена 2, расположенного под угломк плоскости трубы 1, позволяет обеспечить максимальный теплообмен благодаря попаданию теплового потока,образуемого теплообменным элементом, непосредственно в воздуховод оконный. Выбор определенного внутреннего радиусаколена обеспечивает его прилегание к подоконнику различного конструктивного исполнения - с прямоугольным профилем и при наличии закругления на наружной боковой поверхности с радиусом . Расширение колена на нижнем конце или выполнение среза под угломспособствует поступлению теплового потока от теплообменного элемента в воздуховод оконный. Для предотвращения возможности соскальзывания воздуховода оконного с поверхности подоконника, который, как правило, изготавливают из полимерных материалов или древесины с декоративным покрытием, возможно или нанесение фрикционного покрытия 11 на нижнюю плоскость трубы толщиной 3, или изготовление его из полиолефиновых,полиуретановых, полиэфирных термоэластопластов или композитов на их основе, которые обладают более высоким коэффициентом трения по полимерным и деревянным элементам по сравнению с термопластами. Фрикционное покрытие может быть выполнено или путем нанесения суспензии на основе термопластичного или другого подходящего связующего и абразивных частиц (2, 23), или путем прикрепления (например, приклеивания) слоя абразивного материала на бумажных или тканевых носителях. Изготовление воздуховода оконного составным (колено, труба и патрубок) позволяет упростить технологию его изготовления и последующего монтажа. Для снижения расхода материала на изготовление воздуховода оконного целесообразно перфорировать нижнюю плоскость, которая располагается на верхней плоскости подоконника. Разработанная конструкция воздуховода оконного выполняет и дизайнерскую функцию, т.к. различное цветовое исполнение воздуховода или его отдельных элементов позволяет изменить традиционное решение оконного блока. Кроме того, воздуховоды оконные могут выполнять одновременно и функцию декоративной подставки для цветочных горшков различной конфигурации благодаря наличию углубления на верхней плоскости. Разработанная конструкция воздуховода оконного может быть целиком или частично изготовленной из полимерных или композиционных полимерных материалов или металлических листовых материалов. При использовании полимерных материалов для изготовления воздуховода оконного возможно применение высокопроизводительных методов литья под давлением, экструзии и пневмо-вакуумформования. При применении металлических листовых материалов поверхность воздуховода оконного покрывают полимерным слоем, который выполняет декоративную и антикоррозионную функции. Таким образом, разработанная полезная модель воздуховода оконного обладает существенными отличиями от прототипа 1 расположением в оконном блоке без применения специальных крепежных элементов и необходимости выполнения сложных и дорогостоящих работ при монтаже воздуховода по прототипу более эффективным теплообменом вследствие большей площади контактирования теплового потока с поверхностью стеклянного элемента возможностью регулирования количества подаваемого теплого воздуха в приоконное пространство путем установки или снятия нескольких воздуховодов оконных возможностью исполнения декоративных и дизайнерских функций. Отмеченные отличия заявленной полезной модели воздуховода оконного от прототипа 1 свидетельствуют о его соответствии критериям новизны и практической полезности. Ниже представлены примеры практического исполнения различных вариантов воздуховода оконного согласно заявленной полезной модели. 6 98972014.02.28 Пример 1. Элементы воздуховода оконного (трубу и патрубок) изготавливали из акрилобутадиенстирольного пластика (АБС-пластика) методом литья под давлением. Толщина стенки трубы с коленом, расположенным под утлом 120 к оси трубы, и патрубка составляла 2 мм. Длина плоскости трубысоставляла 250 мм (0,65 ) при ширине подоконника 400 мм. Ширина трубысоставляла 150 мм (0,6 ), высотабыла равна 45 мм (0,75 ) при толщине подоконника , равной 60 мм. Патрубок фиксировали в трубе с помощью направляющих, которые неразъемно размещены на нижней плоскости трубы при изготовлении ее литьем. Воздуховод оконный был изготовлен из АБС-пластика белого цвета и установлен на подоконнике, имевшем белый цвет. Пример 2. Элементы воздуховода оконного (трубу прямоугольного сечения и патрубок) изготавливали из полиамида 6, содержащего 30 мас.стекловолокна, коричневого цвета. На верхней плоскости трубы выполняли углубление диаметром , равным 120 мм (0,8 ), при ширине трубы , равной 150 мм. Глубинауглубления составляла 4 мм (2 ) при толщине стенки трубы 2 мм. Пример 3. Элементы воздуховода оконного (трубу и патрубок) с размерами, аналогичными примеру 1, изготавливали из листовой жести толщиной 1,5 мм. На наружную поверхность элементов воздуховода наносили слой эмали ПФ 266 коричневого цвета. Толщина покрытия составляла 100 мкм. Пример 4. Элементы воздуховода оконного (трубу и патрубок) толщиной 4 мм изготавливали методом литья под давлением. Трубу прямоугольного сечения длиной , равной 340 мм(0,85 ), шириной , равной 204 мм (0,6 ), высотой , равной 90 мм (1,5 М),соединяли с патрубком длиной , равной 200 мм, с помощью прямоугольных пазов 5 шириной 4,4 м (1,1 ) и длиной 100 мм (0,5 ), на внутренней плоскости которого выполняли ребра прямоугольного сечения высотой 1, равной 2 мм (10,5 ). На торце колена трубы выполняли срез под углом , равным 30 к оси трубы. Нижнюю плоскость выполняли перфорированной отверстиями диаметром 20 мм. Воздуховод оконный в сборе размещали на подоконнике шириной 400 мм и толщиной 60 мм. Пример 5. Элементы воздуховода оконного с геометрическими размерами, аналогичными примеру 1, изготавливали из пластика АБС и ударопрочного полистирола (УПС) методом литья под давлением. Колено и патрубок соединяли с трубой прямоугольного сечения посредством направляющих, неразъемно расположенных на внутренней части нижней плоскости трубы. Элементы имели белый цвет. Воздуховод устанавливали на подоконник белого цвета. На нижней части трубы прямоугольного сечения наносили покрытие из лака полиуретанового толщиной 50 мкм. Колено трубы имело расширение на нижнем конце ,равное 49,5 мм (1,1 ), при высоте трубы 45 мм и срез в нижней части под углом , равным 45 к оси трубы. Воздуховоды оконные, изготовленные в соответствии с примерами 1-5, были апробированы в жилых помещениях ОАО Гродножилстрой, оборудованных стеклопакетами с пластиковыми подоконниками. Эксплуатация разработанных воздуховодов оконных в осенне-зимний период показала полное отсутствие явлений запотевания и индевения внутренней части стеклянного элемента оконного блока. По результатам испытаний принято решение о промышленном применении разработанных воздуховодов оконных в конструкциях жилых, производственных и офисных помещений. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 9