Стеклопакет

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ф К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 29. 01. 81(21) 3243312/29-33 51) М. КЛ,З с присоединением заявки К 9 С 03 В 23/24 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК ббб. 1.054. .4 (088. 8) Дата опубликования описания 15. 11. 82 ерт ь.уонусанат,у иЧ,чунь/ ЯВ.А. Дроздов и С.А, Сидорцев;. и лНаучно-исслелонательсний институт строительнойфизики Госстроя СССР(54) СТЕКЛОПАКЕТ Изобретение относится к промышленности стройматериалов, в частности к стекольному производству, а именно к конструкции стеклопакета, устанавливаемого в оконных проемах различных зданий и сооружений для защиты помещений от солнца.Известен стеклопакет, представляющий собой изделие, состоящее из двух слоев стекла, соединенных между собой по контуру таким образом, что между ними образуется герметически замкнутая прослойка, заполненная обезвоженным воздухом 1. Недостатком такого стеклопакетаявляется отсутствие возможностиавтоматического регулирования егосветозащитных свойств при изменениипотока солнечной радиации,Наиболее близким к изобретениюпо техническому решению и достигаемому результату является стеклопакет,включающий параллельно расположенные стеклянные элементы и распорнуюрамку с образованием внутреннейгерметичной полости. С целью улучшения теплоизолирующих свойств пакетарамка выполнена из эластичного материала, при этом между стеклами и распорной рамкой образуется надежное эластичное соединение 2).Недостатком известного стеклопакета является отсутствие воэможности автоматического регулирования его светозащитных свойств с возрастанием или уменьшением потока солнечной радиации.Цель изобретения - регулирование лучепропускания световых и тепловых потоков через стеклопакет в зависимости от изменения интенсивности солнечного излучения.Цель достигается тем, что стеклопа кет, включающий параллельно расположенные стеклянные элементы и распорную рамку с образованием внутренней герметичной полости, снабжен теЛлопроводной пластиной, поверхность которой, обращенная во внутреннюю полость, покрыта слоем кристаллического иода, а стеклянные элементы и распорная рамка выполнены двойными с образованием обрамляющей герметичной полости, заполненной тяжелым газом при атмос. ферном давлении, при этом теплопроводная пластина установлена в нижней части одного двойного стеклянного элемента.Кроме того, с целью уменьшенияего инертности, внутренняя полостьзаполнена легким газом.Под инерционностью стеклопакетаподразумевается время, в течениекоторого происходит равномерное 5распределение пара йода по внутренней полости стеклопакета при изменении плотности солнечной радиации,падающей на внешнюю поверхность пластины, 10На скорость равномерного распределения пара йода во внутреннейполости влияют физические свойства(плотность) нагреваемого от внутренней поверхности пластины газа,заполняющего внутреннюю полость. Приодной и той же разности температургаза вблизи пластины и вдали отнее более легкий газ (гелий вместо,воздуха) за счет более интенсивногоконвективного перемещения по внутреннему объему позволяет быстрее,равномерней заполнить паром йодавнутреннюю полость, т.е. позволяетповысить чувствительность устройства.На фиг. 1 изображен стеклопакет,план; на фиг, 2 - то же, продольныйразрез.Стеклопакет включает двойную на-ружную стенку 1, двойную внутреннююстенку 2, внутреннюю часть рамки 3,наружную часть рамки 4, теплопроводный элемент 5, угловые элементы 6,обеспечивающие жесткость конструкции.Двойные наружная 1 и внутренняя 2стенки герметично закреплены к внутренней 3 и наружной 4 частям рамки,образуя тем самым внутреннюю 7 и обрамляющую 8 полости. В нижней частистеклопакета расположен теплопроводный элемент 5, выполненный, например 40в форме прямоугольной пластины,изготовленной, например, из медногосплава. Внутренняя поверхность пластины 5 обращена во внутреннюю полость 7. Внешняя поверхность пластины 5 зачернена и воспринимает солнечную радиацию Я.В нижней части стеклопакета в двойной внутренней стенке 2 размещеныПатрубки 9 и 10, сообщаемые соответственно с внутренней полостью 7 и обрамляющей полостью 8. Патрубки 9 и 10снабжены газовыми вентилями 11 и 12.Изготовлен экспериментальный образец стеклопакета и проведены егокомплексные испытания,Внешние габаритные размеры образца при толщине стекла 3 мм: высота146 см, ширина 83 см, толщина 3 см.Размеры медной пластины: ширина 81 см,высота 18 см, толщина 2 мм, Размеры внутренней оболочки при толщинестекла Змм: высота 144 см, ширина 81см,. толщина паровой прослойки 1 см.Оценка солнцезащитных и светозащитных свойств стеклопакета оценива ется по величине коэффициенток пропускания суммарной солнечной радиации К и светопропускания 7 .Измерение пропускания суммарной(прямой + рассеянной) солнечной радиации проводится при помощи пиранометра, т.е. измеряется интегральный(по всем длинам волн) коэффициентпропускания. Измерения коэффициентасветопропускания ( в вицимой области) проводятся при помощи устройствадля измерения яркости, основнойчастью которого является яркомернаянасадка.При облучении стеклопакета и пластинл прямыми лучами солнца при температуре пластины 32 ОС (при этом температура окружающей среды 25 СС) паровая 1 одная прослойка снижает теплопоступление через стеклопакет на28-30 и светопропускание через негона 18-20 по сравнению с прозрачнымстеклопакетом (без паровой йоднойпрослойки). Таким образом, применениепредлагаемого стеклопакета являетсяэффективным средством солнцезащиты.Подготовка стеклопакета к работезаключается в следующем.Из обрамляющей полости 8 с помощью газовакуумной системы (непоказана) через патрубок 10 при открытом вентиле 12 откачивают воздух,а затем наполняют ее тяжелым газом,например аргоном, до атмосферногодавления, после чего вентиль 12 перекрывают. Стеклянный патрубок 10нагревают до температуры плавлениястекла и пережимают, создавая темсамым герметичную оболочку стеклопакета. Через патрубок 9 при открытомвентиле 11 во внутреннюю полость 7помещают кристаллический йод. Затемпатрубок 9 перекрывают вентилем 11,и стеклопакет поворачивают в горизонтальное положение так, чтобы пластина 5 оказалась внизу, а кристаллыйода расположились на внутреннейповерхности пластины 5. С помощьюисточника тепла, например спиртовойгорелки, пластину 5 нагревают с внешней стороны до температуры 115-120 ОС.При этом происходит плавление йода(температура плавления йода 113,6 С),После охлаждения пластины 5 йодровным слоем 13 кристаллизуется повсей внутренней ее поверхности, Вентиль 11 перекрывают, патрубок 9нагревают до температуры плавлениястекла и пережимают, герметизуя полость 7. Стеклопакет устанавлизалтв вертикальноеположение и он готовк,работе,Стеклопакет работает следующимобразом,В результате прохождения солнечного излучения Б через стеклопакеттеплопроводная пластина 5 поглощаетпадающую на нее солнечную энергию,формула изобретения 40 45 50 55 60 65 а затем в виде тепловой энергии передает ее кристаллическому йоду. С увеличением потока солнечной радиации возрастает температура пластины 5, а следовательно, и кристаллического йода, что в свою очередь обуславливает возрастание давления его насыщенных паров.Йод в кристаллическом состоянии находится в интервале от инерциаль-. ных температур вплоть до температуры плавления. При этом давление его насыщенных паров меняется от 0,05 при 10 С до 50 торр при 110 С, т.е. в необходимом для практического использования интервале температур давления насыщенных паров йода увеличивается в 1000 раз.Одновременно с указанным процессом происходит процесс нагрева воздуха вблизи внутренней поверхности пластины 5 во внутренней полости 7 и его конвективное перемещение по объему. Пары йода, перемещаясь с восходящими потокамы воздуха, равномерно заполняют внутреннюю полость 7, делая ее непрозрачной, и задерживают тем самым световые и тепловые потоки, Таким образом, чем выше поток солнечного излучения, тем более плотным будет пар йода в полости 7, а следо.- вательно, и большие тепловые и световые потоки будут отражены стеклопакетомПри сн.венки потока солнечной радиации происходит обратный процесс. За счет теплообмена пластины 5 с окруж ющей средой ее температура пониж:.ется, а следовательно, понижается температура йода, что обуславливает уменьшение давления его насыщенных паров за счет выпадения кристаллов йода, находящихся в паровом состоянии в полости 7, на внут. реннюю поверхность пластины 5, Стеклопакет становится более прозрачным.Наличие внешней полости 8 в стеклопакете, заполненной тяжелымгазом аргоном, позволяет резко снизить теплообмен между гранями стеклопакета с окружающей средой и внутренним объемом помещения, т.е.исключается резкое колебание температуры стенок внутренней полости 7 стеклопакета. Внешняя (обрамляющая) полость 8 исключает возможность кристаллизации йода на стенках внутренней полости 7 при увеличении или уменьшении потока солнечной радиации.Скорость заполнения парами йэда внутренней полости 7 зависит от скорости конвективного перемещения воздуха в ней, нагреваемого или охлаждаемого у .внутренней поверхности пластины 5, Конвекция воздуха во внутренней полости 7 зависит от интенсивности солнечного излучения,так и от плотности газа. Поэтомузамена воздуха более легким газом,например гелием, позволяет создатьстеклопакет с солнцезащитными свойствами, более чувствительными к из 5менению потока солнечной радиации,т.е, позволяет уменьшить инерционность стеклопакета.Использование предлагаемого стеклопакета по сравнению с прототипомпозволяет повысить его теплсизолирующие и звукоизолирующие свойства,что обусловлено конструкцией стеклопакета,Кроме того, предлагаемый стекло 15 пакет в отличие от прототипа обладает цветодекоративными свойствами.В зависимости от солнечного излучения меняется окраска стеклопакетаот бесцветного до насыщенно-желтого20 цвета.Таким образом, предлагаемый стеклопакет в отличие от известного позволяет уменьшить расход энергии,идущей на кондиционирование помеще 25 ний в летнее время и на обогревпомещения, за счет повышения теплоизоляционных свойств стеклопроемауулучшить условия труда, заключающиеся в повышении звукоизолирующихсвойств помещения и создании изменяющейся декоративно цветной средыв нем. Это приводит к уменьшениюутомляемости работающих в помещениии, как результат, к повышению производительности труда,1. Стеклопакет, включающий параллельно расположенные стеклянные элементы и распорную рамку с образованием внутренней герметичной полости, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью регулирования лучепропусканкя, он снабжен теплопроводной пластиной, поверхность которой,обращенная во внутреннюю полость, покрыта слоем кристаллического йода,а стеклянные элементы и распорнаярамка выполнены. двойными с образованием обрамляющей герметичной полости, заполненной тяжелым газомпри атмосферном давлении, при этомтеплопроводная пластина установленав нижней части одного двойного стеклянного элемента.2. Стеклопакет по п.1, о т л и чю щ и й с я тем, что, с целью умсньщения его инерционности, внутренняяполость заполнена легким газом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 580186, кл. С 03 В 23/24, 1975.2. Авторское свидетельство СССРР 323377, кл. С 03 В 23/24, 1970.973491 фи Составитель Т. Парамоноваедактор М. Дылын ,Техред И.Гайду Коррект акаренко Зак 4/ Филиал ППП Патент, г,.ужгород, ул. Цэоектная, 4 601/23 Тираж 508 ВНИИПИ Государствен по делам изобрет 113035, Москва, ЖПодписное ого комитета СССР ний и открытий, Раушская наб.,