DE19521494A1 - Vorrichtung zur regelbaren Einstellung der Strahlungsmission transparenter Medien - Google Patents
Vorrichtung zur regelbaren Einstellung der Strahlungsmission transparenter MedienInfo
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- E06B9/24—Screens or other constructions affording protection against light, especially against sunshine; Similar screens for privacy or appearance; Slat blinds
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur
regelbaren Einstellung der Strahlungstransmission
transparenter Medien, insbesondere von Glasscheiben.
Die zunehmende Beliebtheit transparenter Bauteile bei
Bauherren und Planern wirft zahlreiche Schattierungs-
und Sichtschutzprobleme auf, die von den existierenden
Systemen nur unvollständig gelöst werden. Bedarf be
steht vor allem an preiswerten, wartungsfreien, d. h.
ohne mechanischen Verstellmechanismus funktionierenden
Systemen, die den planerischen Spielraum erweitern
können, ohne die Baukosten der Verglasung wesentlich zu
erhöhen.
So sind außenliegende, regelbare Verschattungen, wie
beispielsweise Jalousien, textile Rollos oder Plissee
vorhänge bekannt, die eine durchaus hohe Verschattungs
wirkung sowohl für direkte als auch indirekte Sonnen
strahlung bewirken. Sie sind jedoch mit einem hohen
technischen und finanziellen Aufwand verbunden, zumal
Witterungseinflüsse wie Wind, Temperaturschwankungen
und Niederschläge bei der Regelung und ihrer konstruk
tiven Auslegung berücksichtigt werden müssen.
Regelbare Verschattungssysteme, die im transparenten
Bereich liegen, wie beispielsweise Folienrollos im
Scheibenzwischenraum oder elektrochrome Verglasungen,
sind zwar witterungsunempfindlich, doch sind sie eben
falls mit sehr hohen technischen und finanziellen Auf
wand verbunden. So besitzen Folienrollos eine konstruk
tiv aufwendige Mechanik, die im Falle einer Störung nur
unzureichend zugänglich ist. Die Verschattungwirkung
elektrochromer Systeme, die durch Anlegen eines
elektrischen Feldes die Transmission verändern, ist
hinsichtlich der Transmissionsreduzierung ver
gleichsweise gering. Auch sind diese in der Entwicklung
befindlichen Systeme mit hohem Fertigungsaufwand ver
bunden.
Die derzeit einzigen kommerziell erhältlichen elektro
chromen Systeme basieren auf LCD-Technik und erfordern
einen sehr hohen Kostenaufwand. Überdies können diese
Produkte nur als regelbarer Sichtschutz im Innenraum
verwendet werden, zumal sie durch überhöhte Erwärmung
irreversible Schäden erleiden können.
Auf der anderen Seite sind thermotrope Materialien
bekannt, die durch Wärmeeinwirkung ihre optischen
Transmissionsverhältnisse zu ändern vermögen. So sind
eine Reihe derartiger thermotroper Materialien aus
folgenden Druckschriften bekannt: DE 35 22 078; Boy et
al, "Self regulating temperature-dependent solar
screens, TALD - a temperature controlled variable
transparent glass. The Journal of CIB (1988), Vol. 4,
page 227-230; Munding et al., "Strahlungsdurchgang von
Gläsern mit thermotropem Sonnenschutz", IBP-Mitteilung
17 (1990), Nr. 194; DE 42 06 317; Eck, "Reversibel
entmischende Polymerblends mit temperaturabhängiger
Lichttransmission", Dissertation Universität Freiburg,
Juli 1993; DE 34 36 476 A1; DE-PS 44 33 090.1 (TOP).
Aus der Reihe bekannter thermotroper Materialien , die
in den vorgenannten Druckschriften beschrieben sind,
wird insbesondere auf die thermooptischen variablen
Polymerwerkstoffe (TOP) hingewiesen, die sich insbeson
dere dadurch auszeichnen, daß derartige Schichten bei
Außentemperaturen von z. B. weniger als 20°C mehr Licht
durchlassen und bei Erwärmung über 35°C sich eintrüben
und infolgedessen einen größeren Teil des Lichtes re
flektieren.
Neben den erwähnten thermooptischen variablen Polymer
werkstoffen sind in den vorgenannten Druckschriften
auch wäßrige Gele, sogenannte TALD-Gele sowie
sogenannte Polymerblends genannt. Allen thermotropen
Systemen haftet jedoch der Nachteil an, daß sie in
Abhängigkeit des äußeren Temperaturfeldes selbstregeln
de Systeme sind, die nur bei Erreichen individuell,
kritischer Temperaturen ihr Transparentverhalten
ändern. So können beispielsweise thermotrope Sonnen
schutzsysteme im Winter nicht schattiert werden, da bei
niedrigen Außentemperaturen keine Eintrübung erfolgt.
Vielfach werden Sonnenschutzsysteme auch als temporärer
Sichtschutz z. B. in Wintergärten verwendet, was mit
selbstschattierenden thermotropen Systemen jedenfalls
nicht möglich ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung zur individuellen Regelung der Strahlungs
transmissionsverhältnisse transparenter Medien derart
anzugeben, so daß bei möglichst geringem technischen
und finanziellen Aufwand das Transmissionsverhalten
beispielsweise von großflächigen Glasscheiben indivi
duell eingestellt werden kann. Die zu ergreifenden
Maßnahmen sollten dabei möglichst keine mechanischen
Konstruktionen erfordern, so daß äußere, witterungsbe
dingte Einflüsse auf das System weitgehend keine Rolle
spielen. Der für die Regelung des Transmissionsverhal
tens derartiger Systeme erforderliche Energieeintrag
sollte ebenso möglichst gering gehalten werden.
Die Lösung der, der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe
ist im Patentanspruch 1 dargestellt. Vorteilhafte Aus
führungsformen sind den daran anschließenden Unteran
sprüchen zu entnehmen.
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zur regelbaren
Einstellung der Strahlungstransmission transparenter
Medien, insbesondere Glasscheiben, derart weitergebil
det, daß das transparente Medium auf vorgebbare Tempe
raturen temperierbar ist und ein thermotropes Material
aufweist.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß durch
Applikation dünner thermotroper Schichten auf tempe
rierbare, transparenter Medien bzw. Substrate die Mög
lichkeit geschaffen wird, in Ergänzung zur Selbstrege
lung durch das Temperieren der transparenten Medien die
Transmission des Systems manuell beliebig zu regeln.
Der Benutzer kann auf diese Weise individuell quasi per
Knopfdruck, ähnlich bei elektrochromen Systemen, die
Strahlungstransmission des thermotropen Systems beein
flussen. Da die Schalttemperatur der Beschichtung so
vorgewählt werden kann, daß sie nur geringfügig höher
als die Raumtemperatur ist, werden bei dünnen Substra
ten mit einer Dicke von etwa 0,2 mm, mit einer minima
len Wärmespeicherkapazität, Heizleistungen von ca.
50W/m² benötigt, d. h. bei einer 10m² großen Glasfläche
kostet der Betrieb etwa 0,12 DM/h.
Zur Temperierung der transparenten Medien eignen sich
in vorteilhafter Weise elektrisch beheizbare
transparente Kunststoffolien aus Polyimid, Polyester
oder Polyamid, wie sie z. B. in Fotokopierern eingesetzt
werden. So ist es auch möglich durch diese Kombination
u. a. selbstklebende, flexible Systeme zu schaffen.
Glasscheiben mit integrierten Heizleitern, die z. B. von
der KFZ-Industrie für die heizbare Front- oder
Heckscheibe verwendet werden, können ebenfalls als
temperierbare Träger dienen. Ferner kann in vorte
ilhafter Weise das transparente Medium mit einem
transparenten Hohlkammersystem, z. B. Polykarbonat-
Stegplatten, durchsetzt sein, das mit Hilfe einer
transparenten Wärmeflüssigkeit, z. B. demineralisiertes
Wasser durchflossen und somit temperiert werden kann.
Ferner ist auch der Einsatz sogenannter transparenter
technischer Gewebe, beispielsweise Textilien auf Glas
faserbasis denkbar, in die ein dünnes temperierbares
Metallgewirk aus Kupfer- oder Nickellegierungen einge
arbeitet ist.
Als thermotrope Schichten sind preiswerte Systeme zu
bevorzugen, wie es beispielsweise bei der Verwendung
der vorgenannten thermooptischen variablen Polymerwerk
stoffe der Fall ist, da sie über einfache lacktechni
sche Applikationsverfahren z. B. Rakeln, Spritzen oder
Fluten auf die temperierbaren Substrate aufgebracht
werden können.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Kombination lassen sich
regelbare thermotrope Systeme schaffen, die über die
Variation der Schalttemperatur zum einen regelbar und
zum anderen automatisch regelnd ausgeführt werden
können, ohne eine aufwendige Steuerung zu benötigen.
Folgende Anwendungsmöglichkeiten sind in diesem Zusam
menhang denkbar:
- - Regelbare automatische Schattierung von transparen ten oder transluzenten Bauteilen, z. B. Wintergärten, Fassaden, Überdachungen;
- - regelbarer Sicht- und Blendschutz für transparente Innen- und Außenwände, z. B. verglaste Konferenzräume;
- - regelbare Schattierung von Kfz-Glasdächern, die auch beim abgestellten Fahrzeug einer Überhitzung des Innen raumes entgegenwirken, ohne die Batterie zu entladen;
- - nachträglich applizierbare, regelbare Sichtschutz-, Blendschutz- und Schattierungselemente;
- - Gewebe variabler Transparenz oder Farbgebung sowie
- - schaltbare, dünne Anzeigesysteme mit einer Bauteil dicke von weniger als 500 µm.
Claims (10)
1. Vorrichtung zur regelbaren Einstellung der Strah
lungstransmission transparenter Medien, insbesondere
Glasscheiben,
dadurch gekennzeichnet, daß das transparente Medium auf
vorgebbare Temperaturen temperierbar ist und ein ther
motropes Material aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das thermotrope Material
als Schicht auf der Oberfläche des transparenten Me
diums aufgebracht ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das thermotrope Material
ein thermooptischer variabler Polymerwerkstoff ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das thermotrope Material
aus wäßrigen Gelen oder Polymerblends besteht.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das transparente Material
durch elektrisch beheizbare, transparente Kunststoff
folien beheizbar sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffolien Polyi
mid, Polyester oder Polyamid aufweisen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß in dem transparenten Medium
elektrisch beheizbare Heizelemente vorgesehen sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß das transparente Medium mit
einem Hohlkammersystem durchsetzt ist, durch das ein trans
parenter, flüssiger oder gasförmiger Wärmeträger gelei
tet wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeflüssigkeit de
mineralisiertes Wasser oder Warmluft ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß das transparente Medium
Glasfasergewebe mit einem eingearbeiteten, temperier
baren Metallgewirke aufweist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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Country Status (2)
Country | Link |
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Also Published As
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