DE19700111A1 - Sonnenschutzvorrichtung nach Art einer Jalousie - Google Patents
Sonnenschutzvorrichtung nach Art einer JalousieInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sonnenschutzvor
richtung nach Art einer Jalousie mit einer Vielzahl
parallel zueinander angeordneten Lamellen mit
horizontal verlaufenden Längsachsen und im wesentlichen
ebenen, länglich ausgebildeten Flächenelementen, deren
Ober- und Unterseiten vorzugsweise horizontal ausge
richtet sind und die Oberseiten vom Sonnenlicht be
strahlbar sind.
Sonnenschutzvorrichtungen der vorstehend genannten
Gattung, wie sie beispielsweise als Lamellen-Jalousien
aus Vinyl oder Aluminium bekannt sind, erfüllen nur
unzureichend den Wunsch nach einer Sonnenschutzfunktion,
die zum einen vor direkter Blendwirkung von Sonnenlicht
innerhalb von Räumen schützen soll, jedoch zum anderen
eine gewisse Lichttransmission für den Eintritt von
Tageslicht gestattet, so daß auf künstliches Licht im
Rauminneren verzichtet werden kann. Zudem gestatten
Lamellen-Jalousien, insbesondere im Zustand voll
ständiger Abschattung, keine optischen Durch
sichtsmöglichkeiten nach außen, die jedoch für das
Raumklima sowie die Wohn- und Arbeitsqualität in derart
abgeschatteten Räumen wünschenswert wäre.
In Abkehr von den optisch nicht transparenten
Materialien für den Einsatz von Lamellen-Jalousien sind
gattungsgemäße Verschattungssysteme bekannt, die sich
die Tatsache zu eigen machen, daß bei direkter
Sonneneinstrahlung auf Gebäude- bzw. Fensterflächen bis
zu 80% der eingestrahlten Lichtintensität aus dem solaren
und zirkumsolaren Raumwinkel erfolgt. Die zumeist aus
optisch transparenten Materialen gefertigten
Sonnenschutzsysteme weisen richtungselektive
Transmissionseigenschaften auf und blenden insbesondere
die unerwünschten Winkelbereiche, vorzugsweise Licht
aus solaren Raumwinkel, aus; sind jedoch für die
Lichtanteile aus anderen Raumrichtungen weitgehend
optisch transparent. Beispiele für derartige Son
nenschutzsystem sind beispielweise aus den US 631 220,
US 3 255 665 und US 737 979 bekannt.
Da sich der Elevationswinkel der Sonne im Laufe eines
Jahres jedoch ständig ändert, müssen derartige
richtungsselektive Sonnenschutzsysteme entweder dem
aktuellen Sonnenstand angepaßt werden ("sogenannte
aktive Elemente") oder die richtungsselektiven
Eigenschaften sind derart ausgelegt, so daß sie einen
sehr großen Raumwinkelbereich des Himmels ständig
ausblenden ("sogenannte passive Elemente").
Ein Beispiel für aktive Elemente ist in der EP 0 090 830
beschrieben, aus der eine Sonnenschutzeinrichtung
hervorgeht, die in Form von Lamellen aus
lichtdurchlässigem Material ausgebildet ist. Die
Vielzahl parallel zueinander angeordneten, jeweils um
ihre Lamellenlängsachse drehbaren Einzellamellen
weisen eine zur Sonne zugewandte plane Oberfläche auf,
deren gegenüberliegende Oberfläche mit einer
prismatischen Struktur, bestehend aus vorzugsweise
parallel gerichteten Prismenstäbe, versehen ist. Für
einen effektiven Sonnenschutz sind die einzelnen der
Sonne zugewandten Oberflächen ungefähr senkrecht zum
jeweiligen Lichteinfall auszurichten, so daß die auf
die einzelnen, aus optisch transparentem Material aus
gebildeten Lamellen auftreffenden Lichtstrahlen
über Totalreflexionen wieder in den Außenbereich zu
rückreflektiert werden. Zwar läßt die bekannte Son
nenschutzeinrichtung Tageslicht in das Rauminnere ein
dringen, doch versperrt sie aufgrund der notwendigen
Ausrichtung senkrecht zur Sonne die Durch
sicht in erheblichem Maße.
Als einen geometrische Kennzahl für
Lamellen-Jalousien dient das sogenannte Aspektverhältnis A/B,
das das Verhältnis zwischen dem Lamellenabstand A zwi
schen zwei benachbarten Jalousielamellen und die
Lamellenbreite B angibt. In diesem Zusammenhang ist aus
Fig. 2 eine Diagrammdarstellung zu entnehmen, aus der
Prozentual der zwischen den Lamellenelementen für den
freien Durchblick herrschende Flächenanteil in Ab
hängigkeit von den Einstellungen der Lamellenelementen
hervorgeht, bezogen auf den sich im Tagesverlauf
ändernde Elevationswinkel der Sonne.
Die mit der Referenz "Sicht NormP." dargestellte Kurve
gibt den Flächenanteil an, der zwischen den
Prismenlamellen nach der vorstehend beschriebenen
europäischen Druckschrift als Durchsicht in waagrechter
Richtung in Abhängigkeit von dem Sonnenstand bleibt. Es
ist zu sehen, daß bei hohem Sonnenstand die einzelnen
Lamellenelemente flacher ausgerichtet werden müssen,
wodurch die freie Durchsicht zwischen zwei benachbarten
Lamellenelementen größer ist als im Falle bei Son
nenständen mit nur geringer Elevation. In der dargeste
llten Kurve "Sicht NormP." liegt ein Aspektverhältnis
A/B von 1 zugrunde.
Aufgrund der Forderung nach senkrechter Ausrichtung der
einzelnen Lamellen relativ zu den einfallenden
Sonnenstrahlen werden die Durchsichteigenschaften
erheblich beeinträchtigt. Um die damit verbundenen
Nachteile der im wesentlichen senkrechten Ausrichtung
zur Sonne zu vermeiden, sind Lamellenstrukturen
konzipiert worden, die schief auf die
Lamellenoberfläche auftreffendes Licht auch wieder
schief abstrahlen. Derartige Anordnungen gehen aus den
DE 44 42 870 A1 sowie DE 44 44 509 A1 hervor. Die darin
beschriebenen Lamellen zur präzisen Steuerung der
direkten Sonneneinstrahlung weisen eine der Sonne
zugewandte sägezahnähnliche Struktur auf, die jedoch
mit einer Metallbeschichtung überzogen ist.
Nachteilhaft bei diesen bekannten Sonnenschutzsystemen
ist jedoch die starke Erwärmung der Metalloberflächen,
da sie je nach Ausführung zwischen 5 und 15% der
eingestrahlten Energie absorbieren. Überdies sind die
einzelnen Lamellenelemente aufgrund der Metallbe
schichtung optisch nicht transparent.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Sonnenschutzvorrichtung nach Art einer Jalousie mit
einer Vielzahl parallel zueinander angeordneten
Lamellen mit horizontal verlaufenden Längsachsen und im
wesentlichen ebenen, länglich ausgebildeten
Flächenelementen, deren Ober- und Unterseiten
vorzugsweise horizontal ausgerichtet sind und die
Oberseiten vom Sonnenlicht bestrahlbar sind, derart
weiterzuentwickeln, daß zum einen die Durch
sichteigenschaften durch die Sonnenschutzvorrichtung
weitgehend unbeeinträchtigt bzw. nur gering beein
trächtigt sind und zum anderen jegliche Blendwirkungen
durch direkt einfallendes Sonnenlicht auf das
Rauminnere verhindert wird. Die Sonnenschutzvorrichtung
soll insbesondere keine Eigenerwärmung zeigen und aus
optisch transparentem Material gefertigt sein.
Die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe
ist im Anspruch 1 angegeben. Vorteilhafte
Weiterentwicklungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß ist eine Sonnenschutzvorrichtung nach
Art einer Jalousie mit einer Vielzahl parallel
zueinander angeordneten Lamellen mit horizontal
verlaufenden Längsachsen und im wesentlichen ebenen,
länglich ausgebildeten Flächenelementen, deren Ober-
und Unterseiten vorzugsweise horizontal ausgerichtet
sind und die Oberseiten vom Sonnenlicht bestrahlbar
sind, derart ausgebildet, daß die Lamellen oder eine
auf den Lamellen aufgebrachte Schicht aus
sonnenlichttransparentem Material besteht, daß die
Oberfläche der Lamelle oder die Schicht eine Kontur
aufweist, die im Querschnitt einer Sägezahnstruktur
entspricht, deren einzelne Sägezahnelemente parallel
zueinander und parallel zur Längsachse der Lamelle
verlaufend angeordnet sind, daß jedem Sägezahnelement
eine schräg zur Oberseite der Lamelle gerichtete Fläche
sowie eine weitgehend senkrecht zur Oberseite der
Lamelle gerichtete Fläche zugeordnet ist, daß den
Sägezahnelementen eine gemeinsame, weitgehend parallel
zur Lamellenebene verlaufende Fläche zugeordnet ist,
wobei auf die schräg gerichtete Fläche einfallendes
Sonnenlicht an der gemeinsamen, parallel zur
Lamellenebene verlaufenden Fläche und an der senkrecht
zur Oberseite der Lamelle gerichteten Fläche
totalreflektiert und über eine schräg gerichtete Fläche
wieder zurückreflektiert.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, daß das
Sonnenlicht auf die Lamellenoberseite vorzugsweise
unter einem Winkel von etwa 45° auftrifft und dort
durch Totalreflexion wieder zurückreflektiert wird. Auf
diese Weise kann effektiver Sonnenschutz überwiegend
mit relativ kleinen Neigungen der einzelnen Lamellen
um ihre Längsachsen erzielt werden. Dies hat zur
Folge, daß die für waagrechte Durchsicht verfügbaren
freien Flächenanteile zwischen den einzelnen Lamellen
sehr groß werden, im Vergleich zu Jalousien, die eine
meist normale, d. h. senkrechte Ausrichtung der Lamellen
zur Sonne erfordern. In der Diagrammdarstellung gemäß
Fig. 2 geben die Linien "Sicht 1", "Sicht 0,9" und
"Sicht 0,8" die frei durchblickbaren Flächenanteile an,
die mit Lamellen erzielbar sind, deren Re
flexionseigenschaften für Sonnenlicht, das unter 45°
auf die Lamellenoberfläche auftrifft und an dieser
wieder zurückreflektiert wird sowie Aspektverhältnisse
A/B von 1, 0,9 sowie 0,8 aufweisen.
Aus dem Vergleich der Linienverläufe zwischen den
Linien "Sicht 1", "Sicht 0,9" sowie "Sicht 0,8" mit dem
Linienzug "Sicht NormP.", der den Sichtanteil des
Konzeptes aus der EP 0 090 830 B1 angibt, ist zu sehen,
daß eine erhebliche Verbesserung der Durch
blickeigenschaften des neu vorgeschlagenen Konzeptes
vorliegt.
Auch im vorgeschlagenen Konzept muß die Einstellung der
Jalousie dem aktuellen Sonnenstand grob folgen, um die
Sonnenschutzwirkung und die Horizontaldurchsicht
gleichzeitig zu maximieren. Bei Abweichungen von einer
exakten Ausrichtung jeder einzelnen Jalousie zur Sonne
sind folgende Fallkonstellationen möglich:
Sind die Lamellen zu flach relativ zu den einfallenden
Sonnenstrahlen orientiert, d. h., dieser Fall kann
insbesondere bei sehr tiefstehendem Sonnenstand
eintreten, so kann ein Teil des Lichtes zwischen den
Lamellen direkt in das Rauminnere eintreten. Diese
Gefahr kann dadurch entschärft werden, indem das
Aspektverhältnis von jedem einzelnen Lamellenelement
verkleinert wird, d. h., entweder wird der
Lamellenabstand verringert oder die Lamellenbreite
vergrößert. Ein Aspektverhältnis beispielsweise um 0,8
stellt sicher, daß der "ungedeckte" Anteil, d. h. der
Flächenanteil mit freier Durchsicht, für eine
tiefstehende Sonne unter 10% bleibt. Dies geht
insbesondere aus der Fig. 2 hervor, in der Linienzüge
mit "ungedeckt 1", "ungedeckt 0,9" sowie "ungedeckt
0,8" Sonnenständen mit nur geringer Sonnenelevation
dargestellt sind. Überdies würde eine verbleibende
Deckungslücke zwischen den einzelnen Lamellenelementen
keine nennenswerten Überhitzungsprobleme schaffen,
zumal bei geringen Sonnenelevationen die
Einstrahlungsintensität bereits durch den langen
Atmosphärenweg erheblich geschwächt ist.
Im umgekehrten Fall, bei zu steiler Ausrichtung der
einzelnen Lamellenelemente, relativ zu den einfallenden
Sonnenstrahlen, würde zwar die Sonnenschutzwirkung
hiervon unberührt bleiben, doch wäre die horizontale
Durchsicht durch die Lamellenanordnung unnötig stark
reduziert.
Zusammenfassend kann daher festgestellt werden, daß bei
geringen Fehlern bei der Ausrichtung der
Lamellenelementen relativ zur Sonneneinstrahlung auch
nur geringe Einbußen beim Sonnenschutz sowie bei den
Horizontaldurchsichteigenschaften verbunden wäre.
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des
allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungs
beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exempla
risch beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 Jalousieanordnung mit Verstellmechanismus,
Fig. 2 Diagrammdarstellung mit variablen Aspekt
verhältnissen,
Fig. 3 perspektivische Darstellung einer Sägezahn
struktur,
Fig. 4 perspektivische Darstellung einer erfindungs
gemäßen Lamellenoberflächenstruktur,
Fig. 5 Querschnittsdarstellung durch eine erfindungs
gemäße Sägezahnstruktur,
Fig. 6 Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 mit reflektie
render Schicht,
Fig. 7a, b Ausführungsform gemäß Fig. 5 mit zusätz
lichen Reflexionsschichten.
Fig. 8 Jalousielamelle mit zusätzlicher Re
flexionsschicht.
Die in Fig. 1 dargestellte Sonnenschutzvorrichtung
weist über einen Antriebsmechanismus M in ihren
horizontalen Ausrichtungen einstellbare Lamellen L auf,
die jeweils über eine Breite B und einen gegenseitigen
Abstand A verfügen. Die Lamellenanordnung ist im
angegebenen Beispiel hinter einem Fenster F angebracht,
um die direkt von der Sonne kommenden Lichtstrahlen
nicht direkt in das Rauminnere gelangen zu lassen. Um
die Durchblickeigenschaft der Sonnenschutzvorrichtung
zu verbessern, d. h. die frei durchsehbaren
Flächenanteile zwischen den Lamellen L zu maximieren,
sind die Oberflächen der Lamellen derart beschaffen, so
daß auf die Oberflächen auftreffende Sonnenstrahlen
vorzugsweise unter einem Winkel von 45° relativ zur
Oberflächenebene in einen Winkelbereich αRef1
zurückreflektiert werden. Die Lamellenebenen können
mittels des Antriebsmechanismusses M um ihre
jeweiligen Längsachsen LA um einen Winkel αLam
bewegt werden. Vorzugsweise wird das auf die
Lamellenoberflächen auftreffende Sonnenlicht in der
gleichen Richtung, wie es auf die Oberfläche auftrifft,
wieder zurückreflektiert.
Vorzugsweise sind die der Sonneneinstrahlung
zugewandten vorderen Lamellenkanten an ihrer Unterseite
mit einer reflektierenden Beschichtung versehen, so daß
zurückreflektierte Lichtstrahlen, die unter einem
steileren Reflexionswinkel zurückreflektiert werden und
auf diese Weise auf die Unterseite der darüberliegenden
Lamelle treffen, an der Reflexionsschicht nach außen
abgelenkt werden können.
Als geeignete Oberflächenstruktur, die entweder als
strukturierte Schicht aus einem transparenten Material
als Zusatz auf die Oberfläche jeder Lamelle aufgebracht
wird, beispielsweise als transparente Folie, oder die
Lamelle selbst aus der Struktur besteht, dient
grundsätzlich eine gefaltete Oberfläche, die
Flächenabschnitte aufweist, die im wesentlichen
senkrecht zu den einfallenden Lichtstrahlen orientiert
sind. In Fig. 3 ist als Beispiel einer entsprechend
reflektierenden Oberflächenstruktur eine im
wesentlichen gefaltete Oberfläche dargestellt, die
senkrecht zum Lichteinfall orientierte
Flächenabschnitte aufweist, an der das einfallende
Licht in der gleichen Richtung zurückreflektiert wird,
mit der es auf die Oberfläche einfällt.
In Fig. 4 ist eine erfindungsgemäße Ausführungsform
einer Lamellenschicht bzw. einem Teil einer
vollständigen Lamelle dargestellt. Die der Sonne
zugewandte Oberfläche weist parallel verlaufende
Rippenzüge R auf, die im Querschnitt einer
Sägezahnstruktur entsprechen. Die Unterseite der
Lamelle ist hingegen eben ausgebildet.
In Fig. 5 ist eine Querschnittsdarstellung durch die
erfindungsgemäße Oberflächenstruktur der Lamelle
dargestellt. Wesentliche Eigenschaft der
Oberflächenstruktur besteht darin, daß eine schräg zur
Oberseite der Lamelle gerichtete Fläche EF, im
folgenden auch Empfangsfläche genannt, weitgehend
normal zur Sonne ausgerichtet ist, indem die Lamelle
als ganzes entsprechend zur Sonne ausgerichtet wird.
Die im wesentlichen die Empfangsfläche EF senkrecht
durchdringenden Sonnenstrahlen treffen auf eine
parallel zur Lamellenebene verlaufende Fläche HF und
werden an dieser total reflektiert. Die
totalreflektierten Strahlanteile gelangen anschließend
an eine weitgehend senkrecht zur Oberseite der Lamelle
gerichtete Fläche VF und werden an dieser ein zweites
Mal total reflektiert, wodurch die auf diese Weise
abgelenkten Lichtstrahlen im wesentlichen in die
entgegengesetzte Richtung verlaufen, mit der sie auf
die Empfangsfläche EF aufgetroffen sind. Die durch die
in der Fig. 5 dargestellte Lamellenstruktur
abgelenkten, respektive zurückreflektierten
Lichtstrahlen, treten im wesentlichen über die
Empfangsfläche EF wieder in den freien Raum aus.
Aufgrund der flächenhaften Lamellenanordnung ist es aus
geometrischen Gründen notwendig, eine Vielzahl
hintereinander angeordnete, im Querschnitt einer
Sägezahnstruktur entsprechende, parallel verlaufende
Rippen anzuordnen, die in ihrer Gesamtheit die Breite B
der Lamelle L einnehmen.
Aufgrund der Bauhöhe H jedes einzelnen
Strukturelementes sowie deren gegenseitige
Beabstandung, die vorzugsweise von der gleichen
Größenordnung H sein soll, treten Probleme hinsichtlich
gegenseitiger Abschattung hintereinander liegender
Elemente auf. Ursache ist hierfür zum einen der
endliche Raumwinkel der Sonne und zum anderen der in
der Praxis unvermeidliche Fehler bei der Ausrichtung
der Lamellen zur Sonne hin. Die Empfangsflächen EF
benachbarter Strukturelemente werden sich deshalb
entweder teilweise abschatten oder es wird Licht
zwischen den Abschnitten auftreffen. Die beschriebenen
Abschattungseffekte führen jedoch erst dann zu
merklichen Fehlern in der Funktion der
Sonnenschutzvorrichtung, falls sie sich in der
Reflexion manifestieren, d. h., falls Licht das von
einer Empfangsfläche EF abgestrahlt wird auf die
vertikale Fläche VF des davorliegenden benachbarten
Strukturelementes fällt.
Grundsätzlich hängt der Winkelbereich, innerhalb dem
Totalreflexion auftrifft, vom Brechungsindex des
optisch transparenten Materials der auf die Lamelle
aufgebrachten Schicht bzw. der Lamelle selbst ab. Für
Polycarbonat mit einem Brechungsindex n = 1,59 beträgt
die Winkelapertur für Totalreflexion 9,6°.
Der vorstehend berechnete Winkel wird bezüglich der
Normalen auf die Empfangsfläche EF gemessen.
Um mögliche Verluste innerhalb des optisch
transparenten Mediums zu vermeiden, entspricht die
massive Schichtdicke D gemäß Fig. 5 im Idealfall einem
ganzzahligen Vielfachen der Strukturhöhe H. Weicht die
Dimensionierung vom Idealfall ab, so kommt es zu
zusätzlichen, eigentlich unnötigen Totalreflexionen
innerhalb der massiven Schicht. Grundsätzlich ist auch
die Schichtdicke D auf Null zu reduzieren.
In Fig. 6 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, das
zwischen jeder einzelnen vertikal verlaufenden Fläche
VF und der entsprechenden benachbarten Empfangsfläche
EF eine zusätzlich reflektierende Fläche RF vorsieht.
Durch diese reflektierenden Flächen RF wird verhindert,
daß Licht mit einem abweichenden Einfallswinkel vom
Idealfall zwischen zwei aufeinanderfolgende
Empfangsflächen EF trifft und ferner, daß zu flach
verlaufende, zurückreflektierende Lichtanteile auf die
jeweilige Rückseite des davorliegenden
Sägezahnelementes an der vertikalen Fläche VF auftrifft
und auf diese Weise zu unerwünschten Reflexionen und
Blendungen führt. Grundsätzlich sind zwei Aus
führungsvarianten für die Realisierung der re
flektierenden Flächen RF möglich: Eine massive Aus
führung gemäß Ausführungsform nach Fig. 7a und eine
verspiegelte Ausführung gemäß Ausführungsform nach Fig.
7b.
Die massive Ausführung gemäß Fig. 7a sieht eine
zusammenhängende, die vollständige Sägezahnstruktur
überdeckende Schicht S vor, die aus optisch
transparentem Material besteht und über
Totalreflexionseigenschaften verfügt. Steil auf die
Lamellenoberfläche einfallendes Licht, das ohne eine
zusätzliche Schicht S zwischen benachbarten Elemente
fallen würde, wird nun in einer Art Lichtleiter auf die
hinten liegende Empfangsfläche EF geführt. Im Gegenzug
wird von der Empfangsfläche EF abgestrahltes Licht, das
wegen seines flachen Ausfallwinkels gefahr liefe, auf
das davorstehende Element aufzutreffen, über dieses
Element geleitet. Ein optischer Kontakt zwischen der
zusätzlichen Schicht S und der reflektierenden Struktur
sollte nicht zustande kommen, weil dann unerwünschte
Reflexionen Blendungen begünstigen. Die Schichtdicke
der zusätzlichen Schicht S beeinflußt die
Winkeltoleranz innerhalb der die vorstehend
beschriebenen Fehlermöglichkeiten behoben werden kann.
Eine sinnvolle Grenze stellt die Apertur des Elementes
für Totalreflexion dar, die etwa 10° entspricht. Mit
der nachstehenden Formel
sollte die empfohlene Mindestdicke für die zusätzliche
Schicht S 0,16.H betragen.
Alternativ zu einer massiven Schichtausführung gemäß
Ausführungsform nach Fig. 7a sieht die Ausführung gemäß
Fig. 7b einen dünnen Schichtüberzug über die
Strukturelemente vor, bei dem die Schichtdicke dA
beliebig klein gewählt werden kann. Lediglich die
Verbindung zwischen einer aufeinanderfolgenden
vertikalen Schicht und einer Empfangsschicht sind mit
einer reflektierenden Schicht zu überziehen.
Soweit die einzelnen Lamellen betroffen sind, werden
die vorstehend geschilderten Abschattungsprobleme über
eine der vorstehenden beiden Möglichkeiten behoben. Für
bedeutende Abweichungen der Lamellenausrichtung von der
Idealausrichtung, insbesondere wenn die Lamelle zu
flach zur Sonne steht, wird ein Teil des reflektierten
Lichts auf die darüberstehende Lamelle treffen.
Vorkehrungen dagegen sind möglich, indem eine
metallisch reflektierende Beschichtung auf der
Unterseite der Lamelle aufgebracht wird, die jedoch
keinen optischen Kontakt zu der Lamellenunterseite
aufweisen darf, um die Totalreflexionseigenschaften
nicht zu beeinträchtigen.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen
Sonnenschutzvorrichtung nach Art einer Jalousie ist
grundsätzlich mit den an sich bekannten Mitteln der
Profilherstellung im Endlosverfahren, beispielsweise
mittels Extrusionsverfahren bzw. in Einzelfertigung
mittels Prägeverfahren aus transparenten Polymeren
bekannt. Für die Funktion der Sonnenschutzvorrichtung
ist es jedoch wichtig, daß die Oberflächenstruktur der
Lamelle respektive die Lamelle selbst krümmungsfrei und
plan hergestellt wird. Zur Herstellung einer ganzen
Lamelle gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 aus
transparentem Material, beispielsweise Polycarbonat,
sind an sich bekannte Extrusions- respektive
Prägeverfahren bekannt.
Eine zweite Möglichkeit der Herstellung der
erfindungsgemäßen Sonnenschutzvorrichtung besteht
darin, eine Folie aus transparentem Material,
beispielsweise Polycarbonat, zu prägen und auf einer
Lamelle zu befestigen. In Fig. 8 ist eine aus
statischen Gründen gekrümmte Lamelle L, als
Trägerstruktur dargestellt, auf der mittels Klebung an
den Randbereichen die reflektierende Folienschicht
möglichst ungekrümmt befestigt ist. Im Falle, daß die
Folie elastisch ist, kann die Jalousie auch hochgezogen
und gestapelt werden.
Falls aufgrund statischer Überlegungen eine leichte
Krümmung der Lamelle um ihre Achse erwünscht ist, kann
das Profil so angepaßt werden, daß trotz Krümmung der
reflektierenden Schicht eine optimale Lichtumlenkung
über der gesamten Lamellenbreite erreicht wird. Hierzu
wird z. B. die vertikale Fläche VF in ihrer Ausrichtung
vom vorderen zum hinteren Rand der Lamelle hin zu
nehmend aus ihrer senkrechten Ausrichtung verkippt.
Die Lamellen können vorzugsweise aus transparentem
Material gefertigt sein, jedoch haben beispielsweise
Aluminiumlamellen als Träger zusätzlich den Vorteil,
daß die Lamellenunterseite automatisch über re
flektierende Eigenschaften verfügt.
Claims (13)
1. Sonnenschutzvorrichtung nach Art einer Jalousie mit
einer Vielzahl parallel zueinander angeordneten
Lamellen (L) mit horizontal verlaufenden Längsachsen
und im wesentlichen ebenen, länglich ausgebildeten
Flächenelementen, deren Ober- und Unterseiten vorzugs
weise horizontal ausgerichtet sind und die Oberseiten
vom Sonnenlicht bestrahlbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (L) oder eine
auf den Lamellen (L) aufgebrachte Schicht aus Son
nenlicht transparentem Material besteht,
daß die Oberfläche der Lamelle oder der Schicht eine Kontur aufweist, die im Querschnitt einer Sägezahnstruktur entspricht, deren einzelne Sägezahnelemente parallel zueinander und parallel zur Längsachse der Lamelle verlaufend angeordnet sind,
daß jedem Sägezahnelement eine schräg zur Oberseite der Lamelle gerichtete Fläche (EF) sowie eine weitgehend senkrecht zur Oberseite der Lamelle gerichtete Fläche (VF) zugeordnet ist,
daß den Sägezahnelementen eine gemeinsame, weitgehend parallel zur Lamellenebene verlaufende Fläche (HF) zugeordnet ist, wobei auf die schräg gerichtete Fläche (EF) einfallendes Sonnenlicht an der gemeinsamen, parallel zur Lamellenebene verlaufenden Fläche (HF) und an der senkrecht zur Oberseite der Lamelle gerichteten Fläche (VF) totalreflektiert und über eine schräg ge richtete Fläche (EF) wieder zurückreflektiert wird.
daß die Oberfläche der Lamelle oder der Schicht eine Kontur aufweist, die im Querschnitt einer Sägezahnstruktur entspricht, deren einzelne Sägezahnelemente parallel zueinander und parallel zur Längsachse der Lamelle verlaufend angeordnet sind,
daß jedem Sägezahnelement eine schräg zur Oberseite der Lamelle gerichtete Fläche (EF) sowie eine weitgehend senkrecht zur Oberseite der Lamelle gerichtete Fläche (VF) zugeordnet ist,
daß den Sägezahnelementen eine gemeinsame, weitgehend parallel zur Lamellenebene verlaufende Fläche (HF) zugeordnet ist, wobei auf die schräg gerichtete Fläche (EF) einfallendes Sonnenlicht an der gemeinsamen, parallel zur Lamellenebene verlaufenden Fläche (HF) und an der senkrecht zur Oberseite der Lamelle gerichteten Fläche (VF) totalreflektiert und über eine schräg ge richtete Fläche (EF) wieder zurückreflektiert wird.
2. Sonnenschutzvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die schräg gerichtete
Fläche (EF) einen Winkel von etwa 45° mit der Oberseite
der Lamelle einschließt.
3. Sonnenschutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Lamellen um
deren Längsachsen mittels eines Verstellmechanismus
variierbar ist.
4. Sonnenschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lamelle oder die
Schicht eine Dicke D aufweist, die einerseits von der
Fläche (HF) und andererseits von der Oberseite der
Lamelle begrenzt ist.
5. Sonnenschutzvorrichtung nach Anspruch 4
dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke D ein
ganzzahliges Vielfaches der Höhe H ist, die der
Strukturhöhe der Sägezahnelemente über der Oberseite
der Lamelle entspricht.
6. Sonnenschutzvorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß D gleich 0 ist.
7. Sonnenschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die parallel zueinander
angeordneten Sägezahnelemente einen gegenseitigen
Abstand (H) aufweisen.
8. Sonnenschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sägezahnelemente gerade
oder leicht gekrümmte Flanken aufweist.
9. Sonnenschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß sich die schräg gerichtete
Fläche (EF) und die senkrecht gerichtete Fläche (VF)
pro Sägezahnelement mit einem spitzen Winkel schneiden.
10. Sonnenschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die schräg gerichteten
Flächen (EF) jeweils zweier benachbarter Sägezahnelemente
mit einer reflektierenden Fläche (RF) verbunden sind.
11. Sonnenschutzvorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß auf die Kontur der
Sägezahnelemente eine transparente Schicht
aufbringbar ist, die an den schräg gerichteten Flächen
(EF) direkt aufliegt und die schräg gerichteten Flächen
(EF) zweier benachbarter Sägezahnelemente miteinander
verbindet.
12. Sonnenschutzvorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke dA der
transparenten Schicht nachfolgender Näherung ent
spricht:
dA ≈ √2.H.tan(β/n) ≈ 0,16.H
mit:
H horizontaler Abstand zweier benachbarter Sägezahnelemente,
n Brechungsindex der optisch wirksamen Schicht n=1.59,
β Apertur für Totalreflexion, vorzugsweise ±5° bis ±10°.
dA ≈ √2.H.tan(β/n) ≈ 0,16.H
mit:
H horizontaler Abstand zweier benachbarter Sägezahnelemente,
n Brechungsindex der optisch wirksamen Schicht n=1.59,
β Apertur für Totalreflexion, vorzugsweise ±5° bis ±10°.
13. Sonnenschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite der
Lamellen eine reflektierende Beschichtung aufgebracht
ist, die keinen optischen Kontakt zur Unterseite auf
weist.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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