DE1906990C - - Google Patents

Description

190if90

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung verstärkten Einwirkung der Sonne, Die Wirkung der

zur Steuerung des Durchgangs von Wttrme- und letzterwähnten Einrichtungen ist weder aufhebbar

Lichtstrahlung durch Gebludeöffnungen, insbeson- . ifooh umkehrbar, wie es In den Wlntermonaien

dere zwischen Doppelscheiben eines Fensters od. dgl., erwünscht sein kann. .

bestehend aus mehreren parallel und in gleichem s > Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Vorrich-

Abstand zueinander in, einem Rahmen angeordneten lung zur Steuerung des Durchgangs von warme-und

Schwenkwellen, auf denen in gleichem Abstand Lichjtstrahlung der genannten Gattung su schaffen,

zueinander mehrere Lamellen drehfest angeordnet welche die erwähnten Forderungen weitgehend erfüllt

sind. ' und eine genaue Einstellung auf den Azimut der

Bedingt durch die zunehmende Verwendung von »o Sonne erlaubt.

Glas, bei Gebäuden gewinnt die Regelung der durch Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß

die Scheiben dringenden Wärme-und Lichtstrahlung die Schwenkwellen als Reflektorsaulen senkrecht

zunehmend an Bedeutung. Eine Vorrichtung für eine angeordnet sind und daß die Lamellen von den

derartige Steuerung sollte folgende Forderungen er- Schwenkwellen mittig durchdrungen werden und

füllen: 15 unter einem Winkel parallel zueinander an den

1. Schutz der Innenräume in der warmen Jahres- Schwenkwellen befestigt sind.

zeit gegen den Wärmeeintritt von außen, ins- Die Reflektorsäulen können auf Grund ihrer

besondere der direkten Wärmestrahlung der Verstellbarkeit dem Sonnenazimut folgend eingestellt

Sonne, werden. Im Bedarfsfall — z. B. bei niedriger Außen-

2. hohe Durchlässigkeit diffusen Himmelslichtes ao temperatur — können sie jedoch derart verdreht zur blendungsfreien Raumaufhellung, dabei di- werden, daß von außen kommende Strahlung gut rektes Sonnenlicht abschirmend, durchgelassen wird, die innerhalb des Raums vor-

3. Schutz der Innenräume in der kühlen Jahreszeit handene Strahlung jedoch stark reflektiert wird. Dagegen Wärmeverlust, dabei Einlaß der Wärme- durch wird die Innentemperatur des Raums erhöht, strahlung nach Wunsch, und 95 so daß Heizungskosten gespart werden.

4. Durchsicht im Bedarfsfall. Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung Die mannigfaltigen, häufig verwendeten Sonnen- besteht in der Abrundung oder Abschrägung der

schutzvorrichtungen, wie Vorhänge, Rouleaus usw. seitlichen Ränder der Lamellen, dank derer die an der Innenseite von Gebäudeverglasungen schützen Reflektorsäulen frei gedreht werden können, auch zwar gegen direktes Sonnenlicht, absorbieren aber 30 wenn der Abstand der Drehachsen genau der Breite einen großen Teil der einstrahlenden Wärme und der Lamellen entspricht. Um eine genügende Begeben ihn verzögert an den Innenraum ab. Sie be- tiiebssicherheit zu erhalten, erscheint es jedoch an-, hindern auch den Eintritt des diffusen Himmelslichtes gebracht, zwischen den einzelnen Lamellen in Auserheblich und unterliegen einem merklichen Ver- gangslage einen Abstand von etwa 0,2 mm vorzuschleiß. 35 sehen.

Bekannt ist auch, im Bereich der Fenster Jalou- Die einzelnen Reflektorsäulen werden zwecksien anzuordnen, welche aus parallelen, horizontal mäßigerweise gemeinsam verstellt, beispielsweise angeordneten und in ihrer Winkellage verstellbaren mittels einer Gewinde- oder Zahnstange, die auf an Lamellen oder Lamellenabschnitten bestehen, welche den Enden der Reflektorsäulenwellen befestigte in der Regel lichtundurchlässig sind (siehe beispiels- 40 Schnecken bzw. Zahnräder wirkt. Angetrieben wird weise USA.-Patentschrift 3 220065). Auch hiermit eine solche Vorrichtung vorzugsweise durch einen kann die direkte Sonneneinstrahlung abgewehrt wer- elektrischen Motor, der entweder von Hand, mit den, wobei jedoch das diffuse Tageslicht ebenfalls Hilfe einer Schaltuhr oder auf photoelektrischem stark am Einfallen gehindert wird, so daß eine Ab- Wege automatisch gesteuert wird,
dunklung des Innenraums stattfindet. Im Innern 45 Weitere Einzelheiten der Erfindung sind Gegenangebracht tragen solche Jalousien durch Abgabe stand der Unteransprüche 2, 5 und 7 bis 14. Die der zunächst absorbierten Wärme zur Aufheizung Erfindung soll im folgenden an Hand eines Ausfühdes Raums bei. Dies ist in gemildertem Maße auch rungsbeispiels näher erläutert und beschrieben werder Fall, wenn die Jalousien zwischen zwei Scheiben den, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen ist. eingebracht werden, wobei jedoch eine Verschmut- 50 Es zeigt

zung der Jalousien vermieden wird. Außerhalb ange- F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Vorbracht unterliegen sie besonders hohem Verschleiß. richtung,

Eine andere Möglichkeit zum Schutz gerichteter F i g. 2 einen Teilschnitt entlang der Linie II-II in

Sonnenwärmestrahlung bieten Spezialgläser, welche Fig. 1,

als Absorptions- oder Reflexionsgläser bekannt sind. 55 F i g. 3 einen Teilschnitt entlang der Linie ΙΙΙ-ΙΠ

Sie beschränken sich jedoch nicht nur auf die Ab- in Fig. 1,

schirmung der Wärmestrahlung, sondern behindern F i g. 4 eine abgewandelte Ausführungsform der

auch den Lichteintritt in erheblichem Maße, zum Antriebseinrichtung zum Verschwenken der neben-

Teil auch noch unter Änderung der spektralen einander angeordneten Reflektorsäulen,

Zusammensetzung infolge wellenlängenabhängiger i5o F i g. 5 einen Schnitt einer ersten Ausführungsforrn

Reflexion oder Absorption. der verwendeten Lamellen,

Da sich die Reflexion nach Maßgabe der Spiege- F i g. 6 einen Schnitt einer zweiten Ausführungs-

lungsgesetze vollzieht, reflektieren derartige Gläser form der verwendeten Lamellen und

die Wärme- und anteilige Lichtstrahlung stark in F i g. 7 eine Kurvendarstellung der Strahlungs-

vorbciführcnde Straßen, auf gegenüberliegende Fas- 65 durchlässigkeit einer mit einer Vorrichtung nach der

saden oder auf Grünflächen, wodurch dort zusatz- Erfindung ausgerüsteten Verglasung,

liehe Erwärmung und Reflexblendung verursacht In Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht der

wird. Grünanlagen verdorren vielfach unter der dann Vorrichtung dargestellt. Wie man an Hand dieser

Figur urkennen kann, besteht die Vorrichtung aus einem viereckigen Rahmen 1, in welchem eine Reihe senkrecht angeordneter Reflektorsäulen % drehbar nebeneinander eingesetzt ist.

Gemäß F i g. 2 bestehen die einzelnen Reflektor· säulen* aus vertikalen Schwenkwellen 3, auf welchen mehrere, in etwa rechteckige Lamellen 4 unter einem Winkel von etwa 45° zur Welle untereinander angeordnet alnd, Während die Lamellen 4 an ihrer oberen Fläche glatt sind, weisen sie an ihrer unteren »o Fläche Unebenheiten auf, die die optischen Eigenschaften der Lamellen 4 bestimmen.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, sind die einzelnen Reflektorsäulen 2 so nebeneinander angeordnet, daß sich die einzelnen Lamellen 4 in ihrer nicht ver- »5 schwenkten Nullage beinahe berühren. Um die La-

, auf, die im Eingriffsbereleh einer Blattfeder

W Anordnung Ht derart getroffen, daß beim Antrieb des Motors* die Verzahnung der' elnwtow Schneckenradsegmentes' aus dem Berelcι derensprechenden GewindeschneckenabschnUto 7 hinausläuft. Bei einer Umkehr des Antriebs der Motoren β der verschiedenen Fenster werden somit alle Reflektorsäulen 2 gleichzeitig in Rotation versetzt, wobei gewährlSstef ist, daß >e ReflektorsUulen 2 der ve -schiedenen Fenster mit ihren Wellen 3 winkelmäßig jeweils genau aufeinander abgestimmt sind. ' Wie man an Hand von Fig. 5 und 6 e kennen kann, können die Lamellen 4 auf zweierlei Weise

"TETffpifc S dargestellte Ausfühnmgsform der

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len 4 sind so angbuiuubi, u_HU α<«.·> *»«», »................

gestaffelten Lamellen 4 bei horizontaler Draufsicht auf die Reflektorsäulen 2 nicht überlappen. Es ist ein kleiner Abstand vorgesehen, so daß auch in der nicht verschwenkten Nullage bei horizontaler Draufsicht eine streifenweise Durchsicht durch die Vorrichtung möglich ist. Dies ist ohne Beeinträchtigung der Wirksamkeit möglich, z. B. besonders dann, wenn die Einstrahlung der Sonne ohnehin durch Verbauung u. dgl. behindert ist.

Wie man aus F i g. 1 und 2 erkennt, werden die relativ empfindlichen Reflektorsäulen 2 zwischen zwei Glasscheiben 9 und 10 eingebaut, die gegenüber dem Rahmen 1 abgedichtet sind. Eine Verschmutzung der Lamellen ist somit nicht möglich.

Der gleichzeitige Antrieb der einzelnen Reflektorsäulen 2 erfolgt mit Hilfe einer durch einen Motor 6 angetriebenen Gewinde- oder Zahnstange 7.

Sollte eine Verschwenkung der einzelnen Reflektorsäulen 2 von nur etwa 90° als erforderlich erscheinen, so kann der Antrieb der einzelnen Reflektorsäulen 2 ebenfalls mit Hilfe einer Schubstange erfolgen, indem an den Enden der Reflektorsäule 2 Hebelelemente vorgesehen sind, die in geeigneter Weise in der Schubstange eingehängt sind. Der Antriebsmechanismus mit dem Motor 6 ist vorzugsweise innerhalb einer kanalförmigen Erweiterung 8 des Rahmens 1 angeordnet, so daß derselbe gegen Staub und Verunreinigungen geschützt ist.

Um bei mehreren, mit erfindungsgemäßen Vorrichtungen versehenen Fenstern jeweils eine genaus winkelmäßige Übereinstimmung der Reflektorsäulen 2 zu erreichen, sind innerhalb des Kraftübertragungsweges der einzelnen Motoren 6 zu den Reflektorsäulen 2 der verschiedenen Fenster jeweils ein oder mehrere Schneckenradsegmente 5' angeordnet, deren Verzahnungen mit entsprechenden Gewindeschneckenabschnitten 7' in Eingriff stehen.

Gemäß Fig. 4 sind die Gewindeschneckenabschnitte?' beispielsweise auf einer gemeinsamen Welle 11 angeordnet, die direkt mit dem Motor 6 verbunden" ist. Die SchneckenradsegmenteS' weisen ferner entsprechend dem Winkelbereich ihrer Verzahnung auf der gegenüberliegenden Seite zwei BoI-

aj aer aus einem iviaicimi gu,».......

sammensetzung wie der des Materials der Lamellen 4' bestehen kann, jedoch lichtstreuende Bestandteile enthält oder eine lichtstreuende Oberfläche besitzt. Die zwischen den tetraederförmigen Ansätzen IS und dem Diffusor 16 vorhandenen Hohlräume können mit Material eines. geeigneten Brechungsindexes gefüllt werden, soweit sich die optische Wirkung dadurch vorteilhaft beeinflussen läßt.

Die in Fig. 6 dargestellte AusfUhrungsform der Lamellen 4 besteht hingegen aus einer Grundschicht 17, in welcher eng nebeneinander tretraederförmige Ausnehmungen angeordnet sind. Bei dieser Ausfühnmgsform ist auf die Flächen der tetraederförmigen Ausnehmungen eine äußerst dünne reflektierende Schicht 19 — beispielsweise eine teiltransparente Silberschicht — aufgebracht. Durch eine derartige Verspiegelung wird die gegen die Sonne gerichtete Reflexion auf einen größeren Bereich des Winkels des einfallenden Sonnenlichtes zur Normalen der Lamellen gegenüber der Ausführungsform nach F i g. 5 erweitert, was unter Umständen eine Nachführung zum Azimut der Sonne nach einmaliger, der Himmelsrichtung entsprechender, optimaler Einstellung entbehrlich machen könnte. Je nach Reflexionsgrad der Spiegelschicht wird dabei die Lichtdurchlässigkeit mehr oder weniger geschwächt, und zwar naturgemäß gegenläufig zur Strahlungsreflexion.

Eine solche Ausführungsform eignet sich insbesondere für Gebiete hohen Lichtüberschusses wie für tropische und subtropische Gebiete.

Zur Feststellung der Eigenschaften eines Doppelscheibenfensters mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß der in F i g. 5 dargestellten Ausführungsform ist die Strahlungsdurchlässigkeit in Abhänßigkeit des Strahiungseinfallswinkels, d. h. also ohne Nachführung der Lamellen zum Azimut der Sonne gemessen worden. Die Meßresultate sind in F i g. 7 dargestellt. Wie man an Hand dieser Figur erkennen kann, beträgt also die durchgelassene Strahlung, welche sich aus Licht und Wärmestrahlung zusammensetzt, über einen Bereich zwischen 0° und 22,5° nur etwa 22°/o und steigt außerhalb dieses Bereichs steil auf nahezu 40 °/o an.

Dies bedeutet, daß innerhalb eines Raumsektors von etwa 45° eine starke Reflexion der Gesamtstrahlung eintritt. Werden die Lamellen 4 in Richtung der Sonne ausgerichtet, gelangt nur ein. sehr geringer Prozentsatz der Sonnenstrahlung in den zu schützenden Raum. Da aber der größte Teil der Strahlungswärme von der Sonne ausgeht, zum Lichteinfall aber auch das diffuse Himmelslicht von allen Seiten her beiträgt, wirkt sich die Sperrung der Strahlung in · dem begrenzten Raurnsektor weit mehr auf die Wärme- als auf die Lichtstrahlung aus.

Claims (14)

Patentansprüche: »5

1. Vorrichtung zur Steuerung des Durchgangs von Wärme- und Lichtstrahlung durch Gebäude-Öffnungen, insbesondere zwischen Doppelscheiben eines Fensters od. dgl, bestehend aus mehreren parallel und in gleichem Abstand zueinander in ao einem Rahmen angeordneten Schwenkwellen, auf denen in gleichem Abstand zueinander mehrere Lamellen drehfest angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkwellen

τ,,, (3) als Reflektorsäulen (2) senkrecht angeordnet as _1j3"' sind und daß die Lamellen (4, 4', 4") von den Schwenkwellen mittig durchdrungen werden und unter einem Winkel parallel zueinander an den Schwenkwellen befestigt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen den Lamellen (4,4', 4") und der Horizontalen etwa dem Breitengrad entspricht, auf welchem die Vorrichtung eingesetzt werden soll.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Wellen (3) benachbarter Reflektorsäulen (2) etwa 0,2 mm größer als die Breite der Lamellen (4, 4', 4") ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehen- 4« den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (4, 4', 4") an ihren seitlichen Rändern abgeschrägt oder abgerundet sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite der Lamellen (4, 4', 4") in Längsrichtung leicht gekrümmt ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektorsäulen (2) über Zahn-, Gewinde- oder Schubstangen mittels eines Elektromotors (6) betätigbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Übertragungsweg zwischen Elektromotor (6) und den Reflektorsäulen (2) ein oder mehrere Schneckenradsegmente (5') angeordnet sind, an welchen die Position der Reflektorsäulen (2) fixierende Federelemente (13) angreifen, die zur Wirkung kommen, sobald das jeweilige Schneckenradsegment (S') aus dem Eingriffsbereich des jeweiligen Gewindeschneckenabschnitts (7') gelangt.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (4, 4', 4") aus einem glasklaren Kunststoümaterial bestehen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (4') aus einer Grundschicht (14) bestehen, auf welcher eng nebeneinander tetraederförmige Ansätze (IS) aufgesetzt sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Spitzen der tetraederförmigen Ansätze (15) der Lamellen (4') ein Diffusor (16) aus einem dünnen, transparenten, lichtstreuenden Kunststoff angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch . gekennzeichnet, daß die zwischen den tetraederförmigen Ansätzen (15) und dem Diffusor (16) vorhandenen Hohlräume mit einem einen geeigneten Brechungsindex aufweisenden Material gefüllt sind.

!2. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Diffusor (16) etwa dieselbe Dicke wie die Grundschicht (14) der jeweiligen Lamellen (4') aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (4") aus einem Grundkörper (17) bestehen, in welchem eng nebeneinander tetraederförmige Ausnehmungen (18) vorgesehen sind, und daß die Oberflächen der tetraederförmigen Ausnehmungen (18) der Lamellen (4") mit einer semitransparenten, reflektierenden Schicht (19) versehen sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die drei zu den Tetraederspitzen der Lamellen (4, 4', 4"} führenden Kanten und die durch diese Kanter begrenzten Flächen orthogonal zueinander angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen