BE1017631A3 - Weefsel. - Google Patents

Abstract

Weefsel met een open structuur met mazen (2) die gevormd worden tussen kettingdraden (3) die zich in de lengterichting van het weefsel (1) uitstrekken en inslagdraden (4) die zich in de breedterichting van het weefsel (1) uitstrekken, waarbij de inslagdraden (4) uit een soepel of uit een stijf materiaal zijn vervaardigd, daardoor gekenmerkt dat in minstens een gedeelte van de mazen (2) minstens één zonnecel (6) is voorzien, waarbij de zonnecellen (6) verbonden zijn met één of meer elektrische geleiders (8) die zich uitstrekken langs de ketting- en/of inslagdraden (3-4).

Description

Weefsel.

De huidige uitvinding heeft betrekking op een weefsel.

Zoals bekend, bestaan weefsels uit een structuur van draden die volgens twee loodrechte richtingen in elkaar zijn verweven.

De draden die zich volgens de lengterichting van het weefsel uitstrekken, worden de kettingdraden genoemd terwijl de draden die zich in de breedterichting uitstrekken de inslagdraden worden genoemd.

In hetgeen volgt, kunnen de inslagdraden, zowel soepele draden, als vaste staafvormige elementen zijn.

De uitvinding heeft meer speciaal betrekking op een weefsel met een open structuur met mazen die gevormd worden door kettingdraden en inslagdraden, waarbij de inslagdraden uit een soepel of uit een stijf materiaal zijn vervaardigd, daardoor gekenmerkt dat in minstens een gedeelte van de mazen minstens één zonnecel is voorzien, waarbij de zonnecellen verbonden zijn met één of meer elektrische geleiders die zich uitstrekken langs de ketting- en/of inslagdraden.

Op deze manier wordt een weefsel bekomen dat toelaat zonne-energie via de zonnecellen te capteren en om te zetten in elektrische stroom die via de elektrische geleiders kan worden verbonden met een verbruiker of een net voor de stroomvoorziening ervan.

Dit maakt het mogelijk voor alle toepassingen waar een weefsel of doek wordt gebruikt dit te vervangen door een weefsel volgens de uitvinding.

Hierdoor wordt het mogelijk om oppervlakken te benutten voor het capteren van zonne-energie die hiervoor tot op heden niet in aanmerking kwamen en dit zonder storende constructies en opstellingen zoals dit vandaag de dag vaak het geval is met de bestaande zonnepanelen.

Een voorbeeld hiervan zijn bijvoorbeeld luifels, zonneschermen, reclamedoeken, gordijnen, tenten, overspanningen met flexibele weefseldoeken en dergelijke.

Nog een voordeel van een weefsel volgens de uitvinding is dat het moduleerbaar is in relatief grillige vormen, wat niet het geval is bij de bestaande vlakke zonnepanelen.

Bij voorkeur is het weefsel oprolbaar zodat het bijvoorbeeld ook gebruikt kan worden als rolluik en zijn de zonnecellen van kleine omvang, bij voorkeur met een lengte en breedte die van de grootteorde is van enkele millimeters, bijvoorbeeld kleiner dan 5x5 millimeter, zodat het weefsel zeer compact kan worden opgerold met een kleine diameter van rol.

Hiervoor is het ook nuttig dat de zonnecellen minstens gedeeltelijk en bij voorkeur zelfs volledig verdoken liggen in de mazen van het weefsel wanneer het weefsel is opgerold.

Het weefsel kan bijvoorbeeld ook worden gebruikt als vliegenraam of zonnewering in of aan ramen van gebouwen, waarbij het dan wenselijk is dat het weefsel gedeeltelijk licht- en luchtdoorlatend is, hetgeen realiseerbaar is door zonnecellen te gebruiken waarvan de afmetingen kleiner zijn dan de afmetingen van de mazen van het weefsel en zelfs een zekere speling hebben in de mazen.

Teneinde een efficiënte captatie te realiseren van de zonne-energie door de zonnecellen, is het nuttig de zonnecellen volgens een bepaalde hoek te kunnen oriënteren teneinde de lichtinval op de zonnecellen te kunnen optimaliseren.

Dit kan gebeuren door het weefsel in een bepaalde hoek in te stellen of in gevallen waar dit niet mogelijk is, door de zonnecellen zodanig op de draden van het weefsel vast te maken dat zij een hoek insluiten met het vlak van het weefsel wanneer het weefsel is uitgestrekt of uitgerold.

In dit geval zullen, bij het oprollen van het doek, de zonnecellen zich automatisch op een plaatsbesparende manier in het vlak van het opgerolde weefsel verdraaien door de flexibiliteit van de draden of door het roteerbaar zijn van de stangen die de inslagdraden vormen.

Volgens een variante is het ook mogelijk het weefsel te voorzien van een aandrijving die toelaat de zonnecellen te laten roteren om ze bijvoorbeeld steeds volgens een ideale hoek naar de zon te richten teneinde de bewegingen van de zon te kunnen volgen.

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen beschreven van een weefsel volgens de uitvinding, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin: figuur 1 schematisch en in perspectief op uitvergrote schaal een weefsel volgens de uitvinding weergeeft; figuur 2 op nog grotere schaal het gedeelte weergeeft dat in figuur 1 door F2 is aangeduid; figuur 3 een variante weergeeft van figuur 2; figuur 4 een weefsel volgens de uitvinding weergeeft toegepast als een zonnescherm dat is geïntegreerd in een dubbele beglazing; figuur 5 een analoge figuur weergeeft als deze van figuur 4, doch waarbij het weefsel aan de buitenzijde van de beglazing is aangebracht; figuren 6 tot 9 enkele mogelijke varianten weergeven van een weefsel volgens de uitvinding in een toepassing zoals deze van figuur 5; figuur 10 een andere uitvoeringsvorm weergeeft van het weefsel volgens figuur 1; figuur 11 nog een variante weergeeft van een weefsel volgens de uitvinding volgens een zicht analoog als dit van figuur 10.

Het in figuur 1 weergegeven weefsel is een weefsel 1 met een open structuur met mazen 2 die gevormd worden tussen de kettingdraden 3 die zich in de lengterichting van het weefsel 1 uitstrekken en inslagdraden 4 die zich in de breedterichting van het weefsel 1 uitstrekken.

De draden 3 en 4 zijn in dit geval ten opzichte van elkaar gefixeerd doordat zij ter hoogte van de knooppunten 5 aan elkaar zijn gelast of alternatief zoals verder zal blijken met elkaar zijn verbonden door andere vormen van binding.

De draden zijn in dit geval vervaardigd uit lasbare kunststof of zijn voorzien van een mantel uit zulke kunststof, waarbij door een geschikte warmtebehandeling, de kunststofdraden aan hun omtrek smelten, waardoor de draden in de knooppunten met elkaar versmelten en aldus bij het afkoelen een lasverbinding vormen.

De draden kunnen een monofilament of een multifilament zijn of kunnen ook voorzien zijn van een glasvezel binnenkern of gevormd zijn uit zogenaamde high tenasity polyestergarens.

Volgens de uitvinding zijn in minstens een gedeelte van de mazen 2 zonnecellen 6 voorzien die, zoals bekend, zonne-energie kunnen capteren en omzetten in elektriciteit.

In het weergegeven voorbeeld zijn alle mazen 5 van het weefsel 1 bezet, alhoewel het best mogelijk is dat slechts een gedeelte van de mazen 2 is voorzien van een zonnecel 6, bijvoorbeeld om het weefsel 1 meer lichten luchtdoorlatend te maken.

De zonnecellen 6 zijn bij voorkeur mini-zonnecellen met een kleine omvang van bijvoorbeeld 2x3 millimeter bij een dikte van 150 à 400 micrometer die volledig binnen de omtrek van de mazen 2 passen omdat ze kleinere lengte- en breedteafmetingen hebben dan de mazen 2 en die zelfs bij voorkeur een zekere speling hebben ten opzichte van de omtrek van de mazen 2 zodat het weefsel 1 licht en lucht kan doorlaten doorheen de openingen tussen de draden 3 en 4 en de zonnecellen 6.

De zonnecellen 6 zijn in het weergegeven voorbeeld door lijmen of andere verbindingstechnieken met één zijrand 7 bevestigd op één enkele inslagdraad 4, terwijl de andere randen vrij zijn en op een afstand gelegen zijn van de omtrek van de mazen 2 en liggen volledig verdoken in de mazen 2 van het weefsel 1.

Zoals te zien is in de figuren 2 en 3, is elke zonnecel 6 verbonden met elektrische geleiders 8 die zich langs de kettingdraden en/of inslagdraden uitstrekken, waarbij de onderscheiden zonnecellen 6 door middel van deze geleiders 8 in parallel of in serie met elkaar verbonden kunnen zijn, afhankelijk van de spanning en het elektrisch vermogen dat men wenst te bekomen.

Deze geleiders 8 kunnen dan op hun beurt onderling in parallel of in serie met elkaar worden verbonden, bijvoorbeeld door middel van niet in de figuren weergegeven elektrische collectoraansluitingen of draden die bijvoorbeeld aan de zijranden van het weefsel worden bevestigd en waarop dan elektrische verbruikers voor hun stroomvoorziening kunnen worden aangesloten, al dan niet door tussenkomst van oplaadbare batterijen of dergelijke voor het tijdelijk stockeren van de elektrische energie afkomstig van de zonnecellen 6 of waarmee de zonnecelen op het elektriciteitsnet kunnen aangesloten worden om het teveel aan geproduceerde energie aan het net te leveren.

De collectoraansluitingen of -draden worden aan het weefsel bevestigd door een thermische of mechanische behandeling.

De geleiders 8 zijn bij voorkeur in de kettingdraden 3 en/of inslagdraden 4 ingewerkt, bijvoorbeeld als een elektrisch geleidende kern omgeven door een isolerende mantel uit kunststof.

Het is duidelijk dat een weefsel 1 volgens de uitvinding gebruikt kan worden als een collector voor het capteren van zonne-energie en de omzetting ervan in elektrische energie.

Naast deze functie van bron voor "groene elektrische energie" kan een weefsel 1 volgens de uitvinding ook gebruikt worden als zonnescherm dat, zoals weergegeven in figuur 4, bijvoorbeeld ingewerkt kan zijn in een dubbele beglazing van een raam 10, meer in het bijzonder in de ruimte 11 tussen de glaspanelen 12 van de dubbele beglazing 9.

Door de constructie van het weefsel zal een gedeelte van de zonnestralen door het weefsel worden tegengehouden, maar zal ook een gedeelte van de zonnestralen worden doorgelaten door de speling tussen de zonnecellen 6 en de draden 3 en 4.

Door een gepaste verhouding van de afmetingen van zonnecellen 6 ten opzichte van de afmetingen van de mazen 2 kan men tot een optimale situatie komen waarbij een grote oppervlakte beschikbaar is voor het opvangen van de zonne-energie, terwijl toch voldoende licht wordt tegengehouden om als zonnescherm te kunnen dienen.

In figuur 5 wordt weergegeven dat een weefsel 1 volgens de uitvinding niet noodzakelijk in een dubbele beglazing moet zijn weggewerkt, maar dat het weefsel 1 ook voor of achter een raam kan worden toegepast als bron voor het omzetten van zonne-energie in elektrische energie waarbij het weefsel dan tevens dienst kan doen als zonnewering en vliegengaas.

In dit geval kan het weefsel bijvoorbeeld op een rol zijn aangebracht en kan het weefsel bij zonneschijn als een store voor het raam worden af gewikkeld en bij guur weer opnieuw worden afgewikkeld.

In figuur 6 is een variante weergegeven van een weefsel volgens de uitvinding waarbij in dit geval de zonnecellen niet in het vlak van het weefsel zijn gelegen, maar waarbij de zonnecellen 6 onder een hoek A ten opzichte van het vlak X-X' van het weefsel 1 op de inslagdraden 4 zijn bevestigd.

De hoek A kan zo gekozen zijn dat gedurende een volledige dag een maximale hoeveelheid zonnelicht wordt opgevangen, rekening houdend met de beweging van de zon gedurende de dag.

Indien zulk weefsel 1 op een rol wordt opgerold, zullen de zonnecellen 6 zich door de torsieflexibiliteit van de inslagdraden 4 automatisch in de mazen draaien, zodat het oprollen in dit geval bijna even compact kan gebeuren als bij een weefsel 1 volgens figuur 1.

In figuur 7 wordt een variant weergegeven waarbij de zonnecellen, zowel met hun onderste rand 7, als met hun bovenste rand 13 tussen twee inslagdraden zijn bevestigd en bijgevolg de volledige hoogte beslaan van de mazen 2 waarin ze zijn aangebracht. In dit geval worden de zonnecellen 6 bijvoorbeeld aangebracht om de twee rijen mazen 2, waarbij de mazen 2 zonder zonnecellen 6 een verschillende hoogte kunnen hebben dan de mazen 2 met zonnecellen 6.

In figuur 8 is nog een variant aangebracht waarbij de zonnecellen 6 als het ware langs hun middellijn op de inslagdraden zijn bevestigd en dus ook langs hun middellijn kunnen draaien.

In figuur 9 is een variante weergegeven zoals deze van figuur 8 waarbij de zonnecellen 6 in de breedte, m.a.w. volgens de richting van de inslagdraden 4, nog steeds smaller zijn dan de breedte van de mazen 2, doch waarbij de zonnecellen 6 in de hoogte, m.a.w. volgens de richting van de kettingdraden, groter zijn dan de mazen en waarbij de zonnecellen 6 rusten tegen hulpdraden 14 die als bijkomende inslagdraden in het weefsel 1 zijn ingeweven.

In figuur 10 wordt een andere variante weergegeven van een weefsel 1 volgens de uitvinding, waarbij in dit geval een andere weeftechniek werd toegepast, namelijk een weeftechniek waarbij de inslagdraden 4 ingeweven zijn tussen de draden 15 van een dubbele verstrengelde kettingdraad 3 en waarbij in de knooppunten 5 de inslagdraden 4 ten opzichte van de kettingdraden 3 gefixeerd zijn door een bekende zogenaamde lenobinding of eventueel een andere binding om ketting- en inslagdraden 3-4 met elkaar te verbinden op zodanige wijze dat één van beide ten opzichte van de andere kan verdraaien rond de lengterichting.

In dit geval is het ook mogelijk dat de inslagdraden 4 staven zijn die vervaardigd zijn uit een stijf materiaal.

Dit maakt het bijvoorbeeld ook mogelijk om een aandrijving of mechanisme te voorzien dat toelaat de inslagdraden 4 in de vorm van staven te verdraaien van een stand waarbij de zonnecellen in het vlak X-X' van het weefsel 1 zijn gelegen naar een stand waarbij de zonnecellen 6 een hoek A insluiten met het weefsel.

Dergelijke aandrijving kan bijvoorbeeld gerealiseerd worden door het gebruik van elektromagnetisme waarbij er een gestuurd elektrisch veld wordt opgewekt dat een magnetisch veld opwekt dat de zonnecellen 6 over een hoek zal doen verdraaien, hetzij door verdraaiing van de voornoemde staven of door verdraaiing ten gevolge van de flexibiliteit van de inslagdraden 4.

Het magnetisch veld kan bijvoorbeeld worden opgewekt door een spanning te voorzien op één van de glaspanelen 12 die daartoe elektrisch geleidend is uitgevoerd.

Het magnetisch veld voor het verdraaien van de zonnecellen 6 zou bijvoorbeeld ook kunnen opgewekt worden door een elektrisch stromingspatroon in geleiders die op of rond de zonnecelen 6 lopen.

Door de stroomsterkte te variëren, zullen de zonnecellen 6 een bepaalde positie innemen die een verschillende functionaliteit van het weefsel 1 teweeg zal brengen, namelijk als vliegenraam, als verduistering wanneer de zonnecellen elkaar overlappen en als zonnescherm om de warmte buiten te houden.

De voornoemde aandrijving kan bijvoorbeeld ook gekoppeld worden aan een sturing die de hoekverdraaiing A van de zonnecellen 6 continu bijstuurt om de beweging van de zon te volgen en steeds een optimale energieopbrengst te bekomen.

Het magnetisch veld voor het verdraaien van de zonnecellen 6 zou bijvoorbeeld ook kunnen opgewekt worden door een elektrisch stromingspatroon in geleiders die op of rond de zonnecelen 6 lopen, zoals bijvoorbeeld schematisch weergegeven in figuur 11, waarbij de zonnecellen 6 scharnierbaar zijn rond hun middellijn en geleiders rond de zonnecellen 6 doorlopen worden door elektrische stromen waarvan de richting is aangegeven met de pijlen P.

De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch een dergelijk weefsel kan volgens verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

Claims (18)

1. Weefsel met een open structuur met mazen (2) die gevormd worden tussen kettingdraden (3) die zich in de lengterichting van het weefsel (1) uitstrekken en inslagdraden (4) die zich in de breedterichting van het weefsel (1) uitstrekken, waarbij de inslagdraden (4) uit een soepel of uit een stijf materiaal zijn vervaardigd, daardoor gekenmerkt dat in minstens een gedeelte van de mazen (2) minstens één zonnecel (6) is voorzien, waarbij de zonnecellen (6) verbonden zijn met één of meer elektrische geleiders (8) die zich uitstrekken langs de ketting- en/of inslagdraden (3-4).

2. Weefsel volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de zonnecellen (6) in de breedte, m.a.w. volgens de richting van de inslagdraden (4) kleinere afmetingen hebben dan de mazen (2) van het weefsel (1).

3. Weefsel volgens conclusie 1 of 2, daardoor gekenmerkt dat de zonnecellen (6) een zekere speling hebben in de mazen (2).

4. Weefsel volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het weefsel (1) oprolbaar is.

5. Weefsel volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat wanneer het weefsel (1) is opgerold, de zonnecellen (6) minstens gedeeltelijk of volledig verdoken liggen in de mazen (2) van het weefsel (1).

6. Weefsel volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de zonnecellen (6) enkel ter plaatse van één van de kettingdraden (3) of inslagdraden (4) met het weefsel (1) zijn verbonden.

7. Weefsel volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de zonnecellen met één zijrand (7) zijn vastgemaakt ter plaatse van één van de kettingdraden (3) of inslagdraden (4) van het weefsel (1) -

8. Weefsel volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de zonnecellen (6) zodanig op het weefsel (1) zijn vastgemaakt dat zij een hoek (A) insluiten met het vlak (X-X' ) van het weefsel (1) wanneer het weefsel (1) is uitgestrekt of uitgerold.

9. Weefsel volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de zonnecellen (6) verdraaibaar zijn om een hoek (A) in te sluiten met het vlak (X-X') van het weefsel (1) wanneer het is uitgestrekt of afgerold.

10. Weefsel volgens conclusie 9, daardoor gekenmerkt dat het weefsel (1) is voorzien van een aandrijving voor de verdraaiing van de zonnecellen (6).

11. Weefsel volgens conclusie 10, daardoor gekenmerkt dat de aandrijving voorzien is van een sturing voor de instelling van de hoekverdraaiing van de zonnecellen (6) .

12. Weefsel volgens één van de voorgaande conclusies, dardoor gekenmerkt dat de elektrische geleiders (8) worden gevormd door de kettingdraden (3) en/of inslagdraden (4).

13. Weefsel volgens één van de voorgaande conclusies, dardoor gekenmerkt dat de elektrische geleiders (8) worden gevormd door de kettingdraden (3) en/of inslagdraden (4) die uit een geleidend materiaal zijn vervaardigd en die voorzien zijn van een thermoplastische isolatie.

14. Weefsel volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de zonnecellen (6) een lengte en breedte bezitten die van de grootteorde is van enkele millimeters, bij voorkeur kleiner dan 5x5 millimeter.

15. Weefsel volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de knooppunten (5) van de ketting- en inslagdraden (3-4) ten opzichte van elkaar worden gefixeerd door de zogenaamde lenobinding waarbij de inslagdraden (4) ter hoogte van elk knooppunt (5) gevangen zijn tussen de draden (15) van een dubbele kettingdraad (3) .

16. Weefsel volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de knooppunten (5) van de ketting- en inslagdraden (3-4) ten opzichte van elkaar worden gefixeerd door een lasverbinding.

17. Weefsel volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het gedeeltelijk licht- en luchtdoorlatend is, zodat het kan worden toegepast als een zonnescherm, vliegenraam of rolluik.

18. Weefsel volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het is ingewerkt in de ruimte (11) tussen de glaspanelen (12) van een dubbele beglazing (9) .