DE10146604A1 - Window element has light source in front of end of one of two separate glass panels that radiates light into end of panel that is at least partly output over surface of panel - Google Patents
Window element has light source in front of end of one of two separate glass panels that radiates light into end of panel that is at least partly output over surface of panelInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fensterelement umfassend eine Rahmenkonstruktion, die wenigstens zwei voneinander beabstandete Glasscheiben einfasst, wobei durch den Abstand der beiden Glasscheiben ein Zwischenraum zwischen diesen definiert wird, wobei eine Beleuchtungseinrichtung mit wenigstens einem Leuchtmittel vorgesehen ist, die im Bereich der Rahmenkonstruktion angeordnet ist und im wesentlichen von der Stirnseite her Licht einstrahlt, wobei dieses Licht wenigstens teilweise etwa senkrecht zu dieser Einstrahlrichtung abgelenkt wird, so dass es durch eine der Glasscheiben des Fensterelements nach innen und/oder nach außen fällt, wobei wenigstens eine der Glasscheiben lichtstreuend wirkt und dazu wenigstens einseitig bedruckt, gesandstrahlt, geätzt, beschichtet, graviert oder beklebt ist oder in ihrem Inneren eine Fehlstruktur aufweist und wobei als Leuchtmittel eine Anzahl stirnseitig an der Rahmenkonstruktion angeordneter LEDs, LED-SMD's oder dergleichen vorgesehen ist.The present invention relates to a window element comprising a frame structure, the at least two enclosing spaced glass panes, whereby by the distance between the two panes of glass between this is defined, with a lighting device with at least one lamp is provided in the area the frame structure is arranged and essentially of the front side shines in light, this light at least partially approximately perpendicular to it Beam direction is deflected so that it by one of the Glass panes of the window element to the inside and / or to falls outside, with at least one of the glass panes has a light-scattering effect and is printed at least on one side, sandblasted, etched, coated, engraved or pasted or has a defective structure in its interior and wherein a number of light sources on the front of the Frame construction of arranged LEDs, LED SMDs or the like is provided.
Ein Fensterelement der vorgenannten Art ist in der nicht vorveröffentlichten DE 20 02 2332.1 beschrieben. Bei diesem Fensterelement handelt es sich im Prinzip um eine Art Isolierglasfenster mit wenigstens zwei voneinander beabstandeten Scheiben aus Glas oder Kunststoffglas, bei dem das bzw. die Leuchtmittel in dem Zwischenraum zwischen zwei Scheiben angeordnet ist, so dass das Licht von der Stirnseite her in diesen Zwischenraum hinein abgestrahlt wird. Umfangreiche Versuche haben gezeigt, dass Fensterelemente dieser Art zwar grundsätzlich als bei Bedarf beleuchtbare Fenster einsetzbar sind. Dabei wird das stirnseitig in den Zwischenraum abgestrahlte Licht durch die lichtstreuend ausgebildete Oberfläche wenigstens einer der Scheiben auch in gewünschter Weise umgelenkt und im wesentlichen über die Fläche der Scheibe zur einen oder anderen Seite hin abgestrahlt. Jedoch konnte festgestellt werden, dass die Lichtausbeute und somit der Wirkungsgrad bei Fensterelementen dieser Art noch nicht optimal ist. A window element of the aforementioned type is not in the previously published DE 20 02 2332.1. With this In principle, window element is a kind Insulating glass windows with at least two of them spaced glass or plastic panes, in which the lamp or lamps in the space between two Disks is arranged so that the light from the front radiated into this space. Extensive tests have shown that window elements of this type in principle as illuminable when needed Windows can be used. The front is in the Intermittent light emitted by the light scattering trained surface of at least one of the disks also in redirected as desired and essentially via the Surface of the disc to one side or the other radiated. However, it was found that the Luminous efficacy and thus the efficiency of window elements of this kind is not yet optimal.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Fensterelement der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, welches grundsätzlich auf einem ähnlichen lichttechnischen Prinzip basiert, dabei aber eine höhere Lichtausbeute ermöglicht.The object of the present invention is a Window element of the type mentioned at the outset which is basically based on a similar one based on the lighting technology principle, but a higher one Luminous efficacy enables.
Die Lösung dieser Aufgabe liefert ein erfindungsgemäßes Fensterelement der eingangs genannten Gattung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs. Im Rahmen von Versuchen im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wurde festgestellt, dass eine höhere Lichtausbeute möglich ist, wenn man das Licht in eine der (Glas) Scheiben stirnseitig direkt einstrahlt und nicht in den Zwischenraum. Da im Rahmen der vorliegenden Erfindung der prinzipielle konstruktive Aufbau eines Isolierglasfensters beibehalten werden sollte, bei dem wenigstens zwei voneinander beabstandete (Glas) Scheiben durch eine Rahmenkonstruktion im Randbereich umlaufend eingefasst sind, stellt sich die Frage, wo die Leuchtmittel unterzubringen sind, um ein stirnseitiges Einstrahlen in wenigstens eine der Glasscheiben bei Verwendung einer gemeinsamen einfassenden Rahmenkonstruktion für beide Glasscheiben (es können zwei oder mehr Glasscheiben vorhanden sein) zu ermöglichen. Diese Problematik löst man vorzugsweise so, dass man wenigstens eine Glasscheibe, in die das Leuchtmittel oder die Leuchtmittel einstrahlen mit einem verkürzten Längen- und/oder Breitenmaß gegenüber wenigstens einer weiteren Glasscheibe des Fensterelements ausbildet. Vorzugsweise bringt man dann das Leuchtmittel in dem Freiraum zwischen der Stirnfläche der verkürzten Glasscheibe und der Rahmenkonstruktion unter. Dadurch kann man erreichen, dass das Maß im Bereich der verkürzten Glasscheibe zuzüglich der Abmessungen des Leuchtmittels insgesamt etwa dem Maß der nicht verkürzten Glasscheibe entspricht. Dadurch kann man das Leuchtmittel unmittelbar an die Stirnseite der verkürzten Glasscheibe heranbringen und dennoch eine gemeinsame einfach aufgebaute einfassende Rahmenkonstruktion für die Glasscheiben verwenden, die einen geraden Abschluss aufweist, so dass die Rahmenkonstruktion beispielsweise in einer gewöhnlichen Nut eines Fensterrahmens unterbringbar ist.A solution according to the invention provides this object Window element of the type mentioned with the characteristic features of the main claim. In the context of Attempts in connection with the present invention it was found that a higher luminous efficiency is possible is when you put the light in one of the (glass) panes shines directly on the face and not in the space between. Since in the context of the present invention, the principle maintain constructive structure of an insulating glass window should be at least two of each other spaced (glass) panes through a frame construction in the The peripheral area, the question arises where the illuminants are to be accommodated in order to Irradiate in at least one of the glass panes Use of a common enclosing frame construction for both glass panes (there can be two or more glass panes to be present). You solve this problem preferably in such a way that you have at least one glass pane in which illuminate the illuminant or illuminants with a shortened length and / or width dimension compared to at least another glass pane of the window element. The illuminant is then preferably brought into the free space between the face of the shortened glass pane and the Frame construction under. This way you can achieve that the dimension in the area of the shortened glass pane plus the Overall dimensions of the illuminant approximately the size of the not shortened glass pane corresponds. So you can do that Illuminant directly to the front of the shortened Bring up glass pane and still have a common simple built frame construction for the Use glass panes with a straight end, so that the frame construction, for example, in a ordinary groove of a window frame can be accommodated.
Vorzugsweise verwendet man für eine solche Rahmenkonstruktion ein etwa im Querschnitt U-förmiges Rahmenprofil. Ein solches Rahmenprofil weist vorzugsweise zwei jeweils wenigstens eine Glasscheibe einfassende Schenkel auf sowie einen zu diesen beiden Schenkeln etwa senkrecht verlaufenden, diese verbindenden Steg. Das bzw. die Leuchtmittel können dann an dem Steg des Rahmenprofils angeordnet sein. Dabei bringt man das bzw. die Leuchtmittel entweder an der querseitigen oder an der längsseitigen Stirnseite wenigstens einer der Glasscheiben unter. Grundsätzlich wäre es natürlich möglich, Leuchtmittel sowohl an der Längs- als auch an der Querseite stirnseitig anzuordnen.Preferably used for such a frame construction an approximately U-shaped frame profile. Such one Frame profile preferably has two at least one each Legs bordering the glass pane and one to these both legs are approximately vertical, these connecting web. The lamp or lamps can then be on be arranged the web of the frame profile. Here you bring the lamp or lamps either on the transverse side or at least one of the Glass panes under. In principle, it would of course be possible Illuminants on both the long and short side to be arranged at the front.
Außerdem ist es im Rahmen der Erfindung natürlich möglich, über Leuchtmittel, die vorzugsweise in Reihen angeordnet sind, Licht in die Stirnseite mehrerer Glasscheiben des Fensterelements einzustrahlen. In diesem Fall ergeben sich vielfältige lichttechnische Möglichkeiten. Beispielsweise kann man die Leuchtmittel, die in eine der Glasscheiben Licht einstrahlen so ansteuern, dass diese im wesentlichen weißes Licht abgeben und die Leuchtmittel, die in eine andere Glasscheibe Licht einstrahlen so ansteuern, dass diese im wesentlichen farbiges Licht abgeben. In diesem Fall kann man weißes Licht von der Fensterelement aus über dessen Fläche im wesentlichen zur einen Seite des Fensterelements hin abgeben und farbiges Licht zur anderen Seite hin abgeben, z. B. weißes Licht nach innen und farbiges Licht nach außen (oder umgekehrt), wenn es sich um ein Fensterelement handelt, welches entsprechend einem herkömmlichen Fenster in eine Außenwand eines Gebäudes eingebaut ist. In diesem Falle dient das Fensterelement gleichzeitig an seiner zum Raum hin gewandten innenseitigen Fläche zur Raumbeleuchtung oder Unterstützung der Raumbeleuchtung und nach außen hin wird farbiges Licht abgestrahlt, so dass das Fenster farbig erscheint und sich ein dekorativer Effekt ergibt. Weitere Möglichkeiten ergeben sich daraus, dass man über geeignete Steuerelemente die Lichtfarbe der verwendeten Leuchtmittel beliebig variieren kann. Als Leuchtmittel verwendet man LEDs, LED-SMD's, oder ähnliche Leuchtmittel, die eine entsprechende Steuerung zulassen. Außerdem haben diese Leuchtmittel den Vorteil, dass sie sich in einem relativ geringen verfügbaren Raum zwischen der Stirnseite einer der Glasscheiben und der Rahmenkonstruktion unterbringen lassen. Weiterhin haben diese Leuchtmittel den Vorteil, dass sie nur einen geringen Energieverbrauch haben, verglichen mit herkömmlichen Leuchtmitteln wie Leuchtstofflampen, Glühlampen oder dergleichen.In addition, it is of course possible within the scope of the invention via lamps, preferably arranged in rows are, light in the face of several panes of glass To radiate window element. In this case arise diverse lighting technology options. For example you can see the bulbs that light in one of the glass panes control so that they are essentially white Emit light and the bulbs into another Control the glass panel to light so that it is in the emit essential colored light. In this case you can white light from the window element over its surface in the give up essentially to one side of the window element and give colored light to the other side, e.g. B. white Light inside and colored light outside (or vice versa) if it is a window element, which according to a conventional window into a Outside wall of a building is installed. In this case it serves the window element at the same time towards the room inner surface for room lighting or Support the room lighting and outwards colored light emitted, making the window colored appears and there is a decorative effect. Further Possibilities arise from the fact that one has suitable Controls the light color of the illuminants used can vary as desired. One uses as illuminant LEDs, LED SMDs, or similar light sources, the one allow appropriate control. They also have Bulbs have the advantage that they are in a relative little available space between the front of one of the Have glass panes and the frame structure placed. Furthermore, these lamps have the advantage that they only have low energy consumption compared to conventional lamps such as fluorescent lamps, incandescent lamps or similar.
Wenn im Rahmen der vorliegenden Erfindung von Glasscheiben die Rede ist, dann ist dies so zu verstehen, dass die Scheiben entweder aus Echtglas oder aus Kunststoffglas bestehen. Geeignete Kunststoffe sind beispielsweise Polyacryl, Polymethacryl oder Kunststoffe mit ähnlichen Eigenschaften, die als Lichtleiter geeignet sind und eine geringe Lichtabsorption aufweisen sollten.If in the context of the present invention of glass panes then it is to be understood that the Panes either made of real glass or plastic glass consist. Suitable plastics are, for example Polyacrylic, polymethacrylic or plastics with similar Properties that are suitable as light guides and a should have low light absorption.
Erfindungsgemäß verwendet man vorzugsweise Steuereinrichtungen für die Leuchtmittel, um diese nicht nur farblich zu verändern, sondern beispielsweise in Abhängigkeit vom einfallenden Tageslicht zu steuern (Dimmerfunktion) und/oder abhängig von einer im Raum anwesenden oder sich nähernden Person (über Bewegungsmelder oder dergleichen) oder nach einem beliebigen vorgegebenen Programm (z. B. tageszeitabhängig).According to the invention, it is preferably used Control devices for the illuminants, not only change color, but for example depending to be controlled by the incident daylight (dimmer function) and / or depending on someone present in the room or himself approaching person (via motion detector or the like) or according to any given program (e.g. the time of day).
Um die gewünschte lichtstreuende Wirkung über die Fläche der Glasscheiben und die Lichtumlenkung zu erzeugen, verwendet man vorzugsweise ein wenigstens einseitig auf wenigstens einer der Glasscheiben aufgebrachtes Punktraster, Strichraster oder ähnliches Raster, welches aufgedruckt, aufgeklebt werden kann oder durch Ätzen, Sandstrahlen, Beschichten oder Gravieren erzielt werden kann. Alternativ zur Erzielung der lichtstreuenden Wirkung im Bereich einer der Oberflächen einer der Glasscheiben kann man auch im inneren der Glasscheiben eine Fehlstruktur in definierten Bereichen erzeugen, beispielsweise durch entsprechend fokussierte Laserstrahlung. Dadurch erzielt man ebenfalls die Abgabe von Streulicht über die Fläche der Glasscheibe.To achieve the desired light scattering effect over the surface of the Glass panes and the light deflection used to generate one preferably at least on one side at least one dot grid applied to the glass panes, Line grid or similar grid, which is printed, can be glued on or by etching, sandblasting, Coating or engraving can be achieved. alternative to achieve the light-scattering effect in the area of The surfaces of one of the glass panes can also be seen in the inside the glass panes a faulty structure in defined Generate areas, for example by corresponding focused laser radiation. This also achieves the Scattered light is emitted over the surface of the glass pane.
Die in den Unteransprüchen genannten Merkmale betreffen bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Detailbeschreibung. The features mentioned in the subclaims relate to preferred developments of the invention Solution of the problems. Further advantages of the invention result from the detailed description below.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt schematisch vereinfacht einen Teilschnitt in Längsrichtung durch ein erfindungsgemäßes Fensterelement. Man erkennt, dass dieses im Prinzip zwei Scheiben 100, 101 aus Glas oder Kunststoffglas aufweist, die in einem definierten Abstand zueinander angeordnet ist, so dass sich zwischen den beiden Scheiben ein Zwischenraum 103 ergibt, ähnlich wie bei einem Isolierglasfenster. Es können auch drei oder mehr Scheiben (wie z. B. bei einer Dreifachverglasung) vorhanden sein. In dem Zwischenraum 103 kann Unterdruck herrschen. Als Abstandhalter dient eine Abstandskonstruktion 105 im Randbereich der beiden Scheiben 100, 101, die in der Regel zusätzlich abdichtende Funktionen hat oder es ist eine separate Abdichtmasse vorgesehen.The present invention is described in more detail below using an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawings. The drawing shows schematically simplified a partial section in the longitudinal direction through a window element according to the invention. It can be seen that this has in principle two panes 100 , 101 made of glass or plastic glass, which are arranged at a defined distance from one another, so that a space 103 results between the two panes, similar to an insulating glass window. There may also be three or more panes (such as triple glazing). Negative pressure may prevail in the intermediate space 103 . A spacer structure 105 in the edge region of the two disks 100 , 101 serves as a spacer, which generally has additional sealing functions, or a separate sealing compound is provided.
Wie man aus der Zeichnung erkennt ist bei diesem Ausführungsbeispiel die eine der Glasscheiben 100, 101 in mindestens einer Ausdehnungsrichtung (Längs- oder Querrichtung) gegenüber der anderen Glasscheibe 101 verkürzt ausgebildet. Dadurch ergibt sich ein Abstand 112 zwischen der Stirnseite 108 dieser Glasscheibe 100 und der Rahmenkonstruktion 110. Im Bereich dieses Abstands 112 ist das bzw. die Leuchtmittel 102 untergebracht. In der Regel handelt es sich um eine Reihe LEDs oder dergleichen, die auf einer streifenförmigen Anordnung nebeneinander bzw. hintereinander (in der Tiefe der Zeichenebene) betrachtet angeordnet sind. Diese Leuchtmittel 102 strahlen ihr Licht unmittelbar über die stirnseitige Fläche 108 in die Glasscheibe 100 ein, innerhalb derer das Licht geleitet und dann wenigstens teilweise etwa im rechten Winkel umgelenkt wird. Diese lichtumlenkende lichtstreuende Wirkung wird dadurch erzielt, dass die Glasscheibe 100 in diesem Fall auf ihrer äußeren Fläche mit einem z. B. punktförmigen Raster 107 bedruckt ist, so dass das Licht als Streulicht über die Fläche der Glasscheibe wie dies durch die Pfeile in Fig. 1 angedeutet ist, abgeben wird. As seen from the drawing, in this embodiment, one of the glass panels 100, formed of at least one extension direction (longitudinal or transverse direction) relative to the other glass sheet 101 is shortened in the one hundred and first This results in a distance 112 between the end face 108 of this glass pane 100 and the frame structure 110 . The illuminant (s) 102 is accommodated in the area of this distance 112 . As a rule, it is a row of LEDs or the like, which are arranged on a strip-shaped arrangement next to one another or one behind the other (in the depth of the drawing plane). These illuminants 102 radiate their light directly through the front surface 108 into the glass pane 100 , within which the light is guided and then at least partially deflected at approximately a right angle. This light-deflecting light-scattering effect is achieved in that the glass pane 100 in this case on its outer surface with a z. B. dot-shaped grid 107 is printed so that the light is emitted as scattered light over the surface of the glass pane, as indicated by the arrows in Fig. 1.
Als Rahmenkonstruktion 110 zur Einfassung der beiden Glasscheiben 100, 101 dient ein etwa U-förmiges Rahmenprofil mit einem Steg 111 und zwei etwa dazu senkrechten Schenkeln 106, 109, die außen an den Glasscheiben anliegen.An approximately U-shaped frame profile with a web 111 and two legs 106 , 109 which are approximately perpendicular thereto and which bear against the outside of the glass panes serves as the frame construction 110 for enclosing the two glass panes 100 , 101 .
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