DE102006053212A1

DE102006053212A1 - Ausfachungselement für Fenster, Türen, Trennwände, Fassaden und dgl.

Info

Publication number: DE102006053212A1
Application number: DE200610053212
Authority: DE
Inventors: Werner Jager
Original assignee: Hydro Building Systems GmbH
Current assignee: Sapa Building System GmbH
Priority date: 2006-11-11
Filing date: 2006-11-11
Publication date: 2008-05-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ausfachungselement für Fenster, Türen, Trennwände, Fassaden und dergleichen und besteht aus wenigstens zwei mit gegenseitigem Abstand zueinander angeordneten transparenten Platten (1) aus Glas, Kunststoff oder dergleichen. Der Raum zwischen den beiden Platten (1) ist mit einem Medium (2) befüllt, das Strukturelemente (3) enthält, die mit unter elektrischer und/oder thermischer und/oder piezoelektrischer Beeinflussung veränderbaren lichtführenden oder lichtreflektierenden Eigenschaften versehen sind. Zusätzlich oder alternativ können sie unter diesem Einfluß eine wählbare Ausrichtung zur Veränderung der Richtung des in das Ausfachungselement einfallenden Lichtes (4) einnehmen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ausfachungselement für Fenster, Türen, Trennwände, Fassaden und dergleichen, bestehend aus wenigstens zwei mit gegenseitigem Abstand zueinander angeordneten transparenten Platten aus Glas, Kunststoff oder dergleichen.
Beim Einsatz derartiger Ausfachungselemente insbesondere in Form von Verbundglasscheiben spielt neben anderen wichtigen bauphysikalischen Eigenschaften zunehmend der Sonnenschutz und darüber hinaus die Möglichkeit eine entscheidende Rolle, das einfallende Tageslicht geeignet in die hinter dem Ausfachungselement liegenden Räume zu lenken. Hierzu sind zusätzliche Elemente im Einsatz, welche vor, zwischen oder hinter der Fassade positioniert werden. Im einzelnen sind dies beispielsweise Lamellen, Rolladen, Klappläden, Schiebesysteme oder aber integrierte Lösungen im Form von holographischen Folien, Prismen, LaserCut Paneelen und dergleichen.
Diese Systeme erfüllen sowohl die Funktion des Sonnenschutzes als auch die der Tageslichtlenkung. Allerdings sind diese Systeme sowohl in der Anschaffung als auch im Unterhalt verhältnismäßig kostenintensiv.
Weiter sind auch thermotrope oder elektrochrome Verglasungseinheiten bekannt, die zwar eine Sonnenschutzfunktion übernehmen können, nicht jedoch gleichzeitig eine Tageslichtlenkung ermöglichen. Zudem weisen sie in der Regel den Nachteil auf, daß sie trotz der lichtdämpfenden Wirkung im Sonnenschutzmodus gleichwohl eine Blendwirkung am Arbeitsplatz zur Folge haben, wobei zusätzlich häufig eine farbliche Veränderung des in den Raum gelangenden Tageslichtes zu beobachten ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ausfachungselement der eingangs genannten Art zu schaffen, welches sowohl Sonnenschutz bietet als auch eine Lenkung des Tageslichtes ermöglicht, wobei diese Einrichtung ein integrativer Bestandteil der Verglasungseinheit sein soll.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Raum zwischen den beiden Platten mit einem Medium befüllt ist, das Strukturelemente enthält, die mit elektrischer und/oder thermischer und/oder piezoelektrischer Beeinflussung veränderbaren lichtführenden oder lichtrefelektierenden Eigenschaften versehen sind und/oder unter diesem Einfluß eine wählbare Ausrichtung zur Veränderung der Richtung des in das Ausfachungselement einfallenden Lichtes einnehmen.
Der durch die Erfindung erreichte Vorteil besteht im wesentlichen darin, daß in Abhängigkeit von der Ansteuerung eine wählbare Lenkung des einfallenden Tageslichtes in den Raum erreicht wird, ohne daß hierdurch farbliche Veränderungen des in den Raum gelangenden Tageslichtes auftreten. Die Ansteuerung läßt sich auf einfache Weise auf elektrischem, thermischen und/oder piezoelektrischem Wege bewerkstelligen.
Hierzu können in bevorzugter Ausführungsform der Erfindung die beiden Platten an den sich gegenüberstehenden Oberflächen mit einer transparenten Elektrodenschicht versehen sein. Die Elektrodenschicht kann dabei ganzflächig aufgebracht oder ihrerseits mit einer Struktur versehen sein.
Sofern darüber hinaus im nicht angesteuerten Zustand eine Ausrichtung der Strukturelemente gegeben sein soll, können die sich gegenüberstehenden Oberflächen der beiden Platten mit einer eine Vorzugsrichtung vorgebenden Oberflächenstruktur versehen sein.
Weiter kann die Lichtführung in vorteilhafter Weise dadurch beeinflußt werden, daß die beiden Platten mit Polarisationsfilterschichten versehen sind, wobei deren gegenseitige Ausrichtung parallel, gekreuzt oder unter einem wählbaren Winkel gewählt sein kann.
Zusätzliche lichtleitende Effekte können dadurch erreicht werden, daß die beiden Platten mit Oberflächentexturen wie Prismen, konvexen oder konkaven Rippenstrukturen oder dergleichen versehen sind.
Um die angestrebte Steuerbarkeit der Strukturelemente zu erreichen, sind diese in vorteilhafter Weise von anisometrischen Baueinheiten gebildet.
Insbesondere können hierbei die Strukturelemente stäbchenförmige, scheibchenförmige, kegelförmige oder kettenförmige Molekülstrukturen aufweisen.
Weiter können sich besondere Vorteile daraus ergeben, daß die Strukturelemente Metallpigmente mit hohem Oberflächenreflektionsvermögen aufweisen, wodurch unmittelbar Reflektionen an den Strukturelementen erreicht werden können, deren Richtung von der Ausrichtung der Strukturelemente abhängt.
Es ist jedoch ebenso möglich, dass die Strukturelemente als transparente Pigmente mit strahlungsreflektierender Oberfläche ausgebildet sind.
Als günstig hat es sich erwiesen, wenn die Strukturelemente bipolare Eigenschaften besitzen oder an ihren einander abgewandten Enden eine unterschiedliche elektrische Oberflächenleitfähigkeit aufweisen, da hierdurch eine bessere und einfachere Ausrichtung im elektromagnetischen Feld bei Anlegung einer Spannung gewährleistet ist.
In besonders einfacher Ausgestaltung können die Strukturelemente eine überwiegend ebene Oberflächenstruktur aufweisen. Je nach Anwendungsfall kann es jedoch vorteilhafter sein, wenn die Strukturelemente überwiegend eine Oberflächentextur in Form von Prismen, Pyramiden, Rillen, Vertiefungen, Erhebungen und dergleichen aufweisen.
Es besteht weiter die Möglichkeit, dass die Strukturelemente in ihrem Inneren mit lichtleitenden bzw. lichtführenden Strukturen versehen sind, insbesondere als zylindrischer Körper bzw. Hohlkörper oder als transparenter Körper ausgebildet sind.
Eine weitere Ausführungsvariante im Rahmen der Erfindung besteht darin, dass unter dem Einfluss einer elektrischen Spannung die Gestalt und/oder die physikalisch optischen Eigenschaften der Strukturelemente dahingehend veränderbar sind, dass die Lichtleitung bzw. die Lichtreflektion vergrößert bzw. verkleinert wird.
Im einzelnen können die Strukturelemente an ihrer Ober← und Unterseite unterschiedlichere Reflektionsgrade aufweisen; ebenso ist es jedoch auch möglich, dass die Strukturelemente an ihrer Ober- und Unterseite gleiche Reflektionsgrade aufweisen.
Weiter hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die mit einer Oberflächenstruktur versehenen Platten einander anliegen, wodurch die von der Oberflächenstruktur gebildeten Kavitäten die in ihnen enthaltenen Strukturelemente umschließen.
Das Medium zwischen den beiden Platten kann – den Anforderungen entsprechend – gasförmig, flüssig und/oder gelförmig sein.
Schließlich besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass das Ausfachungselement selbst Bestandteil einer größeren Verglasungseinheit ist. Alternativ kann das Ausfachungselement jedoch selbst eine vollständige Verglasungseinheit bilden. Desweiteren besteht noch die Möglichkeit, dass das Ausfachungselement zusammen mit weiteren Ausfachungselementen eine größere Verglasungseinheit bildet.
Im folgenden wird die Erfindung an in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Ausfachungselements nach der Erfindung im Querschnitt,
2 ein Ausführungsbeispiel möglicher Lichtführung,
3 eine Detaildarstellung einer Prismenanordnung gemäß der Ausführungsform nach 2,
4 eine Explosionsdarstellung eines Ausfachungselements mit Polarisationsfiltern.
Das in der Zeichnung nur schematisch dargestellte Ausfachungselement ist vorgesehen zum Einsatz in Fenstern, Türen, Trennwänden, Fassaden und dergleichen und besteht aus wenigstens zwei mit gegenseitigem Abstand zueinander angeordneten transparenten Platten 1 aus Glas, Kunststoff oder dergleichen.
Der Raum zwischen den beiden Platten 1 ist mit einem Medium 2 befüllt, das Strukturelemente 3 enthält, die mit lichtführenden oder lichtreflektierenden Eigenschaften versehen sind. Diese Strukturelemente 3 weisen weiter solche Eigenschaften auf, daß sie unter elektrischer und/oder thermischer und/oder piezoelektrischer Beeinflussung ihre lichtführenden oder lichtreflektierenden Eigenschaften ändern. Die Strukturelemente 3 können jedoch auch so ausgebildet sein, daß sie unter elektrischem, thermischem oder piezoelektrischem Einfluß eine wählbare Ausrichtung zur Veränderung der Richtung des in das Ausfachungselement einfallenden Lichtes einnehmen.
Um insbesondere eine elektrische oder thermische Beeinflussung der Strukturelemente 3 vornehmen zu können, sind die beiden Platten 1 an ihren sich gegenüberstehenden Oberflächen in in der Zeichnung nicht näher dargestellter Weise mit einer transparenten Elektrodenschicht versehen. Diese Elektrodenschicht kann ganzflächig aufgebracht oder aber – den jeweiligen Anforderungen entsprechend – mit einer Rasterstruktur oder ähnlichem versehen sein.
In ebenfalls nicht näher dargestellter, in 3 aber schematisch angedeuteter Weise können die sich gegenüberstehenden Oberflächen der beiden Platten 1 mit einer eine Vorzugsrichtung vorgebenden Oberflächenstruktur 5 versehen sein, an der sich die Strukturelemente 3 ausrichten können.
Eine weitere Beeinflussung des Tageslichtes kann gemäß 4 dadurch erreicht werden, daß die beiden Platten 1 mit Polarisationsfilterschichten 6 versehen sind, wobei deren gegenseitige Ausrichtung – wiederum den Anforderungen entsprechend – parallel, gekreuzt oder unter einem wählbaren Winkel gewählt sein kann.
Ergänzend oder alternativ können die beiden Platten 1 auch Oberflächentexturen in Form von Prismen, konvexen oder konkaven Rippenstrukuren oder ähnlichem aufweisen.
Die Platten 1 können hierbei unmittelbar von den beispielsweise ein Verbundfenster bildenden Glasplatten gebildet sein; es besteht ebenso jedoch auch die Möglichkeit, daß die Platten 1 selbst als dünne Substratplatten ausgebildet sind, die den Glasscheiben anliegen oder aber mit diesen verbunden sind.
Um die angestrebten Möglichkeiten einer Beeinflussung zu ermöglichen, sind die Strukturelemente 3 vorzugsweise von anisometrischen Baueinheiten gebildet. Dabei können die Strukturelemente 3 stäbchenförmige, scheibchenförmige, kegelförmige oder kettenförmige Molekülstruktur aufweisen.
Um bei schrägem Lichteinfall ein starkes Reflektionsvermögen zu erreichen, können die Strukturlemente Metallpigmente mit hohem Oberflächenreflektionsvermögen aufweisen.
Die Strukturelemente 3 können jedoch ebenso auch als transparente Pigmente mit strahlungsreflektierender Oberfläche ausgebildet sein.
Wenn die Strukturelemente 3 bipolare Eigenschaften besitzen oder an ihren einander abgewandten Enden eine unterschiedliche elektrische Oberflächenleitfähigkeit aufweisen, so besteht die Möglichkeit, diese auf besonders einfache Weise in einem elektromagnetischen Feld, insbesondere bei Anlegung einer Spannung leichter auszurichten.
Weiter können die Strukturelemente 3 entweder eine überwiegend ebene Oberflächenstruktur aufweisen oder aber mit einer Oberflächentextur in Form von Prismen, Pyramiden, Rillen, Vertiefungen, Erhebungen und dergleichen versehen sein.
Ferner besteht auch die Möglichkeit, die Strukturelemente 3 so auszubilden, dass sie in ihrem Inneren lichtleitend bzw. lichtführend gestaltet sind und dazu insbesondere als zylindrischer Körper bzw. Hohlkörper oder als transparenter Körper ausgebildet sind.
Es können jedoch auch Strukturelemente 3 zum Einsatz kommen, die unter dem Einfluss einer elektrischen Spannung ihre Gestalt und/oder ihre physikalisch-optischen Eigenschaften in der Weise verändern, dass die durch sie erfolgte Lichtleitung bzw. Lichtreflektion vergrößert bzw. verkleinert wird.
Weiter läßt sich eine unterschiedliche Lichtbeeinflussung auch dadurch erreichen, dass die Strukturelemente 3 an ihrer Ober- und Unterseite entweder unterschiedliche oder aber gleiche Reflektionsgrade aufweisen.
Soweit die Platten 1 mit einer Oberflächenstruktur versehen sind, bietet es sich weiter an, dass diese einander anliegen, da auf diese Weise von der Oberflächenstruktur Kavitäten gebildet werden, die die in ihnen enthaltenen Strukturelemente 3 umschließen. Hierdurch wird ein Absinken der Strukturelemente 3 im Medium 2 bei vertikal eingebauten Ausfachungselementen weitestgehend verhindert.
Das Medium 2 zwischen den beiden Platten 1 kann – je nach Anwendungsfall – gasförmig, flüssig und/oder gelförmig sein.
Schließlich besteht die in der Zeichnung nicht näher dargestellte Möglichkeit, dass das Ausfachungselement entweder Bestandteil einer größeren Verglasungseinheit ist oder aber es selbst eine vollständige Verglasungseinheit bildet. Auch besteht hierbei die Möglichkeit, dass das Ausfachungselement zusammen mit weiteren Ausfachungselementen eine größere Verglasungseinheit bildet.

Claims

Ausfachungselement für Fenster, Türen, Trennwände, Fassaden und dergleichen, bestehend aus wenigstens zwei mit gegenseitigem Abstand zueinander angeordneten transparenten Platten (1) aus Glas, Kunststoff oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen den beiden Platten (1) mit einem Medium (2) befüllt ist, das Strukturelemente (3) enthält, die mit unter elektrischer und/oder thermischer und/oder piezoelektrischer Beeinflussung veränderbaren lichtführenden oder lichtreflektierenden Eigenschaften versehen sind und/oder unter diesem Einfluß eine wählbare Ausrichtung zur Veränderung der Richtung des in das Ausfachungselement einfallenden Lichtes (4) einnehmen.
Ausfachungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Platten (1) an ihren sich gegenüberstehenden Oberflächen mit einer transparenten Elektrodenschicht versehen sind.
Ausfachungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sich gegenüberstehenden Oberflächen der beiden Platten (1) mit einer eine Vorzugsrichtung vorgebenden Oberflächenstruktur (5) versehen sind.
Ausfachungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Platten (1) mit Polarisationsfilterschichten (6) versehen sind, wobei deren gegenseitige Ausrichtung parallel, gekreuzt oder unter einem wählbaren Winkel gewählt sein kann.
Ausfachungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Platten (1) mit Oberflächentexturen wie Prismen, konvexen oder konkaven Rippenstrukturen oder dergleichen versehen sind.
Ausfachungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturelemente (3) von anisometrischen Baueinheiten gebildet sind.
Ausfachungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturelemente (3) stäbchenförmige, scheibchenförmige, kegelförmige oder kettenförmige Molekülstruktur aufweisen.
Ausfachungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturelemente (3) Metallpigmente mit hohem Oberflächenreflektionsvermögen aufweisen.
Ausfachungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturelemente (3) als transparente Pigmente mit strahlungsreflektierender Oberfläche ausgebildet sind.
Ausfachungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturelemente (3) bipolare Eigenschaften besitzen oder an ihren einander abgewandten Enden eine unterschiedliche elektrische Oberflächenleitfähigkeit aufweisen.
Ausfachungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturelemente (3) eine überwiegend ebene Oberflächenstruktur aufweisen.
Ausfachungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturelemente (3) überwiegend eine Oberflächentextur in Form von Prismen, Pyramiden, Rillen, Vertiefungen, Erhebungen und dergleichen aufweisen.
Ausfachungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturelemente (3) in ihrem Inneren mit lichtleitenden bzw. lichtführenden Strukturen versehen sind, insbesondere als zylindrischer Körper bzw. Hohlkörper oder als transparenter Körper ausgebildet sind.
Ausfachungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem Einfluß einer elektrischen Spannung die Gestalt und/oder die physikalisch-optischen Eigenschaften der Strukturelemente (3) dahingehend veränderbar sind, daß die Lichtleitung bzw. die Lichtreflexion vergrößert bzw. verkleinert wird.
Ausfachungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturelemente (3) an ihrer Ober- und Unterseite unterschiedliche Reflektionsgrade aufweisen.
Ausfachungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturelemente (3) an ihrer Ober- und Unterseite gleiche Reflektionsgrade aufweisen.
Ausfachungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einer Oberflächenstruktur versehenen Platten (1) einander anliegen, wodurch die von der Oberflächenstruktur gebildeten Kavitäten die in ihnen enthaltenen Strukturelemente (3) umschließen.
Ausfachungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium (2) zwischen den beiden Platten (1) gasförmig, flüssig und/oder gelförmig ist.
Ausfachungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß es Bestandteil einer größeren Verglasungseinheit ist.
Ausfachungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß es selbst eine vollständige Verglasungseinheit bildet.
Ausfachungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß es zusammen mit weiteren Ausfachungselementen eine größere Verglasungseinheit bildet.