DE2155951B1

DE2155951B1 - Abschirmvorrichtung fuer fenster

Info

Publication number: DE2155951B1
Application number: DE19712155951
Authority: DE
Inventors: Hans Joachim Dipl Phys Dr 4650 Gelsenkirchen Glaser
Original assignee: Flachgas AG
Current assignee: Flachgas AG
Priority date: 1971-11-11
Filing date: 1971-11-11
Publication date: 1973-03-08
Also published as: DE2155951A1; DE2155951C2

Description

Es ist auch bekannt, daß flüssige Kristalle im elektrischen bzw. elektromagnetischen Feld lichtstreuendes Verhalten zeigen. Es ist jedoch bisher übersehen worden, daß gerade die nematischen oder cholesterinischen flüssigen Kristalle bei Abschirmvorrichtungen der ertindungsgemäßen Gattung eingesetzt werden können, wenn die Sonnenschutzbeschichtungen der beiden Scheiben als Elektroden geschaltet und in einen Blendschutzstromkreis einbezogen werden, der automatisch, nach Programm oder von Hand gesteuert ist. Dabei kann die Schicht aus den flüssigen Kristallen sehr dünn gewählt werden, nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung weisen der Zwischenraum und damit diese Schicht aus flüssigen Kristallen eine Dicke von 10 bis 20 je auf. Einen solchen Zwischenraum kann man ohne weiteres durch eine randseitig zwischen den Scheiben angeordnete Kunststoffolie mit hohem elektrischen Isolationswiderstand (z. B. Polytetrafluoräthylenfolie) bilden. Die einzige Forderung, die an die Sonnenschutzbeschichtungen im Rahmen der Erfindung gestellt wird, ist die, daß es sich um elektrisch leitfähige Sonnenschutzbeschichtungen handelt. Im übrigen ist der Aufbau beliebig. Es können sowohl einfache Metallschichten als auch Metallschichten mit zusätzlichen Haft- und/oder Interferenzschichten vorgesehen werden, soweit sie nur der Schicht aus den flüssigen Kristallen eine leitende Oberfläche anbieten. Wandseitig schließt man an die elektrisch leitfähigen Beschichtungen im allgemeinen Stromkontakte an, wie sie auch bei beheizten Verbundglas- und Isolierglasscheiben od. dgl. üblich sind. Darüber hinaus liegt es im Rahmen einer Weiterbildung der Erfindung, zumindest eine der Sonnenschutzbeschichtungen zugleich als Heizbeschichtung auszubilden und zusätzlich in einen Heizstromkreis einzuschalten.
Die Abschirmvorrichtung nach der Erfindung des beschriebenen Aufbaus kann als »Einfachscheibe« bei Fensterverglasungen eingesetzt werden. Sie läßt sich jedoch auch mit anderen Scheiben, z. B. auch mit weiteren Abschirzuvorrichtungen des beschriebenen Typs, zu sogenannten Isolierglaseinheiten kombinieren. Stets funktioniert das Blendschutzmittel, sobald über den Blendschutzstromkreis eine Spannung an die als Elektroden geschalteten Sonnenschutzbeschichtungen angelegt wird. Ist diese Spannung ausgeschaltet, so wirkt die Abschirmvorrichtung lediglich mit ihren Sonnenschutzbeschichtungen. Der Blendschutzstromkreis ist nach bevorzugter Ausführungsforin der Erfindung mit einer Einrichtung zur Einstellung der an den Sonnenschutzbeschichtungen (Elektroden) anliegenden Spannung versehen, wobei die Blendschutzwirkung mit der Spannung einstellbar ist. Ohne weiteres besteht die Möglichkeit, diese Einrichtung zur Einstellung der Spannung mit einem sogenannten Lichtregler auszurüsten, der automatisch eine Einstellung der Spannung nach Maßgabe der Sonneneinstrahlung vornimmt.
Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei der Abschirmvorrichtung für Fenster nach der Erfindung auf einfache Weise sowohl ein ständiger Wärmestrahlungsschutz als auch ein auf die Strahlungsintensität der Sonne einstellbarer Blendschutz durch bloßes Anlegen einer regulierbaren Spannung erzielt wird.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigt in schematischer Darstellung und in starker Vergrößerung F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Abschirmvorrichtung, F i g. 2 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der Fig. 1, Fig. 3 eine weitere Ausführuugsform des Gegenstandes dei: Fig. 1 und Fig. 4 eine Abschirmvorrichtung innerhalb einer Isolierglaseinheit Die in den F i g. 1 bis 4 dargestellten Abschirmvorrichtungen sind für Fensterverglasungen bestimmt.
Sie bestehen aus zwei mittels Abstandhalter 1 unter Bildung eines Zwischenraumes gegeneinandergesetzten Scheiben 2. Es mag sich dabei um Glasscheiben, vorzugsweise um Float- oder Spiegelglasscheiben, handeln. Diese beiden Scheiben 2 tragen auf ihrer Innenfläche je eine elektrisch leitfähige Schutzbeschichtung 3. Diese und der Zwischenraum sind in den Figuren übertrieben dick gezeichnet. Im Zwischenraum befindet sich eine Zwischenschicht4 aus flüssigen Kristallen des cholesterinischen oder vorzugsweise nematischen Typs in elektrischem Kontakt mit den elektrisch leitenden Schutzbeschichtungen 3. Diese Zwischenschicht 4 ist mit Hilfe der Schutzbeschichtungen 3 der beiden Scheiben als Elektroden in einen Blendschutzstromkreis 5 einbezogen und funktioniert dadurch als Blendschutzmittel. Je nach der an den Elektroden 3 anliegenden streuung und dadurch die angestrebte Blendschutz-Spannung findet eine mehr oder weniger starke Lichtwirkung statt. Der Zwischenraum und damit die Schicht 4 aus flüssigen Kristallen besitzt eine Dicke von etwa 10bis20,,b. Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist der Zwischenraum durch eine randseitig zwischen den Scheiben eingelegte Kunststoffolie 1 als Abstandhalter gebildet. Es mag sich dabei um eine Polytetraüuoräthylenfolie handeln. Auf diese Weise sind die Schutzbeschichtungen 3 voneinander isoliert. Zusätzlich ist eine elektrisch isolierende Verklebung 6 vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel sind die leitenden Schutzbeschichtungen 3 als einfache Metallschichten dargestellt, es kann sich aber auch um Metallschichten mit zusätzlichen Haft- und/oder Interferenzschichten handeln. Im allgemeinen wird man an diese Schutzbeschichtungen 3 randseitig besondere Stromkontaktschienen 7 anschließen, was in den F i g. 1, 2 und 3 dargestellt worden ist. Es besteht aber auch die Möglichkeit, diese Schutzbeschichtungen 3 selbst für die Kontaktierung einzusetzen.
Nur angedeutet ist in der Fig.2, daß eine der Schutzbeschichtungen 3 zugleich als Heizbeschichtung ausgebildet und zusätzlich in einen Heizstromkreis 8 eingeschaltet sein kann.
Der Blendschutzstromkreis 5 besitzt eine Einrichtung 9 zur Einstellung der an den Schutzbeschichtungen 3 anliegenden Spannung. Diese Einrichtung 9 ist mit einem Lichtregler 10 ausgerüstet, der die Spannung des Blendschutzstronkkreises 5 nach dem Sonneneinfall steuert. Es kann mit Gleichstrom und mit Wechselstrom gearbeitet werden. Die Spannung selbst richtet sich nach den speziellen nematischen oder cholesterinischen flüssigen #Kristallen, die eingesetzt werden. Letztere sind in verschiedenen Ausführungsformen im Handel erhältlich. Sie sind im Rahmen der Erfindung stets einsetzbar, soweit sie im elektrischen oder im elektromagnetischen Feld eine spannungsabhäugige Lichtstreuung aufweisen.
Bei der Ausführung nach Fig. 4 ist die Abschirmvorrichtung nach der Erfindung über einen umlaufenden Abstandhalter 11 unter Einschluß eines mit Trockengas gefüllten Raumes mit einer weiteren Scheibe zu einer Isolierglaseinheit vereinigt. Diese Ausführung kombiniert die vorteilhaften Eigenschaften der Abschirmvorrichtung nach der Erfindung mit einer guten Wärme- und gegebenenfalls Schallisolierung.

Claims

Patentansprüche: 1. Abschirmvorrichtung für Fenster mit mlndestens zwei zueinander parallel und mit Abstand zueinander angeordneten Scheiben aus durchsichtigem Material und einer zwischen den Scheiben angeordneten Zwischenschicht, welche in Abhängigkeit von der Strahlungsintensität der Sonne als Blendschutz wirkt, dadurch gekennz e i c h n e t, daß die der Zwischenschicht (4) zugewandten Oberflächen der Scheiben (2) mit elektrisch leitfähigen Schutzbeschichtungen (3) gegen Wärmeeinstrahlung versehen sind, daß die Zwischenschicht(4) aus flüssigen Kristallen des nematischen oder cholesterinischen Typs besteht und daß die Zwischenschicht (4) mit den Schutzbeschichtungen (3) als Elektroden in einen Blendschutzstromkreis (5) einbezogen ist.
2. Abschirmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (4) eine Dicke von 10 bis 20 ,u aufweist.
3. Abschirmvorrichtung nach Anspruch 1 oder2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzbeschichtungen (3) einfache Metallschichten oder Metallschichten mit zusätzlichen Haft- und/oder Interferenzschichten sind.
4. Abschirmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die Schutzbeschichtungen (3) randseitig Stromkontaktschienen (7) angeschlossen sind.
5. Abschirmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Schutzbeschichtungen (3) zugleich als Heizbeschichtung ausgebildet und zusätzlich in einen Heizstromkreis (8) eingeschaltet ist.
6. Abschirmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Blendschutzstromkreis (5) mit einer Einrichtung (9) zur Einstellung der an den Schutzbeschichtungen (3) anliegenden Spannung versehen ist und daß die Einrichtung (9) mit einem Lichtregler (10) ausrüstbar ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abschirmvorrichtung für Fenster mit mindestens zwei zueinander parallel und mit Abstand zueinander angeordneten Scheiben aus durchsichtigem Material und einer zwischen den Scheiben angeordneten Zwischenschicht, welche in Abhängigkeit von der Strahlungsintensität der Sonne als Blendschutz wirkt.

Eine bekannte Abschirmvorrichtung der beschriebenen Gattung (vgl. deutsche Patentschrift 953 193) enthält verschiedene sich reversibel verändernde Zwischenschichten, nämlich a) kristallwasserhaltige Salze, die mit Änderungen ihres Wassergehaltes ihre Farbe wechseln, b) ein Gemisch von Indikatoren und Salzen mit temperaturabhängigem pH-Wert, c) ein Gemisch von Stoffen mit temperaturabhängigem Gehalt an Kristallwasser oder kolloidchemisch gebundenem Wasser und Stoffen mit begrenztem Wasseraufnahmevermögen, d) ein Gemisch von heterogenen Stoffen mit einem bei einer bestimmten Temperatur gleichen Brechungsvermögèt, jedoch verschiedenen Temperaturkoeffizienten der Brechungsindizes, e) ein Stoff, dessen Löslichkeit in einem oder in mehreren Bestandteilen der Zwischenschicht bei Temperaturerhöhung abnimmt bzw. bei Temperaturrückgang steigt.

Dabei wird eine Änderung der Lichtdurchlässigkeit bei Wechsel der Temperatur erreicht, wobei entweder Farbumschlag oder Trübung bzw. Dunkelwerden der Zwischenschicht erfolgt. Eine derartige Abschirmvorrichtung kann jedoch nicht überall und zu jeder Zeit als lediglich in Abhängigkeit von der Strahlungsintensität der Sonne sich einstellender oder einstellbarer Blendschutz eingesetzt werden. In kälteren Jahreszeiten ist sie z. B. nicht als Blendschutz geeignet, ebenfalls nicht in großen Höhen, wo tiefe Temperaturen herrschen.

Bekannte Abschirmvorrichtungen ähnlicher Gattung (vgl. deutsche Auslegeschriften 1 659482 und 1 949 865) erreichen einen zusätzlichen Sonnender Sonne eine mehr oder weniger große Menge einer strahlenabsorbierenden Flüssigkeit zwischen die Scheiben eingebracht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Abschirmvorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung auf einfache Weise sowohl einen ständigen Wärmestrahlungsschutz als auch einen nach Maßgabe der Strahlungsintensität der Sonne sich einstellenden oder einstellbaren Blendschutz zu verwirklichen.

Die Erfindung besteht darin, daß die der Zwischenschicht zugewandten Oberflächen der Scheiben mit elektrisch leitfähigen Schutzbeschichtungen gegen Wärmeeinstrahlung versehen sind, daß die Zwischenschicht aus flüssigen Kristallen des nematischen oder cholesterinischen Typs besteht, und daß die Zwischenschicht mit den Schutzbeschichtungen als Elektroden in einen Blendschutzstromkreis einbezogen ist. - Nematische oder cholesterinische flüssige Kristalle sind bekannt (vgl. »Physikalische Blätter«* Band 27, Heft 3, Seiten 110ff., 1971 Physik-Verlag).