DE2343016A1 - Vorrichtung zur steuerung des thermalhaushaltes in einem umgrenzten raum, in einem koerper oder dergleichen - Google Patents

Vorrichtung zur steuerung des thermalhaushaltes in einem umgrenzten raum, in einem koerper oder dergleichen

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DE2343016A1
DE2343016A1 DE19732343016 DE2343016A DE2343016A1 DE 2343016 A1 DE2343016 A1 DE 2343016A1 DE 19732343016 DE19732343016 DE 19732343016 DE 2343016 A DE2343016 A DE 2343016A DE 2343016 A1 DE2343016 A1 DE 2343016A1
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    • G05D23/1919Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the type of controller
    • G05D23/192Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the type of controller using a modification of the thermal impedance between a source and the load
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    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
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Description

PHILIPS PATENTVERWALTUNG GMBH., 2 HAMBURG 1, STEINDAMM 94
"Vorrichtung zur Steuerung des Thermalhaushaltes in einem umgrenzten Raum, in einem Körper oder dergl."
Die Erfindung "bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung des Thermalhaushaltes in einem umgrenzten Raum, in einem Körper oder dergl.
Es ist bekannt, daß sich von Wänden umgrenzte Räume und auch Raumfahrkörper unter dem Einfluß der Sonneneinstrahlung sehr stark aufheizen. Es ist auch bekannt, die Wirkung der Sonneneinstrahlung dadurch zu steuern, daß "beispielsweise vor Penstern oder Wänden in geschlossenem Zustand reflektierende Jalousien angeordnet werden, mit denen die Sonneneinstrahlung auf die den Raum umgrenzende Wand geregelt wird. Diese Jalousien sind aber mechanisch aufwendig und vor allen Dingen wegen ihrer bewegten Teile fehleranfällig.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Steuerung des Thermalhaushaltes in einem umgrenzten Raum, zu schaffen, welche ohne mechanisch bewegte Teile auskommt.
- 2 509809/0642
Die gestellte Aufgabe ist bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß gemäß der Erfindung wenigstens eine der Warmestrahlung ausgesetzte Wand auf der Einstrahlungsseite mittels einer Steuerschicht abgedeckt ist, deren Reflexionsfähigkeit einstellbar ist.
Werkstoffe, deren Reflexionsfähigkeit einstellbar ist, sind unter der Bezeichnung Flüssigkristalle bekannt und werden zu Anzeigezwecken eingesetzt. Ein Bericht über diese Flüssigkristalle findet sich in der Zeitschrift "radio mentor", 8, 1971, Seiten 472 bis 477.
Wird also beispielsweise durch das Anlegen eines elektrischen Feldes die Tönung des Werkstoffes verändert, dann ergibt sich bei größerer Veränderung in Richtung auf eine Dunkeltrübung oder Schwärzung eine größere Absorption von Sonnenenergie, während bei einem stärkeren Übergang zu hellen Werten, durchsichtigen oder weißen Werten, die Reflexion der Sonnenenergie zunimmt. Ohne mechanische Mittel läßt sich damit also nur durch eine Potentialänderung an der Steuerschicht die Absorption von Sonnenenergie und damit der Thermalhaushalt in dem umgrenzten Raum steuern.
Der flüssigkristalline Zustand der Flüssigkristalle besteht zwar nur in einem bestimmten Temperaturbereich. Dies ist jedoch kein Nachteil, wenn z.B. bei einer bestimmten Anordnung
— 3 ~ 509809/0642
"bei Überschreitung der Temperaturgrenze der Zustand erhalten bleibt, der bei Temperaturerhöhung durch die Steuerung eingestellt wird. Auf diese V/eise kann z.B. eine möglichst hohe Reflexion erzielt werden. Anwendungsbeispiele sind Wohnräume, Fabrikhallen, Raumfahrzeuge, Raumstationen und vieles mehr.
pur die Raumfahrt ergeben sich besondere Vorteile der Erfindung wegen des geringen Gewichts- und Raumbedarfes und des geringen Leistungsbedarfes der Vorrichtung, insbesondere wenn der Speichereffekt ausgenutzt wird. Die Vorrichtung kann mithin in vorteilhafter Weise auch zusätzlich eingesetzt werden, wenn ihre Wirkung allein nicht ausreicht.
Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
Pig. 1 eine Vorrichtung nach der Erfindung mit einem Flüssigkristall, der sich von Schwarz zu Weiß ändert,
Fig. 2 eine Vorrichtung, bei der der Flüssigkristall von Weißwerten in einen durchsichtigen Zustand übergeht.
Der in Fig. 1 dargestellte Ausschnitt zeigt einen Wandteil 1, der einen Raum 3 umgrenzt. Vor der Wand 1 befindet sich eine Steuerschicht 5, welche den Durchtritt von Wärmeenergie aus Sonnenstrahlung 7 zur Wand 1 regelt. Die Steuerschicht 5 be-
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steht aus einem Flüssigkristall. Die Steuerung der Steuerschicht 5 erfolgt über zwei Elektrodenschichten, von denen die eine Elektrodenschicht 9 an dem V/andteil 3 und die andere Elektrodenschicht 11 an einer Abdeckplatte 13 anliegen. Beide Elektrodenschichten begrenzen die Steuerschicht 5. Unter dem Einfluß eines an die Elektrodenschichten 9» 11 gelegten Spannungspotentials verändert die Steuerschicht 5 ihren Grauwert zwischen Weiß und Schwarz. Soll aus der Sonnenstrahlung 7 mehr Wärmeenergie zu der Wand 1 hindurchtreten, dann wird die Steuerschicht 5 durch Veränderung des angelegten Spannungspotentials geschwärzt. Soll aus der Sonnenstrahlung 7 weniger Wärmeenergie in den Raum 3 überführt werden, dann wird durch eine Potentialänderung der an der Steuerschicht 5 liegenden Spannung die Steuerschicht 5 so verändert, daß sie eine weiße Farbe aufweist. Damit wirkt die Steuerschicht 5 stärker reflektierend.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 verändert sich der Flüssigkristall von Weißwerten zu einem durchsichtigen Zustand. Aus diesem Grunde ist die Wand 1 auf der der Sonnenstrahlung 7 zugewandten Seite 15 zunächst mit einer schwarzen Schicht 17 bedeckt. An die schwarze Schicht 17 schließt sich dann die innere Elektrodenschicht 9 an. Auf die Steuerschicht folgen dann die äußere Elektrodenschicht 11 und die Abdeckplatte 13.
— 5 — 509809/0642
Bei diesem Ausführungsbeispiel läßt der Flüssigkristall in seinem lichtdurchlässigen Zustand das Sonnenlicht auf die schwarze Schicht 17 auftreffen. Die Wärmeenergie des Sonnenlichtes kann dann über die Wand 1 in den Raum 3 übergehen» Durch eine Änderung des Spannungspotentials geht die Steuerschicht 5 dann in einen weißen Zustand über. Die somit weiß gewordene Steuerschicht reflektiert dann die Sonnenstrahlung und läßt die Wärmeenergie nicht zu der Wand 1 und zu dem Raum 3 übergehen.
PATENTANSPRÜCHE i
509809/0642

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE:
    1β' Vorrichtung zur Steuerung des Thermalhaushaltes in
    einem umgrenzten Raum, in einem Körper oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Wärmestrahlung ausgesetzte Wand (1) auf der Einstrahlungsseite (15) mittels einer Steuerschicht (5) abgedeckt ist, deren Reflexionsfähigkeit einstellbar ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff, ein sogenannter Flüssigkristall, durch
    Anlegen verschiedener elektrischer Felder in seinem Grauv/ert oder seiner Transparenz veränderlich ist.
    509809/0642
DE19732343016 1973-08-25 1973-08-25 Vorrichtung zur steuerung des thermalhaushaltes in einem umgrenzten raum, in einem koerper oder dergleichen Pending DE2343016A1 (de)

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