ES2285705T3 - Panel de difusion de luz y pantalla de ventana que utiliza dicho panel. - Google Patents
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Abstract
UN PANEL DIFUSOR DE LUZ (10) QUE COMPRENDE UNA HOJA (12) DE UN MATERIAL TRANSPARENTE Y UNA PLURALIDAD DE MIEMBROS ALARGADOS (14) DISPUESTOS SOBRE LA SUPERFICIE DE LA HOJA (12). LOS MIEMBROS (14) TIENEN UNA SECCION TRANSVERSAL CIRCULAR O SEMICIRCULAR Y ESTAN DISPUESTOS LADO A LADO DE MODO QUE SUS EJES LONGITUDINALES (L) QUEDAN PARALELOS ENTRE SI. LA LUZ INCIDENTE SOBRE UNA SUPERFICIE DE LA HOJA (12) SE DIFUNDE A LO LARGO DE LA HOJA EN UNA DIRECCION (D) PERPENDICULAR A LOS EJES LONGITUDINALES (L). UN MEDIO DE DIFUSION (M) PERMANECE RELATIVAMENTE CONSTANTE A PESAR DE LOS CAMBIOS DEL ANGULO DE INCIDENCIA DE LA LUZ SOBRE LA HOJA (12). EL PANEL DIFUSOR DE LUZ (12) SE PUEDE UTILIZAR EN UN VISILLO O PERSIANA DE UNA VENTANA, O SE PUEDE ADHERIR DIRECTAMENTE A UNA VENTANA.
Description
Panel de difusión de luz y pantalla de ventana
que utiliza dicho panel.
La presente invención está relacionada en
general con los medios ópticos de transmisión, y en particular con
una estructura para la difusión de la luz.
Es muy deseable tener una habitación con una
ventana. En una oficina, la ventana es un símbolo del rango social.
Proporciona también un enlace con el mundo exterior. En una casa, la
ventana permite la entrada de luz solar y la iluminación de la
habitación.
La ventana no siempre es deseable, no obstante,
especialmente cuando los intensos rayos de la luz solar se difunden
dentro de la habitación. La observación de una ventana transparente,
directamente en los rayos entrantes, puede dañar los ojos del
observador. El mirar a través de una ventana sucia no es mejor, ya
que las partículas de polvo y suciedad pueden provocar que la luz
se difunda aleatoriamente y crear una luz cegadora. El sentarse
directamente en el trayecto de los rayos de luz intensos puede ser
desagradable para la piel e incluso puede dar lugar a quemaduras
por el
sol.
sol.
Para combatir estos problemas, las ventanas se
dotan con persianas, cortinas y visillos compuestos por materiales
opacos. Al abrirse, las persianas, cortinas y visillos permiten una
vista clara fuera de la ventana. Cuando las persianas, cortinas y
visillos se cierran, sin embargo, la luz solar directa queda
bloqueada. Aunque los rayos directos ya no son molestos, la
habitación pierde las ventajas de la luz solar: excelente
iluminación y un calentamiento natural.
El documento
JP-A-6033671 muestra una cortina
para una ventana que comprende un hoja de fibras de doble lado para
controlar las propiedades direccionales de la luz y el grado de
difusión. Esto se consigue mediante un patrón de fibras que tienen
unas propiedades para la refracción de la luz.
Es un objetivo de la presente invención el
proporcionar un visillo de ventana que comprende unos paneles de
difusión de la luz, y una pantalla para una ventana.
El objeto se resuelve mediante las
características definidas en las reivindicaciones 1 y 5 de la
invención.
La figura 1 es una vista en perspectiva de un
panel utilizado en una realización de la presente invención;
la figura 2 es una representación esquemática de
la luz que se difunde mediante un panel de transmisión de la
luz;
la figura 3 es una representación esquemática de
la luz difundida por un panel de reflexión de la luz;
las figuras 4-9 son vistas en
perspectiva de unos paneles alternativos que pueden ser utilizados
en la presente invención;
la figura 10 es una representación esquemática
de una pantalla de una ventana, hecha con los paneles de difusión
de la luz de acuerdo con una realización de la presente
invención;
la figura 11 es una representación esquemática
de la luz que se difunde por la pantalla de la ventana mostrada en
la figura 10;
la figura 12 es una representación esquemática
de una persiana que utiliza los paneles de difusión de la luz;
y
la figura 13 es una representación esquemática
de una película delgada del panel de difusión de la luz, adherida a
una ventana.
La figura 1 muestra un panel 10 que incluye una
hoja 12 y una pluralidad de nervaduras alargadas 14 situadas en una
superficie de la hoja 12. Cada nervadura 14 es semicircular en su
sección transversal, y tiene una superficie exterior
substancialmente uniforme. Las nervaduras 14 están dispuestas unas
junto a otras, en una única fila con sus ejes longitudinales L que
son paralelos entre sí. Como resultado de esta configuración, se
crean unas series de estrías paralelas sobre la superficie de
nervaduras de la hoja 12.
La hoja 12 y las nervaduras 14 están hechas con
un material transparente o traslúcido. El material puede ser un
polímero, tal como el acrilato de meta-polimetil
("PMMA"), poliéster, cloruro de polivinilo, polietileno, o
bien policarbonato. En una alternativa, el material podría ser un
vidrio o cristal. La hoja 12 y las nervaduras 14 podrían estar
hechas de un material flexible o rígido.
Cuando la luz incide sobre el panel 10, se
difundirá en una dirección a lo largo de la hoja 12 y siendo normal
al eje longitudinal L de las nervaduras 14. Esta dirección se
denominará de ahora en adelante como el "eje de difusión D".
La luz puede incidir bien en la superficie de nervaduras de la hoja
12 o en la superficie que no tenga nervaduras. En cualquier caso,
la luz incidente se difundirá a lo largo del eje de difusión D. La
única diferencia es que la superficie con nervaduras de la hoja 12
reflejará menos luz que la superficie que no tenga nervaduras.
La figura 2 muestra un panel 10 adaptado para
transmitir la luz. Observando la parte superior del panel 10, se
aprecian dos rayos principales I1 (de trazo lleno) e I2 (de trazos)
que inciden en la hoja 12 con ángulos de incidencia distintos.
Ambos rayos principales I1 e I2 se transmiten por la hoja 12 y se
difunden a lo largo del eje de difusión D. Los rayos transmitidos
T11 y T12 correspondientes al rayo principal incidente I1 tendrá
una mediana de difusión M1, y los rayos transmitidos T21 y T22
correspondientes al rayo principal incidente I2, tienen una mediana
distinta de difusión M2. Puede observarse que las medianas M1 y M2
son casi coincidentes, incluso aunque sus rayos principales I1 e I2
tengan distintos ángulos de incidencia. Además de ello, ambas
medianas M1 y M2 son substancialmente perpendiculares al eje de
difusión D.
Los rayos transmitidos T11 y T22 definen un
ángulo conocido como "ángulo de difusión". El ángulo de
difusión proporciona una medida de la capacidad del panel 10 para
dispersar la luz.
La figura 3 muestra un panel 10 adaptado para
reflejar la luz. La superficie con nervaduras o la superficie sin
nervaduras de la hoja 12 puede recubrirse con un material
reflectante tal como el aluminio, por evaporación, bombardeo iónico
o mediante cualesquiera medios adecuados. Los rayos principales I1 e
I2 son reflejados fuera de la superficie y difundidos a lo largo
del eje de difusión D. Tal como puede verse, las medianas de
difusión M1 y M2 para los rayos principales I1 e I2 son ambas
substancialmente coincidentes y normales a la superficie de la hoja
12.
El panel 10 puede fabricarse mediante un proceso
de estampado. Por ejemplo, el panel 10 se fabricó colocando una
hoja 12 en un molde y presionando la hoja 12 hasta que se formaran
las nervaduras 14. La hoja 12 tenía un grosor T de 1,7 mm, y las
nervaduras 14 tenían una sección transversal semicircular, con un
radio de 0,3 mm. El panel 10 tenía una capacidad de transmisión de
la luz de un valor superior al 80%, y con un ángulo de difusión de
aproximadamente 160 grados.
La figura 14 muestra otro panel 110. El panel
110 está fabricado mediante el estampado de las nervaduras
alargadas 114a y 144b en ambas superficies de una hoja 112. Los ejes
longitudinales La y Lb de las nervaduras 114a y 114b en ambos lados
de la hoja 112 son paralelos entre sí y se extienden en la misma
dirección. Las nervaduras extras 114b sirven para incrementar la
cantidad de difusión provista por el panel 110.
En el panel 210 mostrado en la figura 5, las
nervaduras 214a y 214b están estampadas en ambas superficies de la
hoja 212, con sus ejes longitudinales La y Lb situados en el mismo
plano. No obstante, los ejes longitudinales La de las nervaduras
214a sobre una superficie son ortogonales a los ejes longitudinales
Lb de las nervaduras 214b sobre la otra superficie. El cruzamiento
de los ejes longitudinales La y Lb provoca un incremento adicional
de la cantidad de difusión, la cual deberá eliminar cualquier
deslumbramiento producido por los otros paneles 10 y 110.
La figura 6 muestra incluso otro panel 310. El
panel 310 incluye una hoja delgada 312 que es substancialmente
plana y una fila única de fibras de tipo monofilamento 314 adherida
a una superficie de la hoja 312. Las fibras 314 son
substancialmente rectas, con sus ejes longitudinales L situados en
el mismo plano y siendo substancialmente paralelos entre sí. Las
fibras de monofilamento 314 pueden fabricarse a partir de hilos de
pesca que tengan un diámetro de 0,14 mm. El panel 310 se fabricó
con fibras de tipo monofilamento de 0,14 mm y una hoja 312 con un
grosor de 3 mm. El ángulo de difusión era aproximadamente de 160
grados y con una capacidad de transmisión superior
al 80%.
al 80%.
La figura 7 muestra un panel 410, de nuevo con
las fibras monofilamento 414 en una única fila, pero sin ninguna
hoja. En su lugar, se utilizan las bandas de tela 412 para fijar los
extremos de las fibras 414 conjuntamente. El panel rectangular 410,
de diez centímetros de longitud y cinco centímetros de ancho, se
fabricó con hilo de pesca de un diámetro de 0,14 mm.
La figura 8 muestra otro panel 510. El panel 510
incluye un conjunto de fibras de tipo monofilamento 514 dispuestas
en múltiples filas. Las fibras 514 pueden fijarse conjuntamente por
medios tales como trenzado o tela (no mostrado). Se ha encontrado
que las múltiples filas de fibras 514 proporcionan un medio más
estable de difusión que las filas únicas de fibras. Es decir, la
media de difusión de múltiples filas de fibras tiende a moverse
menos en respuesta a los cambios en el ángulo de incidencia.
La figura 9 muestra otro panel 610. Las
secciones de las fibras de tipo monofilamento 614 están intertejidas
con hilos transversales 612 que discurren en una dirección cruzada.
Cada sección contiene una única fila de entre cincuenta y cien
fibras 614. Las fibras monofilamento 614 pueden fabricarse con hilo
de pescar. Los hilos transversales 612 pueden fabricarse con hilo
de pesca o con cualquier otro material. Puesto que los hilos
transversales 612 ocupan una pequeña superficie del panel 610,
podrían fabricarse incluso con un material opaco.
A la vista de las distintas realizaciones
anteriores, se observará que la magnitud de difusión puede ser
controlada mediante el cambio de la magnitud de sección transversal
y de la forma de los miembros, y añadiendo filas extra de los
miembros. Por ejemplo, la sección transversal de los miembros 314 en
el panel 310 es mayor que la sección transversal de los miembros 14
en el panel 10 (suponiendo que los radios de los miembros sean
iguales); en consecuencia, el panel 10 tiene una profundidad más
superficial que el panel 310, y proporciona menos difusión que el
panel 310. El panel 210 contiene un número mayor de filas de los
miembros 214 que el panel 10; en consecuencia, el panel 210
proporciona una mayor difusión que el panel 10.
En otro ejemplo, en donde los miembros tienen
una sección transversal definida por un sector de un círculo, la
magnitud de difusión se incrementa según una función predeterminada
de un ángulo central del sector. El ángulo central se selecciona
para proporcionar la magnitud deseada de difusión. Por ejemplo, el
ángulo central de 270º proporcionará más difusión que un ángulo
central de 180º.
Las figuras 10 y 11 muestran una pantalla 750
para una ventana 760 de acuerdo con una realización de la presente
invención. La pantalla 750 incluye diez paneles
710a-710j, teniendo cada panel una construcción
similar al panel 10 mostrado en la figura 1. Los paneles
710a-710j pueden coserse conjuntamente o bien
adherirse a un respaldo delgado y transparente. El panel 750 tiene
tres ejes independientes de difusión D1, D2 y D3. Los paneles
inferiores 710f-710j tienen un eje vertical de
difusión D3, dos de los paneles 710b y 710d tienen un eje en
pendiente positiva de difusión D2, y los restantes tres paneles
710a, 710c y 710e tienen un eje en pendiente negativa de difusión
D1. Los ejes D1, D2 y D3 pueden seleccionarse para gestionar
distintos ángulos de la luz incidente. Por ejemplo, la luz solar de
la mañana podría ser difundida a lo largo de un eje D2, y la luz
solar de la tarde podría ser difundida a lo largo de otro eje D1,
mientras que toda la luz se difundiría a lo largo del eje D3. En la
alternativa, los distintos paneles 710a-710j podrían
tener distintos valores de filas, y miembros de distintas formas de
la sección transversal. De esta forma, la difusión podría
controlarse de forma tal que la luz pudiera ser redireccionada por
los distintos paneles en las distintas secciones de una habitación
770.
En las realizaciones alternativas, la pantalla
750 podría utilizar paneles que fueran similares en la construcción
con respecto a cualquiera de los otros paneles 110, 210, 310, 410,
510 y 610. Si fuera importante la reducción del deslumbramiento, la
pantalla podría utilizar un único panel 210 o un par de cualquiera
de los demás paneles 10, 110, 310, 410, 510 y 610. En caso de
utilizar un par de paneles, un panel se montaría en una superficie
del material de respaldo, y el otro panel se montaría en la otra
superficie del material de respaldo, pero con sus nervaduras o
fibras en posición ortogonal con las nervaduras o fibras en el otro
lado del material de respaldo.
En lugar de utilizar los paneles para formar una
pantalla 750, los paneles podrían utilizarse para formar pantallas
venecianas o persianas 850 tal como se muestra en la figura 12. Las
lamas verticales o bien horizontales podrían formarse a partir de
los paneles 10, 110, 210, 310, 410, 510 ó 610.
En la alternativa, el panel de difusión de la
luz 10, 110, 210, 310, 410, 510 ó 610, podría formarse como una
película delgada 910 que estuviera adherida a la superficie frontal
y/o posterior de la ventana 960. Esto se muestra en la figura
13.
Aunque se han mostrado y descrito muchas
realizaciones ilustrativas de la invención, se pueden introducir
numerosas variaciones y realizaciones alternativas por parte de los
técnicos especializados en el arte, sin desviarse del alcance de la
invención. Por ejemplo, las nervaduras podrían ser
semi-elípticas en su sección transversal en lugar
de semicirculares, y las fibras monofilamento podrían ser elípticas
en la sección transversal en lugar de ser circulares. En
consecuencia, se pretende que la presente invención no esté limitada
solo a las realizaciones ilustrativas descritas específicamente. Se
contemplan varias modificaciones que se pueden realizar sin
desviarse del alcance de la invención, según lo definido por las
reivindicaciones adjuntas.
Claims (7)
1. Una tapa (850; 112; 212; 312) para una
ventana (960), que comprende:
- \sqbullet
- una hoja (12; 112; 212; 312) de un material de transmisión de la luz dimensionado para poder cubrir la ventana; y
- \sqbullet
- una pluralidad de miembros alargados transparentes (14; 114a, 113b; 214a, 214b; 314; 414; 514; 614) dispuestos unos junto a otros sobre al menos una superficie de la hoja, teniendo los miembros unos ejes longitudinales que son substancialmente paralelos entre sí, y con formas de la sección transversal que son al menos parcialmente circulares, con superficies exteriores substancialmente uniformes, en la que la forma y dimensión de la sección transversal de los miembros son tales que, para unos rayos principales incidentes (I1, I2) situados en una normal al plano con respecto a los ejes longitudinales y teniendo distintos ángulos de incidencia, las medianas de los ángulos correspondientes de la difusión de la luz (T11, T12; T21, T22) son substancialmente perpendiculares al único plano,
en donde:
- \sqbullet
- la hoja (12, 112; 212; 312) está dividida en una pluralidad de paneles;
- \sqbullet
- la pluralidad de miembros (14; 114a; 114b; 214a; 214b; 314; 414, 514; 614) están dispuestos al menos sobre uno de los paneles, de forma tal que la dirección de sus ejes longitudinales define una primera dirección;
- \sqbullet
- la tapa incluye unas pluralidades adicionales de miembros dispuestos sobre los otros paneles, de forma tal que las direcciones de los ejes longitudinales de las mencionadas pluralidades adicionales de miembros definen una dirección adicional; y
- \sqbullet
- las pluralidades de los miembros (14; 114a, 114b; 214a, 214b; 314; 414; 514; 614) están dispuestas de forma tal que las direcciones de sus ejes longitudinales definen tres direcciones distintas, en donde la luz solar de la mañana se difunde en un plano normal a una de las direcciones, y en el que la luz solar de la tarde se difunde en una plano normal a otra de las direcciones.
2. La tapa de la ventana (850) de la
reivindicación 1, en la que los paneles están dispuestos en lamas,
y en donde la tapa de la ventana incluye unos medios para abrir y
cerrar las lamas, por lo que la tapa de la ventana funciona como
una persiana (850).
3. La tapa de la ventana (910) de la
reivindicación 1, en la que los paneles son películas delgadas (910)
adheridas directamente en la ventana (960).
4. La tapa de la ventana (850; 910) de la
reivindicación 1, en la que al menos dos de los paneles difunden la
luz en distintas magnitudes.
5. Una pantalla de ventana (750), que
comprende:
- \sqbullet
- una hoja (12; 112; 212; 312) de material de transmisión de la luz dimensionado para cubrir la ventana (760) y dividida en una pluralidad de secciones (710a-j):
- \sqbullet
- medios para colgar la hoja en la parte frontal de la ventana; y
- \sqbullet
- una pluralidad de miembros alargados transparentes (14; 114a, 114b; 214a, 214b; 314; 414; 514; 614) para cada sección de la hoja.
en donde:
- \sqbullet
- los miembros en cada pluralidad tienen al menos parcialmente unas secciones circulares con unas superficies exteriores substancialmente uniformes;
- \sqbullet
- los miembros en cada pluralidad están dispuestos con los lados juntos sobre una superficie de la hoja, y teniendo unos ejes longitudinales paralelos a los demás miembros en la misma pluralidad, en la que la forma y dimensión de la sección transversal de los miembros son tales que, para unos rayos principales incidentes (I1, I2) situados en una normal al plano con respecto a los ejes longitudinales y teniendo distintos ángulos de incidencia, las medianas de los ángulos correspondientes de la difusión de la luz (T11, T12; T21, T22) son substancialmente perpendiculares al único plano;
- \sqbullet
- al menos dos pluralidades de los miembros están dispuestos para difundir la luz que sea incidente en los planos normales a los ejes longitudinales de los miembros respectivos en al menos dos planos distintos.
6. La pantalla de la ventana (750) de la
reivindicación 5, en la que los miembros (14; 114a, 114b; 214a,
214b; 314; 414; 514; 614) están dispuestos para difundir la luz en
tres planos distintos, estando uno de los planos dispuesto para
difundir la luz solar de la mañana, y otro de los planos dispuesto
para difundir la luz solar de la tarde.
7. La pantalla de la ventana (750) de la
reivindicación 6, en la que los miembros (14; 114a, 114b; 214a,
214b; 314; 414; 514; 614) de las distintas pluralidades tienen
formas distintas de la sección transversal.
Applications Claiming Priority (1)
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| ES2285705T3 true ES2285705T3 (es) | 2007-11-16 |
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Family Cites Families (5)
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|---|---|---|---|---|
| GB190920460A (en) * | 1909-09-07 | 1910-09-01 | Desire Louis Joseph Houvenagel | Improvements in or connected with Glass for Glazing Windows, Paving or other purposes. |
| FR1178353A (fr) * | 1957-07-10 | 1959-05-06 | Saint Gobain | Feuilles, pavés, briques ou articles analogues en matière transparente, notamment en verre |
| IL65514A (en) * | 1982-04-18 | 1986-10-31 | Yitzchak Bar Yonah | Selectively light transmitting panel for buildings |
| FR2704326B1 (fr) * | 1993-04-22 | 1995-06-09 | Saint Gobain Vitrage Int | Vitrage a occultation selective de la lumiere. |
| US5475533A (en) * | 1993-08-02 | 1995-12-12 | Applied Physics Research, L.P. | Apparatus for enhancing the brightness of an image and method of making the same |
-
1995
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- 1995-10-18 ES ES95933564T patent/ES2285705T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1995-10-18 DE DE69535503T patent/DE69535503T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-10-18 WO PCT/IB1995/000888 patent/WO1997014982A1/en active IP Right Grant
- 1995-10-18 AU AU36175/95A patent/AU715360B2/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| EP0857309B1 (en) | 2007-05-30 |
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