JPS58189441A - 選択式透光パネル - Google Patents
選択式透光パネルInfo
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- JPS58189441A JPS58189441A JP58059874A JP5987483A JPS58189441A JP S58189441 A JPS58189441 A JP S58189441A JP 58059874 A JP58059874 A JP 58059874A JP 5987483 A JP5987483 A JP 5987483A JP S58189441 A JPS58189441 A JP S58189441A
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- JP
- Japan
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- panel
- angle
- incident
- prisms
- prism
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S11/00—Non-electric lighting devices or systems using daylight
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V5/00—Refractors for light sources
- F21V5/02—Refractors for light sources of prismatic shape
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Road Signs Or Road Markings (AREA)
- Panels For Use In Building Construction (AREA)
- Building Environments (AREA)
- Finishing Walls (AREA)
- Securing Of Glass Panes Or The Like (AREA)
- Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
- Blinds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(発明の分野)
本発明は透光性パネルに関し、特にある入射角にて入射
する太陽光線を選択的に透光し、かつ他の入射角にて入
射する太陽光線を反射する屋上パネル及び窓パネルに関
する。
する太陽光線を選択的に透光し、かつ他の入射角にて入
射する太陽光線を反射する屋上パネル及び窓パネルに関
する。
(発明の背1et)
太陽光線を建屋内の照明及び加熱に利用できる事は長年
の間公知であった。この為に、天窓照明をしばしば設け
るが、太陽光線が強過ぎたりする場合に、又[1内に直
射光線の入射を防いで圓接光纏のみを入射させて過熱せ
ずに所望の照明を取る事が望ましい。この所望の目的実
現の為に数多くの構造を発明して来た。
の間公知であった。この為に、天窓照明をしばしば設け
るが、太陽光線が強過ぎたりする場合に、又[1内に直
射光線の入射を防いで圓接光纏のみを入射させて過熱せ
ずに所望の照明を取る事が望ましい。この所望の目的実
現の為に数多くの構造を発明して来た。
■場、倉庫等の大きなホールに多大な熱を用いずに所謂
鋸状屋根をしばしば設ける事が望ましい。北半球にては
北向きに(南半球では南向きに)窓又は開口を設けるモ
ジュラ三角形により形成した屋根が利用される。
鋸状屋根をしばしば設ける事が望ましい。北半球にては
北向きに(南半球では南向きに)窓又は開口を設けるモ
ジュラ三角形により形成した屋根が利用される。
コルゲート(波型)アスベストセメントの屋根は“北(
Northorn ) ”要素を備える事ができ、該北
要素は屋根の表面から突出し北方向に面する透明壁を備
えである。
Northorn ) ”要素を備える事ができ、該北
要素は屋根の表面から突出し北方向に面する透明壁を備
えである。
この種の装置は一方向から来る光線のみを透過するが入
射光線の強度に共に影響を与える、−年の内の日や時間
を考慮できない。
射光線の強度に共に影響を与える、−年の内の日や時間
を考慮できない。
従来型の保護ガラスでは、ガラスを着色(錫の曇ガラス
を含む)するかガラスに金属被1層をつける。しかし、
この種の保護ガラスには二つの唾大な欠点がある。第一
に、着色又は′金属被覆自身は光線を吸収し、それを建
屋内にて発熱する熱に変換する事であり、第二に、着色
は光線の大部分をろ過して建屋内部の照明効果を大きく
減殺する。
を含む)するかガラスに金属被1層をつける。しかし、
この種の保護ガラスには二つの唾大な欠点がある。第一
に、着色又は′金属被覆自身は光線を吸収し、それを建
屋内にて発熱する熱に変換する事であり、第二に、着色
は光線の大部分をろ過して建屋内部の照明効果を大きく
減殺する。
均一同寸法のプリズムを片側上に有する補助パネルを使
用して光線を選択的に透光させてまぶしさを除去する事
も提案された。例えば、米国特肝第3393034号、
同第3603670号の各々は上記の如くのパネルや板
を使用し、各プリズムの片面を曇らせ又は半透明にし、
又は反射被覆を持たせる。着色ガラスについての上述の
欠点に苦しむ事に加えて、上記パネルは又顎造上技術的
に非常に困難であり原価高となる。
用して光線を選択的に透光させてまぶしさを除去する事
も提案された。例えば、米国特肝第3393034号、
同第3603670号の各々は上記の如くのパネルや板
を使用し、各プリズムの片面を曇らせ又は半透明にし、
又は反射被覆を持たせる。着色ガラスについての上述の
欠点に苦しむ事に加えて、上記パネルは又顎造上技術的
に非常に困難であり原価高となる。
又、米国特許第3438699号に於て可調整多電スラ
ット組対、例えば所望の如く手動回転自在のスラットを
有するベネチアンブラインド(横型ブラインド)を利用
し、各スラットは噛み合せプリズムを有する少くとも二
枚の透明片から成っている。上記プリズムは90°×4
5゜X45°の角度を有して実質的に90°角に総計的
な反射域を提供する。この組対は使用中に入射太陽光線
に関して906角にスラットを保持するために常に手動
調整する必要があり、平面スラットのみにしか適用でき
ない。
ット組対、例えば所望の如く手動回転自在のスラットを
有するベネチアンブラインド(横型ブラインド)を利用
し、各スラットは噛み合せプリズムを有する少くとも二
枚の透明片から成っている。上記プリズムは90°×4
5゜X45°の角度を有して実質的に90°角に総計的
な反射域を提供する。この組対は使用中に入射太陽光線
に関して906角にスラットを保持するために常に手動
調整する必要があり、平面スラットのみにしか適用でき
ない。
(発明の要約)
従って、本発明の目的は、上述の従来技術の欠点を克服
する透光性パネル及び窓パネルを提供する事である。
する透光性パネル及び窓パネルを提供する事である。
従って、本発明の実施例に於て入射角の範囲にて入射光
線を透光し、入射角の小さい(狭い)範囲内にて入射光
線を反射する−1のパネルを設ける。該パネルは複数個
の隣接配設した三角形プリズムから成り、該プリズムは
一端に直角、他の口端に角度を持たせて、入射角の小さ
い範囲内に入射光線の二重の総計内部反射を与える。
線を透光し、入射角の小さい(狭い)範囲内にて入射光
線を反射する−1のパネルを設ける。該パネルは複数個
の隣接配設した三角形プリズムから成り、該プリズムは
一端に直角、他の口端に角度を持たせて、入射角の小さ
い範囲内に入射光線の二重の総計内部反射を与える。
本発明の実施例に於て、更に−1のパネルを設けるが、
そのパネルは平らなパネルであり、隣接配設したプリズ
ムは35°−90°−55°の角度を有する。本発明の
実施例に於て、更に上述の形式の彎曲パネル1枚を設け
、プリズムは弯曲面の軸線に対して平行であり、彎曲パ
ネルの各部分に於けるプリズムの角度を異えて、大地に
対する所与の入射角を有する太陽光線の所望の総計内部
反射を与える。
そのパネルは平らなパネルであり、隣接配設したプリズ
ムは35°−90°−55°の角度を有する。本発明の
実施例に於て、更に上述の形式の彎曲パネル1枚を設け
、プリズムは弯曲面の軸線に対して平行であり、彎曲パ
ネルの各部分に於けるプリズムの角度を異えて、大地に
対する所与の入射角を有する太陽光線の所望の総計内部
反射を与える。
本発明の実施例に於て、多重回転型スラットから成るベ
ネチアンブラインを設け、該各スラットは上述の形式の
パネルから成る弯曲外向き面から成っている。
ネチアンブラインを設け、該各スラットは上述の形式の
パネルから成る弯曲外向き面から成っている。
いかなる所望形状の弯曲パネルは、興なる角度形状を持
たせた複数個のプリズムの組み合せを適切に選択して提
供できるものである。
たせた複数個のプリズムの組み合せを適切に選択して提
供できるものである。
本発明の実施例に於て、入射角範囲内の光線を選択的に
透過させ、かつ入射角の小さい範囲内に入射光線を反射
させる実質的に透明なパネルを更に備えてあり、該パネ
ルは各々が複数個の隣接配設した正三角形のプリズムを
少く共一対から成り、該プリズムは二つの他角度を有し
て入射角の小さな範囲内にて入射光線の二重総計内部反
射を与えるものであり、二枚のシートのプリズムは互い
に補助的に(相補的)に装着してあり、かつエアギャッ
プ(air gap )により分離しである。
透過させ、かつ入射角の小さい範囲内に入射光線を反射
させる実質的に透明なパネルを更に備えてあり、該パネ
ルは各々が複数個の隣接配設した正三角形のプリズムを
少く共一対から成り、該プリズムは二つの他角度を有し
て入射角の小さな範囲内にて入射光線の二重総計内部反
射を与えるものであり、二枚のシートのプリズムは互い
に補助的に(相補的)に装着してあり、かつエアギャッ
プ(air gap )により分離しである。
本発明の実施例に於て、更に選択的透光性パネルをも備
え、入射角の所定の小さな範囲の為のプリズムの角度は
下記の式により決定するものである。
え、入射角の所定の小さな範囲の為のプリズムの角度は
下記の式により決定するものである。
1.5sin (45−X) −5in (90−
(Z)但し式中X及び90−Xは正三角形のプリズムの
角度であり、αは総計内部反射をもたらす入射角の小さ
な範囲である。
(Z)但し式中X及び90−Xは正三角形のプリズムの
角度であり、αは総計内部反射をもたらす入射角の小さ
な範囲である。
更に透明パネルを配し、そのプリズムは各プリズムの一
面が水平に近づくように構成しである。
面が水平に近づくように構成しである。
本発明の実施例に於ては又実質的に透明なパネルを配し
、そのプリズムは狭い面を有する。
、そのプリズムは狭い面を有する。
更に実質的に透明パネルを配してその二枚のシートを互
いに周縁にてのみ固定して両者間に狭いギャップを残し
ておく。
いに周縁にてのみ固定して両者間に狭いギャップを残し
ておく。
(発明′の望ましい実施例)
本発明のパネルは照明用の光線を選択的に透過させると
共に過熱させる反射光線を選択的に反射させる二重総計
内部反射の原理を利用するものである。太陽光線に働く
作用効果は目的物に対する光線の入射角により決まる。
共に過熱させる反射光線を選択的に反射させる二重総計
内部反射の原理を利用するものである。太陽光線に働く
作用効果は目的物に対する光線の入射角により決まる。
第1図は装置から見て、空の太陽の運動を示す。太陽は
東から昇り弧11を描き、西に沈む。
東から昇り弧11を描き、西に沈む。
前記弧11が画く仮想線は水平線(地平線)に対して角
度φを為す。該角度φは当該地の地珊的紳度により文月
により決まる。
度φを為す。該角度φは当該地の地珊的紳度により文月
により決まる。
イスラエル国に於て、上記角度は―い夏期の数ケ月の闇
はす80°であるが、1月と2月の冬期の闇は約40°
である。
はす80°であるが、1月と2月の冬期の闇は約40°
である。
第2図に示す総計内部反射の原理は二つの同一角度を有
する正三角形内にある事が永らく公知であった。
する正三角形内にある事が永らく公知であった。
光線21は90°でプリズムの表面22内を通過しプリ
ズム内を通って入射角B°にて表面23に当たる。
ズム内を通って入射角B°にて表面23に当たる。
構成している材料により決まる各プリズム、該材料の決
まる回折係数は各表面に関して所謂臨界角度(Crit
ical angle )を有する。
まる回折係数は各表面に関して所謂臨界角度(Crit
ical angle )を有する。
これは前記表面を越えて光線がプリズム内に折れ戻る前
記表面の正肩面から測った角度である。
記表面の正肩面から測った角度である。
例えば、1.5の回折係数のガラスに於て、前記臨界角
度は42°である。正炭面から42°以上の角度の入射
光線は反射する。第2図に於て、角度Bは45°であり
、従って光線は表面23から24に向って総計的に反射
する。表面24に於ては、従って光線は再び総計的に内
部反射してプリズムの表面22を通過入射路に平行な光
路に行く。
度は42°である。正炭面から42°以上の角度の入射
光線は反射する。第2図に於て、角度Bは45°であり
、従って光線は表面23から24に向って総計的に反射
する。表面24に於ては、従って光線は再び総計的に内
部反射してプリズムの表面22を通過入射路に平行な光
路に行く。
総計内部反射の原理は又一端に直角と、他の二重に異な
る角度X及び90−Xを有するプリズムにも利用できる
事が判る。
る角度X及び90−Xを有するプリズムにも利用できる
事が判る。
光線31はプリズムの表面32へ角度αの入射光線であ
る。光線はプリズムにより(プリズムの材料の興なる回
折(又は屈折)係数によって)回折(又は屈折)されて
臨界角度、この場合45゜より大きい角度で表面34に
当たる。この為に総計内部反射が発生し、光線は表面3
5に向って反射され、そこで光線は又総計的に内部反射
され、次いで表面32内の方へ行く。表面32にて光線
は再度回折されるので、光線36は入射光線31に対し
て平行となる。
る。光線はプリズムにより(プリズムの材料の興なる回
折(又は屈折)係数によって)回折(又は屈折)されて
臨界角度、この場合45゜より大きい角度で表面34に
当たる。この為に総計内部反射が発生し、光線は表面3
5に向って反射され、そこで光線は又総計的に内部反射
され、次いで表面32内の方へ行く。表面32にて光線
は再度回折されるので、光線36は入射光線31に対し
て平行となる。
表面34に臨界角度よりも大きいが45°以外の角度に
て当たる上記光線は又総計的に内部反射する。しかし該
光線は入射方向に対して平行方向にプリズムを離れない
。後述する第14図の光線120を参照の事。
て当たる上記光線は又総計的に内部反射する。しかし該
光線は入射方向に対して平行方向にプリズムを離れない
。後述する第14図の光線120を参照の事。
当業者にとってプリズムに角度αで当る各光線の全てが
ニーに内部反射するものではない事が判ろう。隅Xに近
い表面34に当る上記光線の優かな%は表面35よりは
32に向って反射し、従って表面35内に向って表面3
2から反射して、プリズムを透過する。プリズムを透過
する前記幅射饅は角度Xの値により決まる。同様に、入
射角にである程度の%の入射光線はαよりも大であり、
αより僅かに小さい入射角の光線はプリズムにより二重
に総計的に内部反射する。このように反射した%の光線
は入射角度とα間の差異が大きくなるに反して小さくな
る。従って、入射角度の小さな範囲内に収めるように光
線を反射させたい場合には該小さな範囲の中位線をαの
値として利用できる。所望の入射角度の光線を反射させ
たい場合には、角度的Xと90−xを有するプリズムを
利用する必要がある。前記角度は下記の式により計粋で
きる。適切なプリズムは該式を満足させる。
ニーに内部反射するものではない事が判ろう。隅Xに近
い表面34に当る上記光線の優かな%は表面35よりは
32に向って反射し、従って表面35内に向って表面3
2から反射して、プリズムを透過する。プリズムを透過
する前記幅射饅は角度Xの値により決まる。同様に、入
射角にである程度の%の入射光線はαよりも大であり、
αより僅かに小さい入射角の光線はプリズムにより二重
に総計的に内部反射する。このように反射した%の光線
は入射角度とα間の差異が大きくなるに反して小さくな
る。従って、入射角度の小さな範囲内に収めるように光
線を反射させたい場合には該小さな範囲の中位線をαの
値として利用できる。所望の入射角度の光線を反射させ
たい場合には、角度的Xと90−xを有するプリズムを
利用する必要がある。前記角度は下記の式により計粋で
きる。適切なプリズムは該式を満足させる。
45° +X’ + (Q+90” )−180
@但し式中X及びQは第3図に示してあり、従ってQ’
−45’ −X’ スネルの法則により、通常のガラスの回折係数に対応す
る約1.5の回折係数(屈折率)を仮定すると 1.5sin Q=sin Q’ Qを(45−X)とQ′を(90−α)で胃換すると、 1.5sin (45−X) −5in (90−
a>プリズムの表面に対する異なる入射角度の計−は下
記の値を得る: α−90° ;X−45°。
@但し式中X及びQは第3図に示してあり、従ってQ’
−45’ −X’ スネルの法則により、通常のガラスの回折係数に対応す
る約1.5の回折係数(屈折率)を仮定すると 1.5sin Q=sin Q’ Qを(45−X)とQ′を(90−α)で胃換すると、 1.5sin (45−X) −5in (90−
a>プリズムの表面に対する異なる入射角度の計−は下
記の値を得る: α−90° ;X−45°。
例えば45−90−45°のプリズム;α−80° :
X−38,5°。
X−38,5°。
例えば38.5−90−51.5°のプリズム;α−7
0° :X−32°。
0° :X−32°。
例えば32−90−58°のプリズム;α−60° :
X−25,5@。
X−25,5@。
例えば25.5−90−64.5°のプリズム;等々で
但し式中αは二唾総計内部反射が発生する場合の入射角
度。
但し式中αは二唾総計内部反射が発生する場合の入射角
度。
第4図には平滑上面であるプリズム42を備えた、透明
材−の、本発明のパネル41を示してあり、該パネルは
下面として複数個の平行のプリズム43から成る。プリ
ズム42は上記式により選定されて入射光線のかなりの
部分を透過するが入射角度がαに集中する入射光線を総
計的に反射する。各種入射角度の光線の運動状態はA。
材−の、本発明のパネル41を示してあり、該パネルは
下面として複数個の平行のプリズム43から成る。プリ
ズム42は上記式により選定されて入射光線のかなりの
部分を透過するが入射角度がαに集中する入射光線を総
計的に反射する。各種入射角度の光線の運動状態はA。
B、Cに示した光線について観察できる。Aに於て、入
射光線44は表面42を入射角度αで当り、二度程内部
反射しく第3図の上部に示す如く)、回折光線45は入
射光144に対して平行に、パネルを角度αで離れる。
射光線44は表面42を入射角度αで当り、二度程内部
反射しく第3図の上部に示す如く)、回折光線45は入
射光144に対して平行に、パネルを角度αで離れる。
Bに於て、αより大きい入射角度の入射光線路を示しで
ある。前記光線はパネル内にて回折するがプリズム内を
透過する。例えば、入射光線46は回折光線47.48
.49として透過する。
ある。前記光線はパネル内にて回折するがプリズム内を
透過する。例えば、入射光線46は回折光線47.48
.49として透過する。
Cに於てα以下の入射角度の入射光線路を示し、該光線
も透過する。従って入射光JI50は回折光線51.5
2としてプリズム内を透過する。
も透過する。従って入射光JI50は回折光線51.5
2としてプリズム内を透過する。
第4図に示した実施例に於て、全てのプリズムは同一形
状であるので、反射される光線の入射角度はパネル全体
について同一である。太陽の軌道が画成する平切面は冬
期とは逆に夏期中には、地球大地に対して異なる角度を
作るので、本パネルにとって理想的なプリズムは入射角
度αの入射光線を反射するもので、最も暑い夏期の間の
当該地点で大地に対して太陽が取る角度である。次いで
冬期の間には、より加熱を必要としスクリーニングを少
ししか必要ない場合に、太陽の最も暑い光線はその入射
角度がα以下であるので(第4図のCの場合を見よ)、
パネルに通入する。加熱を不要とする夏期の間には逆に
最も暑い光線は反射されるが間接光線はパネル内に通入
する。
状であるので、反射される光線の入射角度はパネル全体
について同一である。太陽の軌道が画成する平切面は冬
期とは逆に夏期中には、地球大地に対して異なる角度を
作るので、本パネルにとって理想的なプリズムは入射角
度αの入射光線を反射するもので、最も暑い夏期の間の
当該地点で大地に対して太陽が取る角度である。次いで
冬期の間には、より加熱を必要としスクリーニングを少
ししか必要ない場合に、太陽の最も暑い光線はその入射
角度がα以下であるので(第4図のCの場合を見よ)、
パネルに通入する。加熱を不要とする夏期の間には逆に
最も暑い光線は反射されるが間接光線はパネル内に通入
する。
第5図は弯曲パネル53を示し、本発明のパネルの代案
であり、球面状、放物線状又は同様な弯曲状面の部分を
画成する。図示の如く、弯曲パネル53の各種部分への
太陽光線の入射角度は興なっているので、弯曲パネルの
興なる部分の興なる角度のプリズムを利用する必要があ
る。
であり、球面状、放物線状又は同様な弯曲状面の部分を
画成する。図示の如く、弯曲パネル53の各種部分への
太陽光線の入射角度は興なっているので、弯曲パネルの
興なる部分の興なる角度のプリズムを利用する必要があ
る。
最も暑い夏期、即ちイスラエル国では太陽が大地に関し
て80”の角度に在る待期の最も暑い光線を反射させた
い場合には弯曲パネルの各部分に於けるプリズム上にく
る光線の入射角度のαを計算する必要があり、それから
プリズム自身の角度を計算できる。例えば、80°角度
で地面に来る太陽光線は弯曲パネル53に 110°の
入射角で当る。従って、この端部にて利用するプリズム
は光線を総計的にα=110°だけ反射する必要がある
。110°以上又は以下の入射角度の光線は彎曲パネル
の当該部分を透過する。
て80”の角度に在る待期の最も暑い光線を反射させた
い場合には弯曲パネルの各部分に於けるプリズム上にく
る光線の入射角度のαを計算する必要があり、それから
プリズム自身の角度を計算できる。例えば、80°角度
で地面に来る太陽光線は弯曲パネル53に 110°の
入射角で当る。従って、この端部にて利用するプリズム
は光線を総計的にα=110°だけ反射する必要がある
。110°以上又は以下の入射角度の光線は彎曲パネル
の当該部分を透過する。
゛°弯曲”という語は不連続又は断続何れも意味し、従
って第5図に於ける弯曲面は以下互いに角度を有する複
数枚の平面から成る。
って第5図に於ける弯曲面は以下互いに角度を有する複
数枚の平面から成る。
“弯曲”という語は従って本説明中に於て互いに角度を
有する複数枚の個々の平面から成る事を示すより広い概
念を示す。
有する複数枚の個々の平面から成る事を示すより広い概
念を示す。
更に本説明中に使用する“パネル”という語は所望の如
く剛性又は非剛性要素の何れでも良い事を意味する。
く剛性又は非剛性要素の何れでも良い事を意味する。
従って、可撓性、折り畳み自在及び選択的に形状をつけ
彎るパネルの定義の範囲に含むものとする。
彎るパネルの定義の範囲に含むものとする。
第6図は本発明の更に別の実施例を示す。透明ドーム状
のパネル61は天井部分を形成するコルゲート(波)型
のアスベストの屋根62の開口に配しである。前記パネ
ルは平行線にて第5図に示す如く、異なる角度の複数個
のプリズム要素をも備えている。
のパネル61は天井部分を形成するコルゲート(波)型
のアスベストの屋根62の開口に配しである。前記パネ
ルは平行線にて第5図に示す如く、異なる角度の複数個
のプリズム要素をも備えている。
第7図には本発明による波型のパネル71を示す。該パ
ネルは透明材製であり複数個の三角形プリズム72を備
えており、パネルの部分、部分73は平滑平行面を有す
る。プリズムを備えた域74は太陽の方に向いた域であ
る。当業者にとって最大に機能させる為に、本発明のパ
ネルは長形のプリズムの軸線が実質的に東西方向に在る
ように配置する必要がある。従って、建lll75の屋
根のパネル71の最適配設方法は17a図に示す如くの
ものである。
ネルは透明材製であり複数個の三角形プリズム72を備
えており、パネルの部分、部分73は平滑平行面を有す
る。プリズムを備えた域74は太陽の方に向いた域であ
る。当業者にとって最大に機能させる為に、本発明のパ
ネルは長形のプリズムの軸線が実質的に東西方向に在る
ように配置する必要がある。従って、建lll75の屋
根のパネル71の最適配設方法は17a図に示す如くの
ものである。
第8図は本発明のコルゲート処理したパネル81の他の
実施例を示す。本実施例に於て拡大断面図に示す如く、
プリズム82は長手方向よりむしろ波型部の横断方向に
配置しである。この為にパネルの整列ができ、従って第
8図に示す如く北向きの建屋に使用するので適したもの
となる。この場合に、屋根の片側の二枚のパネルは異な
る角度のプリズムを必要とし、北向のパネルは入射反射
角度がα−10’で、南向きのパネルが入射反射角度が
α+10°であるように角度を決める。
実施例を示す。本実施例に於て拡大断面図に示す如く、
プリズム82は長手方向よりむしろ波型部の横断方向に
配置しである。この為にパネルの整列ができ、従って第
8図に示す如く北向きの建屋に使用するので適したもの
となる。この場合に、屋根の片側の二枚のパネルは異な
る角度のプリズムを必要とし、北向のパネルは入射反射
角度がα−10’で、南向きのパネルが入射反射角度が
α+10°であるように角度を決める。
第9図は本発明の更に別の実施例を示す。
パネル92から成るパネル91は建屋94の縦壁93の
部分として装備され、望ましい実施例に於て、該パネル
はイスラエル国のポリガル(P olygal )社製
のQualex (商標)の枠から成り、該粋の外側
にプリズムを装備する。前記態様にて構成したパネルは
第15図に示しである。前記パネルは温室の側壁又は屋
根パネルとして特に適しており、その理由は該パネルが
不要の光線を選択的に反射し、かつ有益な光線を透過す
るからである。
部分として装備され、望ましい実施例に於て、該パネル
はイスラエル国のポリガル(P olygal )社製
のQualex (商標)の枠から成り、該粋の外側
にプリズムを装備する。前記態様にて構成したパネルは
第15図に示しである。前記パネルは温室の側壁又は屋
根パネルとして特に適しており、その理由は該パネルが
不要の光線を選択的に反射し、かつ有益な光線を透過す
るからである。
第10.11a、Ilb図に、本発明のパネルの望まし
い実施例を示しである。興なる部分に異なる角度のプリ
ズム91を有する第5図に示す弯曲パネルを、ビン96
を中心に回転するように設計した従来型の楕円形のベネ
チアンブラインドのスラットの外向側面として利用する
。纏い夏期の間に第11a図に示す如く、ブラインドを
開けて換気を為すが、プリズムは太陽の−い光線を完全
に全部反射する。他方、1llllb図の如くブライン
ドを閉じて建屋内を保濃し、外部からの冷気の侵入を防
ぎたい場合には、プリズムは日中に太陽光線を透過させ
る。
い実施例を示しである。興なる部分に異なる角度のプリ
ズム91を有する第5図に示す弯曲パネルを、ビン96
を中心に回転するように設計した従来型の楕円形のベネ
チアンブラインドのスラットの外向側面として利用する
。纏い夏期の間に第11a図に示す如く、ブラインドを
開けて換気を為すが、プリズムは太陽の−い光線を完全
に全部反射する。他方、1llllb図の如くブライン
ドを閉じて建屋内を保濃し、外部からの冷気の侵入を防
ぎたい場合には、プリズムは日中に太陽光線を透過させ
る。
既知の如く、ここ迄に詳述したパネルの欠点は、パネル
を透明材により作っであるが、それを通して歪んでいな
い像を見る事ができない。
を透明材により作っであるが、それを通して歪んでいな
い像を見る事ができない。
その理由は入射光線は第4図に示す如く全ての方向に屈
折するからである。歪んでいない像を見る為には、透過
光線はプリズムに入光する以前と同様に同方向に動き続
ける。これは相補表面を有する二枚の透明材のパネル又
は所謂二重ガラスを使用して実現できる。第12図にそ
の構成を示しである。相補面を有するパネル102゜1
04は両者間に小さなギャップ103を介して配しであ
る。ギャップ103は1ミクロン程度である。入射光線
105はパネル102に90°角で入射しパネル102
内を走ってギャップ103に当たる。
折するからである。歪んでいない像を見る為には、透過
光線はプリズムに入光する以前と同様に同方向に動き続
ける。これは相補表面を有する二枚の透明材のパネル又
は所謂二重ガラスを使用して実現できる。第12図にそ
の構成を示しである。相補面を有するパネル102゜1
04は両者間に小さなギャップ103を介して配しであ
る。ギャップ103は1ミクロン程度である。入射光線
105はパネル102に90°角で入射しパネル102
内を走ってギャップ103に当たる。
そこで入射光線は回折されてパネル104に入射し、そ
こで再び同角度だけ回折する。入射光線はその入射光路
に対して平行な光路に乗ってパネル104内を透過し、
90”角でパネル104から出光する。他方、入射光線
107はパネル102内で回折する角度にてパネル10
2内に入射する。
こで再び同角度だけ回折する。入射光線はその入射光路
に対して平行な光路に乗ってパネル104内を透過し、
90”角でパネル104から出光する。他方、入射光線
107はパネル102内で回折する角度にてパネル10
2内に入射する。
光線はその新しい光路を走ってギャップ103に当たり
、そこで再び回折する。該光線はパネル104内に入射
し、前記透過したパネル102の光路に平行な光路上に
て回折し、入射角に対し平行線に走るような角度でパネ
ル104から出−光する。前記光線が目に入ると、パネ
ルの他面側の像にはほんの僅かな歪しか起きない。
、そこで再び回折する。該光線はパネル104内に入射
し、前記透過したパネル102の光路に平行な光路上に
て回折し、入射角に対し平行線に走るような角度でパネ
ル104から出−光する。前記光線が目に入ると、パネ
ルの他面側の像にはほんの僅かな歪しか起きない。
第13図は二重ガラスに於ける総計内部反射の現象を示
す。相補パネル112 、114は両者間のギャップ1
13により装着される。入射光線115はX角度にてパ
ネル112に当り、該入射光線がパネル112にて回折
すると、入射角度にてギャップに当り、従って総計的に
内部反射する。
す。相補パネル112 、114は両者間のギャップ1
13により装着される。入射光線115はX角度にてパ
ネル112に当り、該入射光線がパネル112にて回折
すると、入射角度にてギャップに当り、従って総計的に
内部反射する。
従って、入射光線はパネル112内を走り続けるが、パ
ネル114に入射したり透光する事はない。
ネル114に入射したり透光する事はない。
第14図は二枚の相補シート122 、124からなる
本発明の窓パネルを示し、前記各シートは各々平滑な外
面126 、128を有し、かつ各りの内面上に平行列
の相補プリズムから成っている。
本発明の窓パネルを示し、前記各シートは各々平滑な外
面126 、128を有し、かつ各りの内面上に平行列
の相補プリズムから成っている。
シート122 、124従ってパネルは両者の周縁端に
のみにて装着してあり両者間にて亀裂又はギャップ12
3を提供する。
のみにて装着してあり両者間にて亀裂又はギャップ12
3を提供する。
上記ギャップ123は連続又は断続的である。
窓パネルは図示の如く二枚の相補シートで形成しである
か又は所望により内部に画成した空気ギャップを有する
一枚のシートで形成して既述の如く総計内部反射させる
。
か又は所望により内部に画成した空気ギャップを有する
一枚のシートで形成して既述の如く総計内部反射させる
。
パネル122 、124上のプリズムは均等な正三角形
でなり、その他の角度は上述の式により計算して入射角
度のαの入射光線を総計的に反射する。従って本射光線
129は入射角度のαでパネル122に入射し、該パネ
ル内で回折する時に、臨界角度より大きな入射角度にて
ギャップ123に当る。前記光線はプリズムにより二度
回折され、入射光線129に対して平行に、光線131
と同様にパネル122を出光する。
でなり、その他の角度は上述の式により計算して入射角
度のαの入射光線を総計的に反射する。従って本射光線
129は入射角度のαでパネル122に入射し、該パネ
ル内で回折する時に、臨界角度より大きな入射角度にて
ギャップ123に当る。前記光線はプリズムにより二度
回折され、入射光線129に対して平行に、光線131
と同様にパネル122を出光する。
角度αより小さな角度でパネル122に入射する光線1
40はプリズムにより二度総計内部反射されるが入射方
向から異なる方向に光線141と同様にパネルを出光す
る。他方、αより大きな角度でパネルに入射する光線1
45はパネル122を透過して屈折しギャップ123内
にて再屈折して、パネル内を走り、入射方向と同じ方向
く角度)にて出光し、実質的に歪みのない像を与える。
40はプリズムにより二度総計内部反射されるが入射方
向から異なる方向に光線141と同様にパネルを出光す
る。他方、αより大きな角度でパネルに入射する光線1
45はパネル122を透過して屈折しギャップ123内
にて再屈折して、パネル内を走り、入射方向と同じ方向
く角度)にて出光し、実質的に歪みのない像を与える。
本発明の特別の特徴はプリズム面が狭くなりギャップ1
30の方向が水平、即ち表面 126゜128に鉛直に
近づくに連れて、内部を透光するようにむしろパネルが
入射光線を総計内部反射する角度は約40°に増肉して
一日の最も―い時間中に直射日光輻射の総計反射に近い
畳を与える。αより大きな入射角度により、実質的に歪
みのない像を与え、略水平又は下方直交方向に連続像を
与える。
30の方向が水平、即ち表面 126゜128に鉛直に
近づくに連れて、内部を透光するようにむしろパネルが
入射光線を総計内部反射する角度は約40°に増肉して
一日の最も―い時間中に直射日光輻射の総計反射に近い
畳を与える。αより大きな入射角度により、実質的に歪
みのない像を与え、略水平又は下方直交方向に連続像を
与える。
パネルを通した像の質はプリズムの寸法が小さくなるに
連れて改善される。即も、プリズムの面が狭くなれば、
像の企みは小さくなる。更に、プリズムの角度は、プリ
ズムの一つの面が水平方向に近づくと、像が良くなるよ
うに決める。従って、完全な隅除け、隙を除く効果を加
熱せずに与える透明窓ガラスを提供できる。
連れて改善される。即も、プリズムの面が狭くなれば、
像の企みは小さくなる。更に、プリズムの角度は、プリ
ズムの一つの面が水平方向に近づくと、像が良くなるよ
うに決める。従って、完全な隅除け、隙を除く効果を加
熱せずに与える透明窓ガラスを提供できる。
本発明のパネルに使用する材質は、ガラス、繊維ガラス
、ポリカーボネート及び空気より大きな回折(又は屈折
)、係数(又は率)を有する他の同等材が良い。
、ポリカーボネート及び空気より大きな回折(又は屈折
)、係数(又は率)を有する他の同等材が良い。
第1図は空に在る太陽の動きを示す図。
第2図は45−90−45°プリズム内の総計内部反射
を示す。 第3図は本発明の望ましい実施例にて機能するプリズム
内の総計内部反射を示す。 第4図は興なる入射角度を有する光線に対する本発明の
パネルの機能を示す。 第5図は本発明による弯曲パネルを示す。 第6図は本発明の一実施例によるドーム型のパネルを示
す。 第7図は本発明によるコルゲート(波)型のパネルを示
す。 第7a図は屋根上の、第7図のパネルの使用態様を示す
。 第8図は本発明による波型パネルの代案実施例を示す。 第8a図は屋根上の、第8図のパネルの使用態様を示す
。 第9図は縦壁の部分としての本発明のパネルの使用態様
を示す。 第10図は本発明の実施例により構成し機能するベネチ
アンブラインドのスラットパネルの断面図。 第118.11b図は第10図のベネチアンブラインド
の二つの代案方向の光学特性を示す。 第12図は二枚の相補パネル内の透光態様を示す。 第13図は二個の相補プリズム内の総計内部反射を示す
。 第14図は本発明の望ましい実施例の窓パネルにより得
られる透光態様と二m総計内部反射を示す。 第15図はQ ua tex(イスラエル国登録商標)
瓢シートで画成した透光性パネルを示す。 11・・・弧、21.31・・・光線、22.23.2
4.32.34゜35・・・表面、31.36.120
・・・光線、42.43.82・・・プリズム、47.
48.49.51.52・・・回折光線、53・・・弯
曲パネル、62・・・コルゲート処理アスベス屋根、7
1・・・屋根、75.94・・・建屋、81・・・パネ
ル、93・・・IIi壁、102 、104 、112
、114・・・パネル、103・・・ギャップ。 ト1.・で、υ FIG I FIG mF鴫、5 FIG II
を示す。 第3図は本発明の望ましい実施例にて機能するプリズム
内の総計内部反射を示す。 第4図は興なる入射角度を有する光線に対する本発明の
パネルの機能を示す。 第5図は本発明による弯曲パネルを示す。 第6図は本発明の一実施例によるドーム型のパネルを示
す。 第7図は本発明によるコルゲート(波)型のパネルを示
す。 第7a図は屋根上の、第7図のパネルの使用態様を示す
。 第8図は本発明による波型パネルの代案実施例を示す。 第8a図は屋根上の、第8図のパネルの使用態様を示す
。 第9図は縦壁の部分としての本発明のパネルの使用態様
を示す。 第10図は本発明の実施例により構成し機能するベネチ
アンブラインドのスラットパネルの断面図。 第118.11b図は第10図のベネチアンブラインド
の二つの代案方向の光学特性を示す。 第12図は二枚の相補パネル内の透光態様を示す。 第13図は二個の相補プリズム内の総計内部反射を示す
。 第14図は本発明の望ましい実施例の窓パネルにより得
られる透光態様と二m総計内部反射を示す。 第15図はQ ua tex(イスラエル国登録商標)
瓢シートで画成した透光性パネルを示す。 11・・・弧、21.31・・・光線、22.23.2
4.32.34゜35・・・表面、31.36.120
・・・光線、42.43.82・・・プリズム、47.
48.49.51.52・・・回折光線、53・・・弯
曲パネル、62・・・コルゲート処理アスベス屋根、7
1・・・屋根、75.94・・・建屋、81・・・パネ
ル、93・・・IIi壁、102 、104 、112
、114・・・パネル、103・・・ギャップ。 ト1.・で、υ FIG I FIG mF鴫、5 FIG II
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1) 人制角域に於ける入射光線を選択的に透光さ
せ、かつ入射角の小さな域内に於ける入射光線を反射す
る下記要素から成る事を特徴とする一層の選択式透光パ
ネル。 (7) 複数個の隣接配設した三角形のプリズム。 イ) 上記プリズムは一端にて直角を有し他の二重にて
二つの角度を有して入射光線の二重内部反射を入射角の
上記小さな域内に収める事。 (つ)上記入射角の小さな域は90°以上又は90゛以
下に選択する事。 (2) パネルは平らであり、隣接配置したプリズム
は全て同一構造である上記第(1)11I記載の選択式
透光パネル。 (3)プリズムは35°−90°−55°を有する上記
第(2)項記載の選択式透光パネル。 (4) パネルは弯曲し、プリズムは弯曲面の軸線に
対し平行であり、前記弯曲したパネルの各部分に於ける
プリズムの各角度は興っていて大地に、対する所定の入
射角度を有する太陽光線の所望の総計内部反射を与える
上記第(1)項記載の選択式透光パネル。 ら)上記第(4)項記載のパネルから成る弯曲外向の面
により構成した多数の回転型スラットを含むベネチアン
ブラインド(横型ブラインド)−を構成した上記第(4
)項記載の選択式透光パネル。 (6)パネルはドーム型を代表とする弯曲状のパネルで
あり、隣接配設したプリズムは互いに平行でありかつ東
西方向に整列しており、前記プリズムは所定角度の入射
太陽光線の総計内部反射を与える角度を有する上記第(
1)項記載の選択式透光パネル。 (7)入射角の小さい域は最も暑い夏期の開に強度の太
陽光線の入射角を含む上記第(1)項記載の選択式透光
パネル。 (8)入射角の範囲内の光線を選択的に透光し、かつ入
射角の小さな域内の入射光線を反射する下記構成要素か
ら成る事を特徴とする実質的に透明なパネル。 (7) 内部に後記各ギャップに配したプリズムの一
対の対面アレーを画成する複数の前記ギャップから成る
一式のアレーを形成した透光性シート。 但し上記各アレーは下記構成要素から成ること。 (1) 入射角の小さい域内にて入射光線の二重の総
計内部反射を与える二つの他の異る所定角度を有する複
数個の正三角形プリズム。 O) 補助関係に互いに装着する8対のシートのプリズ
ム。 (9) 透光性シートは内部にギャップから成るアレ
ーを形成しである上記第(8)項記載のパネル。 佳 透光性シートは、各々プリズムから成るアレーを上
に形成しである一対のシートから構成した上記第(8)
項記載のパネル。 0Tl ギャップから成るアレーは連続ギャップを画
成する上記第(8)項記載のパネル。 (+21 アレーは互いに独立した複数個のギャップ
を画成する上記Jll f8)項記載のパネル。 0J 複数個のプリズムは各プリズムの一面が水平に
近づく上記第(8)項記載のパネル。 ■ 隣接配設したプリズムは小さな面を有する上記第(
8)項記載のパネル。 09 一対のシートは互いに各々の周縁にてのみ接着し
である上記第色項記載のパネル。 お)入射角の所定の小さな域用のプリズムの複数の角度
は下記の式により決定する事。 1.5sin (45−X)−sin (90−a
>但し式中X及び90−xは正三角形プリズムの角度で
あり、αは総計して内部で反射する入射角の範囲の中位
線である。 0力 入射角の所定の小さな範囲のプリズムの開角度は
下記の式から決定するもの。 1.5sin (45−X) −5in 490−
a>但し式中X及び90−xは正三角形プリズムの開角
度であり、αは総計的に内部に反lする入射角の範囲の
中位線である。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IL65514 | 1982-04-18 | ||
IL65514A IL65514A (en) | 1982-04-18 | 1982-04-18 | Selectively light transmitting panel for buildings |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58189441A true JPS58189441A (ja) | 1983-11-05 |
JP2566129B2 JP2566129B2 (ja) | 1996-12-25 |
Family
ID=11053415
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58059874A Expired - Lifetime JP2566129B2 (ja) | 1982-04-18 | 1983-04-05 | プリズムを用いたパネル |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4519675A (ja) |
EP (1) | EP0092322B1 (ja) |
JP (1) | JP2566129B2 (ja) |
AT (1) | ATE48183T1 (ja) |
AU (1) | AU554647B2 (ja) |
CA (1) | CA1209834A (ja) |
DE (1) | DE3380879D1 (ja) |
IL (1) | IL65514A (ja) |
NZ (1) | NZ203751A (ja) |
ZA (1) | ZA832244B (ja) |
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