LU88508A1 - Fensterverglasung - Google Patents

Description

Fensterverglasung

Die Erfindung betrifft eine Fensterverglasung bestehend aus elner Dop-pelverglasung mit abgedichtetem Zwischenraum, bei der im Berelch der Außenscheibe eine lichtdurchlässige Schicht mit definiertem Oberflächen-wlderstand angeordnet ist und bel der die Innenschelbe m1t einer radar-reflektierenden, optisch transparenten Schicht versehen ist.

Eine derartige Fensterverglasung ist aus der DE 40 08 660 Al bekannt geworden. Diese Fensterverglasung ist nach dem Prinzip des Jaumann-Absorbers aufgebaut, d.h., daß der von der AuSenscheibe reflektierte Anteil der elnfallenden elektromagnetischen Strahlung von demjenlgen Anteil der elektromagnetlschen Strahlung (lberlagert wird, der von der 1m Abstand von etwa einem Viertel der Betrlebswellenlänge angeordneten, reflektie-renden Schicht auf der Innenscheibe stammt. Aufgrund der Gegenphasigkeit beider Anteile findet eine Auslöschung der reflektierten Wellenanteile statt.

Derartige Fensterverglasungen eignen sich insbesondere für Gebäude, die in der Nähe von Richtfunkstrecken oder von Elnrichtungen zur Flugsiche-rung, z.B. von Radarüberwachungsanlagen, errichtet werden, da ohne derartige, die Radarreflexion vermlndernde Fensterverglasungen, durch stö-rende Reflexionen Beelnträchtigungen der Flugsicherung bzw. Richtfunk-strecke im Radarfrequenzbereich auftreten können.

Eine Energiegewinnung 1st jedoch bei der DE 40 08 660 Al nicht vorgese-hen. 01e DE 38 01 989 Al beschreibt Mngegen eine IsoUerverglasung, in der Solarzellen angeordnet sind, die das einfallende Licht zur Energiegewinnung nutzen. Radarabsorblerende Eigenschaften weist diese Isolier-verglasung nicht auf.

Aufgabe der vorllegenden Erfindung 1st es, eine Fensterverglasung der angegebenen Art zu schaffen, die lelcht herstellbar 1st, eine Anpassung der elektromagnetischen Eigenschaften an die am Elnbauort gegebenen Ver-hältnisse erlaubt und auBerdem eine Energiegewinnung ermöglicht.

Ausgehend von elner Fensterverglasung bekannter Art erfolgt die Lösung der Aufgabe dadurch, daB die im Bereich der AuBenschelbe befindliche Schicht aus parallel zueinander angeordneten, drahtförmigen elektrischen LeItem besteht, deren Längsachse in elnem elnstellbaren Winkel zur Polar isationsrichtung der einfallenden elektromagnetlschen Strahlungen derart eingestellt ist, daB der Anteil der von der radarreflektierenden Schicht reflektierten und durch die Schicht wieder hindurchgetretenen elektromagnetlschen Strahlung etwa gleich dein Anteil der von der im Bereich der Außenscheibe befindlichen Schicht reflektierten Strahlung 1st und daB die Innenschelbe mit elner Dünnschlchtsolarzelle versehen 1st.

Die erfindungsgemäße Fensterverglasung bletet den Vortell, zum einen un-erwünschte Radarreflexionen weitgehend zu unterdrücken und g1e1chze1t1g bei Beibehaltung der erwünsehten.opt1schen Transparenz eine photovol tal-sche Energiegewinnung zu ermögllchen. Diese photovoltaische elektrische Energiegewlnnung mit H1lfe des bekannten photovoltalschen Effekts in Dünnschlchtsolarzel1 en für den opt1schen und nahen Infrarotbereich erfolgt dabei auf der Basis von Dünnnsch1chthalble1tern und ihren Übergän-gen (p/n, pin, p1np1n, etc.) und den dazugehöHgen leitfähigen Kontakt-fl ächen. E1n Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnltt durch eine Isolierverglasung zur Radarrefl exions-unterdrückung und gleichzeitiger photovoltalscher Energiegewinnung und

Fig. 2 ein Diagramm für die Unterdrückung der Radareflexion des 1n Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels.

Bei dein in Fig. 1 dargestellten Schnltt durch eine Fensterverglasung ge-mäß der vorllegenden Erfindung für Gebäude 1st mit 2 eine AuBenschelbe und m1t 8 eine Innenscheibe bezeichnet, die durch einen Zwlschenraum S voneinander getrennt sind. Die AuBenschelbe 2 kann mit lichtdurchlässi- gen, elektrisch leitfähigen, leicht eingefärbten Farbschichten 1,4 ver-sehen sein. In der Außenscheibe 2 sind elektrisch Ie1tfäh1ge Drähte 3 eingelegt, welche einen Teil der einfallenden Radarenergie reflektieren. Bei elner Dlmensionierung der Verglasung für ei ne Betrlebsfrequenz von etwa ein Gigahertz ergeben s1ch als vortellhafte Abmessungen die folgen-den Werte: Die Dicke der Außenschelbe 2 liegt 1m Berelch von 1 bis 20 nm, der Abstand zwischen benachbarten Drähten 3 in der Schelbe 2 liegt vorteilhafterweise zwischen 10 und 30 mm, der Abstand 5 der AuBenschelbe 2 zur Innenschelbe 8 11 egt vorteilhafterweise zwischen 10 bis 35 mm, wo-bei der Zwlschenraum 5 entweder evakulert oder mit einem Gas gefUllt sein kann. Selbstverständllch 1st die Dicke der AuBenschelbe 2, des Ab-standes 5 zwischen AuBenschelbe 2 und Innenschelbe 8 sowle der Abstand jewelIs zweler benachbarter parallel er Drähte 3 in der AuBenschelbe 2 auf den Frequenzbereich der zu unterdrückenden Radarreflexlonen abzu-stimmen. Zwar 1st der Drahtdurchmesser in einem welten Rahmen bellebig wählbar, jedoch wird ein Drahtdurchmesser < 0,5 mm bevorzugt, urn die optische Transparenz der AuBenschelbe 2 nicht wesentUch elnzuschränken.

Die Dimensi onierung des Abstandes d der parallel verlaufenden Drähte 3 und deren Winkel <x zur Polarisationsrichtung der einfallenden elektro-magnetischen Strahlung beeinflussen die Intensität der Reflexlonsunter-drückung. Unter der Voraussetzung, daB die erfindungsgemäße Verglasung das Funktionsprinzlp des bekannten Jaumann-Absorbers benutzt, erfolgt die dazu erforderliche Abstiirenung der Amplituden und Phasen der jewel!1-gen Anteile der elektromagnetlschen Strahlung mittels des Abstandes der drahtförmigen elektrischen Leiter 3 untereinander und mittels des Abstandes der Drähte 3 zur radarreflektierenden, optisch transparenten Schicht 6 auf der Innenschelbe 8.

Urn neben der Radarreflexionsunterdrückung die Gewlnnung photovoltaischer Energie zu ermöglichen, 1st die Innenschelbe 8 zusätzllch mit einer Dünnschichtsolarzel!e 7 versehen, die be1m dargestellten Ausführungsbei-splel zwischen der radarreflektierenden, 'optisch transparenten Schicht 6 und der Innenschelbe 8 angeordnet 1st und die gesamte-Fläche der Innenschelbe 8 bedeckt. Diese Dünnschichtsolarzelle 7 besteht in herkömmli- cher Weise aus einer leitfâhigen -transparenten Dünnschichtelektrode, z.B. aus Metal1 oder dotiertem Metalloxid (Sn02:F oder ZnO:Al), um das auftreffende Licht zu absorbieren und in elektrischen Strom umzuwandeln. Dabei können einer oder mehrere Halbleiterübergânge (P/n, pin, pinpin, Tandem- oder Drelfachübergang) vorgesehen sein, wobei DQnnschlchthalb-leiter verwendet werden können, wie z.B. a-S1:H, a-Si-Ge, die auch teil -weise dotiert sein können oder andere bekannte Dünnschichthalbleiter, wie z.B. Cu, In, Se oder dgl., in Form dünner Filme, die ebenfalls tell - weise dotiert sein können. Ferner ist die Dünnschichtsolarzel!e 7 mit einem nicht dargestel1 ten elektrischen Kontakt aus Métal!, dotiertem Me-talloxid oder auch einer Kombination leitfâhlger Materialien versehen, um den entstehenden photovoltaischen Strom abführen zu können.

Fig. 2 läßt erkennen, dafl für elnen Frequenzberelch von etwa einem Gigahertz bei den angegebenen Maßen für die erfindungsgemäße Fenstervergla-sung und entsprechend eingestelltem Winkel, z.B. 35e bis 55* der parallel en Drähte 3 zur Polar1sat1onsr1chtung und einem Drahtabstand von < 1 cm eine sehr starke Unterdrückung der Radarreflexionen erzielt wird, und zwar in der Größenordnung von 20 - 24 dB. Auch dadurch 1st e1ne Tellre-flaxion der auftreffenden Radarstrahlen durch die Außenscheibe mögüch, wobei der zweite Teil von der radarreflektlerenden Schicht 6 auf der In-nenschelbe 8 reflektiert wird und die dabei auftretende, abstandsbeding-te Phasenverschiebung zu einer Auslöschung der reflektierten Anteüe führt.

Claims (2)

Fensterverglasung

1. Fensterverglasung bestehend aus elner Doppelverglasung mit abge-dlchtetem Zwlschenraum, bel der im Berelch der AuBenschelbe eine licht-durchlässlge Schicht mit deflnlertem Oberflächenwiderstand angeordnet 1st und bel der die Innenschelbe mit elner radarreflektlerenden optisch transparenten Schicht versehen 1st, dadurch gekennzeichnet, daB die 1m Berelch der AuBenschelbe beflndUche Schicht aus parallel zuelnander angeordnet en, drahtförmlgen elektrlschen Leitern besteht, deren Längsachse 1n einem elnstellbaren Winkel zur Polar1sat1onsr1chtung der elnfallenden elektromagnetlschen Strahlungen derart elngestellt 1st, daB der Antell der von der radarreflektlerenden Schicht reflektierten und durch die Schicht wieder hlndurchgetretenen elektromagnetlschen Strahlung etwa glelch dem Antell der von der 1m Berelch der AuBenschelbe befindllchen Schicht reflektierten Strahlung 1st und daB die Innenschelbe mit elner Dünnschlchtsolarzelle versehen 1st.

2. Fensterverglasung nach Anspruch 1, dadurch gekennzelchnet, daB die Dünnschlchtsolarzelle (7) zwlschen der radarreflektlerenden, optisch transparenten Schicht (6) und der Innenschelbe (8) angeordnet 1st.