MX2012013584A - Dispositivos y metodos de fenestracion termicamente aislantes. - Google Patents

Abstract

Algunas modalidades proveen un aparato de fenestración que incluye por lo menos una hoja de vidrio apta de ser instalada en la abertura de un recinto de construcción y una estructura teselada dispuesta adyacente a la por lo menos una hoja de vidrio. La estructura teselada puede incluir por lo menos una partición que tiene una primera cara y una segunda cara. La por lo menos una partición puede definir una pluralidad de celdas separadas espacialmente dentro de una región sustancialmente contigua de la abertura. Cada una de la pluralidad de celdas separadas espacialmente puede tener un ancho de celda y una profundidad de celda. Cada una de la pluralidad de celdas separadas espacialmente pueden estar rodeadas por lo menos parcialmente por la primera cara de la por lo menos una partición, la segunda cara de la por lo menos una partición o una combinación de la primera cara y la segunda cara de la por lo menos una partición.

Description

DISPOSITIVOS Y METODOS DE FENESTRACION TERMICAMENTE AISLANTES CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención es concerniente en general con penetración y más en particular . con dispositivos de penetración y métodos que proveen aislamiento térmico.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Muchas construcciones tienen paredes, techos y/o tejados que impiden por lo menos parcialmente que la luz del medio ambiente exterior entre a tales construcciones. Los dispositivos y métodos de fenestracion pueden ser usados para permitir que algo de la luz exterior pase a una construcción. También pueden permitir que los ocupantes de la construcción vean el medio ambiente exterior y/o permitir que la luz del día ilumine sustancialmente el interior de la construcción. Los dispositivos de penetración incluyen ventanas, tragaluces y otros tipos de aberturas y cubiertas para aberturas. Una ventana es comúnmente colocada en una abertura de la pared de la construcción, mientras que un tragaluz es colocado comúnmente en una abertura de un tejado o techo de construcción. Hay numerosos tipos de tragaluces, incluyendo, por ejemplo tragaluces vidriadas de plástico, tragaluces vidriadas de vidrio, pozos de luz y dispositivos de luz del dia tubulares ("TDD") . Los pozos de luz y dispositivos de luz de dia tubulares transportan la luz exterior del tejado al techo del interior de la construcción.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Modalidades ejemplares descritas en la presente tienen varios elementos, ninguno individual de los cuales es indispensable o solamente responsable por sus atributos deseables. Sin limitar el alcance de las reivindicaciones, algunos de los elementos ventajosos son de algunas modalidades son ahora resumidos.

Algunas modalidades provee un aparato de fenestración que tiene por lo menos una hoja vidriada apta de ser instalada en una abertura de un recinto de construcción y una estructura teselada (por ejemplo, delineada espacialmente) dispuesta adyacente a la por lo menos una hoja vidriada. La estructura teselada puede incluir por lo menos una partición que tiene una primera cara y una segunda cara. La por lo menos una partición puede delinear, por lo menos en parte, una pluralidad de sendas separadas espacialmente dentro de una región sustancialmente continua de la abertura. El volumen dentro de cada celda puede o puede no estar aislada completamente de los volúmenes de las otras celdas. Las celdas pueden o no pueden compartir una o más paredes comunes. Cada una de la pluralidad de celdas separadas espacialmente . tiene un ancho de celda y una profundidad de celda. Cada una de la pluralidad de celdas espaciadas especialmente es rodeada por lo menos parcialmente por la primera cara de la por lo menos una partición, la segunda cara de la por lo menos una partición o una combinación de la primera cara y la segunda cara de la por lo menos una partición.

En ciertas modalidades, la reflectancia luminosa de la primera cara de la por lo menos una partición es mayor o igual a alrededor de 95%. En algunas modalidades, la reflectancia luminosa de la segunda cara de la por lo menos una partición es mayor o igual a alrededor de 95%. En algunas modalidades, la reflectancia luminosa de cada una de la primera cara y la segunda cara de la por lo menos una partición puede ser mayor o igual a alrededor de 99%. La por lo menos una partición puede incluir una pluralidad de segmentos de película reflejantes. En algunas modalidades, los dispositivos de fenestración. pueden incluir una pluralidad de particiones.

La estructura teselada puede incluir una estructura de panal, tal como por ejemplo una estructura de panal prismática cubica . o una estructura de panal prismática hexagonal o cualquier otra estructura apropiada.

El aparato puede incluir una segunda hoja vidriada. La estructura teselada puede ser dispuesta entre por lo menos una primera hoja vidriada y la segunda hoja vidriada. En algunas modalidades, el aparato de fenestración es colocado de tal manera que la luz exterior pasa a través de la segunda hoja vidriada después de pasar a través de la estructura teselada. En algunas modalidades, la fracción de luz visible que sale de la segunda hoja vidriada puede ser mayor o igual a alrededor de 85% de la luz visible que penetra al aparato de fenestración .

La profundidad de celda de cada una de la pluralidad de celdas separadas espacialmente puede ser mayor o igual alrededor de 1.3 cm (0.5 pulgadas) . El ancho de celda de cada una de la pluralidad de celdas separadas espacialmente puede ser menor o igual a alrededor de 5 cm (2 pulgadas) .

El recinto de construcción puede incluir un tejado, una pared y/u otros elementos de construcción. La abertura en el recinto de construcción puede incluir un tubo reflejante internamente que se extiende entre una abertura en el tejado y un sitio interior de la construcción.

Ciertas modalidades proveen un método para proveer luz al interior de una construcción. El método puede incluir las etapas de colocar por lo menos una hoja vidriada en una abertura en el recinto de construcción y colocar una estructura teselada adyacente a la por lo menos una hoja vidriada. La estructura teselada puede incluir por lo menos una partición que tiene una primera cara y una segunda cara. La por lo menos una partición puede definir una pluralidad de celdas separadas espacialmente dentro de una región sustancialmente contigua de la abertura. Cada una de la pluralidad de celdas separadas espacialmente tiene un ancho de celda y una profundidad de celda. Cada una de la pluralidad de celdas separadas espacialmente es rodeada por lo menos parcialmente por la primera cara de la por lo menos una partición, la segunda cara de la por lo menos una partición o una combinación de la primera cara y la segunda cara de la por lo menos una partición. La reflectancia luminosa de la primera cara de la por lo menos una partición puede ser de cualquier valor apropiado, tal como ejemplo mayor o igual a alrededor de 95%.

El método puede incluir proveer una unidad de vidriado doble que incorpora la por lo menos una hoja vidriada y una segunda hoja vidriada. La estructura teselada puede ser dispuesta entre la por lo menos una hoja vidriada y la segunda hoja vidriada. El método puede incluir proveer un difusor y colocar el difusor adyacente o cerca de la estructura teselada. El difusor puede estar configurado para refractar o reflejar la luz que se propaga a través del difusor de una manera que altera u obscurece la vista del dispositivo de fenestración desde el interior de la construcción .

Algunas modalidades proveen un método de manufactura de un aparato de fenestración. El método puede incluir las etapas de dividir una hoja de película reflejante en una pluralidad de segmentos que tienen una longitud de segmentos; formar por lo menos un primer bucle de película, un segundo bucle de película y un tercer bucle de película, a partir de la pluralidad de segmentos; insertar un primer mandril al primer bucle de película y expandir el primer mandril hasta que el primer bucle alcanza una forma deseada; insertar un segundo mandril al segundo bucle de película y expandir el segundo mandril hasta que el segundo bucle alcanza una forma deseada; adherir el segundo bucle al primer bucle mientras que el primer mandril es insertado al primer bucle y el segundo mandril es insertado al segundo bucle; insertar el primer mandril o un tercer mandril al tercer bucle de película y expandir el tercer mandril hasta que el tercer bucle alcanza una forma deseada; adherir el tercer bucle al segundo bucle mientras que el primer mandril o el tercer mandril es insertado al tercer bucle y el segundo mandril es insertado al segundo bucle. El primer bucle, el segundo bucle y el tercer bucle pueden formar una estructura de celda ensamblada. Bucles adicionales pueden ser adheridos a la estructura de celda ensamblada hasta que la estructura de celda ensamblada llena sustancialmente una abertura del aparato de fenestración . En algunas modalidades, la estructura de celda ensamblada puede formar una estructura de panal. La longitud de segmento de cada una de la pluralidad de segmentos puede ser mayor o igual al perímetro de una celda y una estructura de celda ensamblada.

Ciertas modalidades proveen un método de manufactura de un aparato de fenestración con una estructura teselada que comprende una pluralidad de celdas poligonales. El método puede incluir las etapas de proveer una primera banda de película y una segunda banda película; engarzar la primera banda película y la segunda banda película a incrementos iguales a las longitudes de los lados de las celdas poligonales; pegar la primera banda película a la segunda banda película conjuntamente en puntos que son seleccionados para crear una estructura de celda engarzada que comprende celdas individuales que tienen formas poligonales deseadas y crear estructuras de celda ensambladas adicionales hasta que las estructuras de celdas ensambladas llenan sustancialmente toda o una porción de la abertura del aparato de fenestración.

En algunas modalidades, las estructuras de celdas ensambladas pueden ser aseguradas entre las primeras y segundas hojas vidriadas. Por lo menos una de la primera banda película y la segunda banda película pueden incluir un material que tiene una reflectancia luminosa mayor o igual a alrededor de 95% cuando es medida con respecto a un iluminante de CIE D65- BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Varias modalidades son ilustradas en las figuras adjuntas por propósitos ilustrativos y no deben ser interpretadas de ninguna manera como limitantes de la invención. Además, varios elementos de diferentes modalidades reveladas pueden ser combinados para formar modalidades adicionales que son parte de esta revelación. Cualquier elemento o estructura puede ser removido u omitido. En todas las figuras, los números de referencia pueden ser reutilizados para indicar correspondencia entre elementos de referencia .

La Figura 1 es una vista en perspectiva parcial de un dispositivo de fenestracion de doble vidriado.

La Figura 2 es un diagrama de rayos esquemática que muestra la propagación de luz a través del dispositivo de fenestracion mostrado en la Figura 1.

La Figura 3 es un diagrama esquemático que muestra otro dispositivo de fenestracion de doble vidriado.

La Figura 4A es una vista en perspectiva de una celda de estructura teselada sin formar.

La Figura 4B es un diagrama esquemático de un aparato para formar celdas de estructura teselada.

La Figura 4C es un diagrama esquemático que muestra la operación de un aparato para formar celdas de estructura teseladas.

La Figura 4D es un diagrama esquemático que muestra la operación de un aparato para formar celdas de estructura teselada .

La Figura 5 es un diagrama esquemático que muestra la operación de otro aparato para formas celdas de estructuras teseladas .

La Figura 6 es un ejemplo de un diagrama que muestra ejemplos de proporciones entre el área de película usada para formar celdas de estructura teselada y el área de una abertura vidriada.

La Figura 7 es un diagrama esquemático de una instalación de TDD ejemplar que incorpora un dispositivo de fenestracion térmicamente aislante.

La Figura 8 es una vista en perspectiva de un dispositivo de fenestracion térmicamente aislante.

La Figura 9 es una vista en perspectiva parcial de una instalación de TDD ejemplar que incorpora el dispositivo de fenestracion térmicamente aislante mostrado en la Figura 8.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE MODALIDADES PREFERIDAS Aunque ciertas modalidades preferidas y ejemplos son revelados en la presente, la materia de la invención se extiende más allá de los ejemplos en las modalidades reveladas específicamente a otras modalidades alternativas y/o usos y modificaciones y equivalentes de los mismos. Ásí, el alcance de las reivindicaciones adjuntas a la presente no está limitado de ninguna manera las modalidades particulares descritas a continuación. Por ejemplo, en cualquier método o proceso revelado en la presente, los actos u operaciones del método o proceso pueden ser efectuados en cualquier secuencia apropiada y no están limitados necesariamente a cualquier secuencia revelada particular. Varias operaciones pueden ser descritas como múltiples operaciones discretas a su vez, de una manera que puede ser útil en el entendimiento de ciertas modalidades; sin embargo, el orden de descripción no debe ser interpretado que implique que estas operaciones son dependientes del orden. Adicionalmente, las estructuras, sistemas y/o dispositivos descritos en la presente pueden ser implementados como componentes integrados o como componentes separados. Por propósitos de comparar varias modalidades, ciertos aspectos y ventajas de estas modalidades son descritos. No necesariamente todos de tales aspectos o ventajas son obtenidos por alguna modalidad particular. Asi, por ejemplo varias modalidades se pueden llevar a cabo de una manera que obtiene u optimiza una ventaja o grupos de ventajas como se enseña en la 'presente sin obtener necesariamente otros aspectos o ventajas como también se puede enseñar o sugerir en la presente.

Los productos de fenestración pueden ser diseñados para permitir que los ocupantes al interior de una conducción vean el medio ambiente exterior. Tales productos pueden también permitir que la luz del sol ilumine el interior de la construcción. En algunas modalidades, un dispositivo de fenestración es colocado en una abertura del pecho o tejado de la construcción. Como se usan en la presente, los términos "fenestración", "dispositivo de fenestración", "aparato de fenestración", "método de fenestración" y términos similares son usados en su sentido amplio y ordinario. Por ejemplo, los dispositivos de fenestración pueden incluir tragaluces, ventanas, paredes, paneles, bloques, puertas, mallas, tiros, aberturas, tubos, otras estructuras que no son completamente opacas o una combinación de estructuras.

Los dispositivos de fenestración que son instalados en una abertura de un tejado o techo de una construcción son frecuentemente llamados tragaluces, mientras que los dispositivos de fenestración instalados verticalmente o en una abertura de pared son frecuentemente llamados ventanas. Los tragaluces y ventanas pueden incluir un vidriado transparente o translúcido, que puede ser fabricado de una variedad de materiales, tales como plástico, vidrio, material claro, material prismático, material translúcido, otro material que no es completamente opaco, una combinación de materiales no opacos o una combinación de uno o más materiales no opacos y uno o más materiales opacos. Dispositivos de luz de día tubulares y pozos de luz son ejemplos de tragaluces que pueden transportar luz desde el tejado de una construcción al techo y el interior de la construcción.

Un vidriado puede sufrir de una o más limitaciones de desempeño. Por ejemplo, el ángulo incidente del sol a una superficie vidriada puede variar considerablemente en todo el día y año debido al movimiento del sol. Un cambio en el ángulo incidente de la luz del sol puede afectar las características de transmisión óptica del vidriado. Las características de transmisión pueden también variar en base al índice o índices de refracción de materiales usados en el vidriado .

Los materiales de vidriado no opacos tienden a tener conductividad térmica relativamente alta y transmisión de luz en comparación con los materiales de construcción opacos usados en el recinto de construcción restante. Por al menos esta razón, los dispositivos y métodos de fenestracion pueden ser grandes contribuyentes a la perdida de calor o ganancia de calor en una construcción.

Un dispositivo de fenestracion puede estar configurado para reducir la perdida de calor de la construcción o ganancia de calor de la construcción. Por ejemplo, una o más hojas de vidriado pueden incluir un recubrimiento espectralmente selectivo que tiene bajas propiedades de emisividad, de tal manera que la transmisión de radiación infrarroja a través de las hojas es disminuida. En una sistema de doble vidriado, la hoja interior puede ser recubierta con un recubrimiento espectralmente selectivo para reducir la emisión de energía a longitudes de onda infrarrojas de la hoja interior caliente hacia afuera durante el tiempo frió. Los recubrimientos de baja emisividad pueden también reflejar la luz del sol que entra al vidriado, reduciendo mediante esto la ganancia de calor solar de la construcción durante meses más calientes. Sin embargo, un vidriado con un recubrimiento de baja emisividad puede tener transmisión de luz visible más baja en comparación con un vidriado sin recubrir.

Como otro ejemplo, el llenado del espacio entre hojas de un vidriado "de múltiples hojas con un gas inerte puede reducir las pérdidas de calor por conducción debido a que los gases inertes tienen en general una conductividad térmica más baja que el aire. Esta técnica puede también reducir las pérdidas por convección debido a que los gases inertes son en general más pesados que el aire y pueden suprimir el movimiento de gas. Sin embargo, puede ser difícil que una unidad de vidriado mantenga un buen sello para impedir fugas de estos gases.

Como un ejemplo adicional, el llenado del espacio entre hojas de un vidriado de múltiples hojas con aerogel puede reducir la perdida de calor y ganancia de calor. El aerogel puede reducir las pérdidas por conducción y por convección debido al número grande de cavidades de aire muy pequeñas en el mismo. Las cavidades de aire pueden reducir la conductividad térmica debido a que el aire estacionario es un buen aislante térmico. El aerogel es en general translúcido y puede reducir la transmisión de luz visible a través del vidriado .

En la modalidad mostrada en la Figura 1, un dispositivo de fenestración de doble vidriado 100 incluye una estructura 106 configurada para reducir la transferencia de energía térmica entre dos hojas vidriadas 102, 104. Solo una porción del dispositivo 100 es mostrada en la Figura 1, de tal manera que los detalles pueden ser mostrados mejor. Las dimensiones globales del dispositivo 100 pueden ser seleccionadas para llenar parcialmente, llenar sustancialmente o llenar completamente una fenestración. Una estructura teselada, tal como por ejemplo la estructura de panal cubica 106 mostrada en la Figura 1, puede tener ciertas propiedades que son útiles para suprimir la radiación térmica y convección cuando son colocadas entre dos hojas 102, 104 que están a diferentes temperaturas. Como se usa en la presente, el término "estructura teselada" es usado en su sentido amplio y ordinario. Por ejemplo, las estructuras teseladas abarcan estructuras con un mosaico en sección transversal, estructuras que son en general células, estructuras que se asemejan a un panal, estructuras de panal, estructuras de 'panal prismáticas, estructuras de panal prismáticas hexagonales, estructuras de panal prismáticas cubicas, estructuras de panal irregulares, una estructura que es por lo menos parcialmente una estructura de panal, otras estructuras poligonales, una combinación de estructuras, etc.

En algunas de modalidades, la estructura teselada 106 de un vidriado 100 incluye una pluralidad de celdas 110 definidas por lo menos parcialmente por una o más paredes 112. La' radiación infrarroja de onda larga puede ser emitida de una hoja 104 de un vidriado 100 en un patrón semiesférico y se puede interceptar con las paredes 112 de la estructura teselada 106 en base a la profundidad h y distancia w entre las paredes 112. Si las paredes 112 absorben la radiación y tienen una alta emisividad, las paredes 112 pueden re- irradiar por lo menos una porción de la energía de radiación de regreso hacia a la hoja 104 y hacia otras paredes 112 de la estructura teselada 106. Las paredes 112 pueden estar configuradas para absorber una cantidad sustancial de radiación ¦ a longitudes de onda infrarrojas, incluyendo longitudes de onda a las cuales la energía térmica es transferida comúnmente a temperaturas que ocurren en la superficie de la tierra. La absorción y re-irradiación de energía térmica por la estructura teselada 106 puede reducir la cantidad de radiación que se intercepta con la otra hoja del vidriado 102 y se irradia hacia afuera a la atmosfera. En algunas modalidades, las paredes 112 de la estructura teselada 106 incluyen un sistema de material que absorbe una cantidad sustancial de radiación a longitudes de onda infrarrojas, tiene una alta emisividad a longitudes de onda infrarrojas y es altamente reflejante a longitudes de onda visibles de la luz.

En ciertas modalidades, el vidriado 100 está configurado para reducir la transferencia de energía térmica entre las hojas 102, 104 debido a convección. La estructura teselada 106 entre las hojas 102 puede reducir la convección debido a que la distancia w entre las paredes 112 que rodea a una celda 110 puede ser mucho menor que la abertura de la fenestracion. La transferencia de calor entre las hojas 102 por convección puede también ser influenciada por la distancia h entre las hojas vidriadas 102, 104. En ciertas modalidades, una distancia incrementada h entre las hojas de vidriado 10.2, 104 puede provocar una reducción en perdida de calor por medio de convección. El número de Raleygh del dispositivo de fenestracion 100 puede ser influenciado por lo menos en parte por el ancho w de la celda 110 y la profundidad h de las celdas de la estructura teselada 106. El ancho de celda w y profundidad h pueden ser seleccionados para reducir, minimizar o eliminar sustancialmente el movimiento del aire entre la hoja vidriada del fondo 104 y la hoja vidriada superior 102, como se describe en detalle adicional en la presente. Cuando la hoja inferior 104 está más caliente que la hoja superior 102, la reducción del movimiento del aire de la hoja inferior 104 a la hoja superior 102 puede reducir la pérdida de calor a través de una fenestración.

La estructura teselada 106 del dispositivo de fenestración 100 puede ser construida de cualquier sistema de material apropiado. Por lo menos una porción del material puede ser sustancialmente transparente por lo menos en el intervalo visible, puede ser sustancialmente reflejante por lo menos en el intervalo visible o puede ser parcialmente transparente y parcialmente reflejante. La estructura teselada 106 puede permitir' que la luz visible se propague entre las hojas de vidriado 102, 104. La eficiencia de transferencia de luz entre las hojas 102, 104 puede depender de las cualidades de transmisión o cualidades reflejantes del sistema de material, las dimensiones y geometría de la estructura teselada 106 y el ángulo incidente de luz que entra al dispositivo 100 en relación con los elementos ópticos del dispositivo 100.

En algunas modalidades, las paredes 112 de la estructura teselada 106 son . sustancialmente verticales y pares de paredes 112 dentro de la estructura 106 pueden ser sustancialmente paralelas. La estructura 106 puede ser dispuesta entre dos hojas de vidriado sustancialmente horizontales 102, 104. Las paredes 112 pueden ser hechas sustancialmente reflejantes utilizando cualquier técnica apropiada. Por ejemplo, las paredes 112 pueden ser construidas de una película reflejante. La película puede formar una pluralidad de celdas cerradas 110 similar a un panal. Muchas otras variaciones son posibles. Por ejemplo, las paredes 112 pueden ser cubiertas con una película o recubrimiento reflejante o pueden ser construidas de un material rígido, tal como un material reflejante rígido. Las celdas 110 pueden tener cualquier geometría apropiada, incluyendo un cuadro, un hexágono, un triángulo, un circulo, otra forma de múltiples lados, una forma con lados curvos o irregulares o una combinación de geometrías. En algunas modalidades, el sistema de material de la estructura teselada 106, la profundidad de celda h, el ancho de celda w y la geometría de celda pueden ser seleccionados para reducir la transferencia de calor térmica entre las hojas 102, 104.

En ciertas modalidades, las celdas 110 de la estructura teselada 106 son construidas por lo menos parcialmente de película DF2000MA Daylighting disponible de la 3M de la Company de Maplewood, Minnesota. La película DF2000MA Daylighting tiene mayor de 99% de reflectividad de longitudes de onda de luz visibles y menos de 10% de reflectividad infrarroja de longitud de onda larga (entre 1,000 nm y 3, 000 nm) . La película DF2000 A también tiene emisividad mayor de 0.90, conductividad térmica de aproximadamente 1.5 BTU/h-p2-°F/pulgada y tiene un espesor que es menor o igual a 0.0069 cm (0.0027 pulgadas) . A manera de ejemplo, el espesor de una pared de celda puede ser sustancialmente menor que el espesor de una capa vidriada en el dispositivo de fenestración y/o sustancialmente menor que el ancho de celda.

Las celdas 110 pueden ser construidas de muchas otras películas o materiales. En algunas modalidades, la película o material usado para formar o cubrir las paredes 112 de las celdas 110 pueden ser altamente reflejantes. Por ejemplo, la película puede tener una reflectancia luminosa mayor o igual a alrededor de 95, mayor o igual a alrededor de 98% o mayor o igual a alrededor de 99%. La película o material puede ser seleccionado para reducir las pérdidas por radiación. Por ejemplo, l película o material puede estar configurado para absorber y emitir una porción sustancial (o sustancialmente toda) la radiación infrarroja de longitud de onda larga. Las celdas 110 pueden ser construidas de un material recubierto, un material rígido, un material flexible, otro material o una combinación de materiales. Las celdas 110 pueden ser formadas y dimensionadas para reducir la transferencia de calor debido a convección. La geometría de las celdas 110 puede tener una gran influencia sobre las capacidades térmicamente aislantes del dispositivo' de fenestración 100 al reducir, minimizar o eliminar sustancialmente la convección.

Como un ejemplo, un modelo de computadora fue creado para simular las perdidas térmicas debidas a convección y conducción en un dispositivo de fenestración vidriado doble que tiene una estructura de panal dispuesta entre una hoja vidriada superior y una hoja vidriada inferior. Estructuras de panal con varias. configuraciones dimensionales y geométricas fueron simuladas. El modelo también simulo las perdidas térmicas del mismo dispositivo de fenestración vidriado doble sin la estructura de panal. Las condiciones de prueba incluyeron aplicar una diferencia de temperatura de 39°C (70°F) a través del dispositivo. La hoja inferior fue expuesta a una temperatura del aire estancado de 21°C (70°F) y la hoja superior fue expuesta a -18°C (0°F) con una velocidad de 20 km por hora (12.3 mph) transversalmente a su superficie. Ambas hojas estaban en un plano horizontal (por ejemplo, paralelo al suelo) . Los resultados de las simulaciones son mostrados en la Tabla 1.

Tabla 1 Los resultados de la Tabla 1 muestran que se puede presentar una reducción sustancial en la velocidad de transferencia de calor debido a convección cuando una estructura teselada apropiada, tal como una estructura de panal, es dispuesta entre las hojas vidriadas. En algunas modalidades, la reducción en la velocidad de transferencia de calor puede ser mayor o igual a alrededor de 25%, mayor o igual a alrededor de 35%, mayor o igual a alrededor de 40%, mayor o igual a alrededor de 50% o mayor o igual a alrededor de 60%. Las simulaciones evaluaron la velocidad de transferencia de energía térmica debido a conducción y convección; sin embargo, la transferencia de energía térmica debido a radiación puede también variar dependiendo de la configuración de una estructura teselada entre hojas vidriadas. La configuración de panal simulada fue construida de una película que tiene un espesor de 0.025 cm (0.010 pulgadas) y una conductancia térmica 7.5 veces mayor que la conductancia del aire. Por consiguiente, cuando se compara la perdida térmica de las configuraciones sin la estructura de panal con las configuraciones con la estructura de panal, la perdida debida a conducción fue mayor en las configuraciones con el panal. Esto indica que reducciones significativas en la velocidad de transferencia de calor en las configuraciones incluyendo una estructura de panal pueden dar como resultado una reducción grande en transferencia de calor debida a convección. Las dimensiones de celda de una estructura teselada pueden ser seleccionadas para reducir o minimizar la velocidad de transferencia de calor a través de un dispositivo de fenestración . Por ejemplo, si la estructura teselada es un panal que tiene una configuración de celda en general cuadrada, los resultados de la Tabla 1 muestran que el desempeño de pérdida de convección puede ser mejorado al reducir los tamaños de celda, al incrementar la profundidad de celda o al reducir los tamaños de celda e incrementar la profundidad de celda. Configuraciones del dispositivo de fenestración que tienen distancias diferentes entre hojas pueden no obstante ser diseñadas para tener características de desempeño de pérdida de convección similares al seleccionar un ancho de celda apropiado. Por ejemplo, si dos dispositivos vidriados dobles tienen separaciones de hoja de 2.5 cm (1 pulgada) y 3.8 cm (1.5 pulgadas), respectivamente y si el recubrimiento de factor U mínimo es de 0.33, la estructura de panal podría tener celdas cuadradas con un ancho de 1.3 cm (0.5 pulgadas) para la configuración con 2.5 cm (1 pulgada) de separación de hoja. La configuración con 3.8 cm (1.5 pulgadas) de separación de hoja podría tener desempeño de perdida por convección similar con una estructura de panal que tiene celdas, cuadradas con un ancho de 2.5 cm (1 pulgada) . En algunas modalidades, múltiples unidades vidriadas de hoja que tienen cantidades diferentes de separación entre hojas pueden ser modificadas para obtener los mismos requerimientos térmicos sin modificar la separación entre hojas de cualquier unidad de vidriado.

La geometría o topología de celdas en la estructura teselada pueden ser seleccionadas para reducir o minimizar la velocidad de transferencia de calor a través de un dispositivo de fenestración . Por ejemplo, los resultados en la Tabla 1 muestran que en algunas modalidades el cambio de la topología de celda de un cuadrado a un hexágono y mantener la misma área de celda puede dar como resultado un cambio despreciable en desempeño de factor U. El cambio de la topología de celda a un triángulo mientras que se mantiene la misma área de celda redujo el desempeño de perdida por convección. La elevación de una estructura teselada que tiene celdas triangulares puede, requerir más material de pared por área de abertura que hace a una estructura teselada que tiene celdas cuadradas o hexagonales.

La construcción de las celdas de la estructura teselada de un material con alta reflectividad visible puede mejorar el desempeño de perdida por convección sin reducir sustancialmente la transmisión de luz visible a través de la estructura teselada. Por ejemplo, si las celdas son fabricadas de una película con alta reflectividad visible, las celdas pueden estar configuradas para tener una alta proporción de profundidad de celda a área de celda (por ejemplo, por lo menos alrededor de 2.0 o por lo menos alrededor de 2.5 o por lo menos alrededor de 7.5, etc.) con pérdida de luz despreciable sobre un intervalo amplio de ángulos incidentes. En la modalidad mostrada en la Figura 2, la estructura teselada 106 incluye celdas 110 con paredes 112 ¦ construidas de un material con alta reflectividad visible. Un rayo de luz A que entra al dispositivo 100 con un ángulo ?¾ de 60° en la hoja superior 102 se propaga a través de la hoja 102 y se refleja en las paredes 112 de la estructura teselada 106 tres veces antes de propagarse a través de la hoja inferior 104 y al lado opuesto del dispositivo 100. Un rayo de luz B que entra al dispositivo 100 con un ángulo incidente T? de 30° en la hoja superior 102 se propaga a través de la hoja 102 y se refleja de las paredes 112 de la estructura teselada 106 una vez antes de propagarse a través de la hoja inferior 104 y al lado opuesto del dispositivo 100. En algunas modalidades, la fracción de luz visible incidente sobre la hoja superior 102 que sale de la hoja inferior 104 del dispositivo 100 es sustancialmente la misma para ambos rayos de luz A, B cuando las paredes 112 tienen alta reflectividad.

Los datos mostrados en la Tabla 2 proveen la eficiencia de transferencia de luz para dos configuraciones de dispositivo de fenestración que tienen una estructura de panal con celdas hexagonales. Configuraciones que tienen dos profundidades de celdas diferentes fueron simuladas utilizando un material reflejante con una reflectividad de 99%. En la simulación, el ancho de celda fue de 1.1 cm (0.42 pulgadas), la longitud de lado de celda fue de 0.7 cm (0.28 pulgadas) y el área de celda fue de 1.4 cm2 (0.20 pulgadas cuadradas) .

Tabla 2 En la modalidad ilustrada en la Figura 3, el dispositivo de fenestración 200 tiene una estructura teselada 206 que tiene paredes 212 que son parcial, sustancial o casi completamente transparentes o translúcidas en el intervalo visible. La estructura teselada 206 es dispuesta entre hojas transparentes 202, 204. En la modalidad ilustrada, la fracción de luz C incidente en la hoja superior 202 del dispositivo 200 que sale de la hoja inferior 204 puede ser sustancialmente más baja que la fracción de luz que saldría de la hoja inferior 104 del dispositivo 100 de la Figura 2. La diferencia en la fracción de luz que sale del dispositivo puede ser provocada por reflejos superficiales, absorción y dispersión que ocurre cuando la luz C se propaga a través de las paredes transparentes 212. Las pérdidas de luz que ocurren a medida que la luz C se propaga a través de muchas capas de material transparente en la estructura teselada 206 pueden dar como resultado beneficios de aislamiento térmicos reducidos o eliminados cuando se comparan con un dispositivo de fenestración 100 que tiene una estructura teselada 106 con paredes altamente reflejantes 112.

Las configuraciones de estructura teselada con paredes transparente o traslucidas 212 pueden suprimir la perdida de calor de vidriados o colectores solares al absorber radiación a longitudes de onda infrarrojas o al reducir la convección. En tales configuraciones, la luz es transmitida a través de las paredes 212 de la estructura teselada 206. Cuando la luz es incidente sobre tal configuración a un ángulo de incidencia alto, la fracción de luz visible que sale de la estructura teselada 206 puede ser sustancialmente reducida en comparación con la fracción de luz visible que sale de una estructura teselada 106 con paredes altamente reflejantes 112.

Con el fin de mitigar la pérdida de luz visible en tales configuraciones, algunas modalidades incluyen paredes laterales transparentes 212 que absorben una fracción relativamente pequeña de luz visible. Por ejemplo, una pared lateral altamente transmisora 212 puede tener una transmitancia luminosa mayor o igual a alrededor de 27%, mayor o igual a alrededor de 99% o casi 100%. Con el fin de obtener alta transmitancia, por lo menos una porción de la pared lateral 212 puede ser muy delgada (por ejemplo, menor o igual a alrededor de 3 mm, menor o igual a alrededor de 1 mm, menor o igual a alrededor de 600 µp? o menos o igual a alrededor de 300 pm) , puede incluir por lo menos un material de alta resistencia, puede ser construida de material (es) altamente transparente (s) puede ser fabricada para estar libre de materiales absorbentes o impurezas o incluir una combinación de elementos que mejoran la transmitancia . En ciertas modalidades, la pared lateral 212 incluye un recubrimiento, película o capa anti-reflej ante configurada para reducir o eliminar sustancialmente la reflectancia luminosa en una o más interfaces entre la pared lateral 212 y el medio (o medios) de los alrededores. Como se usa en la presente, la transmitancia luminosa y reflectancia luminosa pueden ser medidas con respecto a un iluminante de luz de día estándar, tal como el iluminante de CIE D65- En algunas modalidades, un dispositivo de fenestración tiene una estructura teselada dispuesta entre dos hojas vidriadas transparentes separadas, en donde la distancia entre las hojas vidriadas es mayor o igual a alrededor de 1.3 cm s (media pulgada). Tal dispositivo de fenestración puede ser usado en tragaluces convencionales, dispositivos de luz del día tubulares, ventanas o con cualquier producto en donde se desea alta transmisión de luz y baja perdida de calor. El dispositivo de fenestración puede reducir las pérdidas por convección entre un lado caliente del producto y un lado más frió del producto. Asi, el dispositivo puede ser benéfico durante periodos fríos o calientes del año.

En algunas modalidades, una estructura teselada como se describe en la presente es incorporada a una placa plana térmica solar y colectores concentrantes. El panal puede ser dispuesto entre una placa de recolección térmica y un vidriado extremo sobre la placa plana. El colector concentrante puede enfocar la luz con un dispositivo óptico refractivo o reflejante sobre un tubo o placa de recolección de calor más pequeño. En algunas modalidades, la estructura teselada puede ser colocada entre el reflector de recolección de calor y una cubierta transparente. El lado posterior o porción no óptica de este reflector puede ser recubierto con material de aislamiento opaco para reducir la pérdida de calor.

Ciertas modalidades proveen métodos de manufactura de una estructura teselada como se describe en la presente. En algunas modalidades, la estructura teselada . es construida utilizando una película reflejante delgada. La película puede ser manufacturada como una cinta continua y enrollada sobre un núcleo. La tela puede ser dividida en bandas que tienen un ancho igual a la dimensión de profundidad del panal. Material adhesivo u otro material de pegado puede ser recubierto o aplicado a un lado de la película. Las bandas de película pueden ser cortadas en segmentos que tienen una longitud mayor o igual al perímetro de una o más de las celdas de la estructura teselada. Las longitudes de los segmentos pueden ser un tanto mayores que el perímetro de las celdas, de tal manera que algo de la longitud del segmento puede ser usada para formar un pegado traslapante.

Un extremo del segmento de banda puede ser pegado al extremo opuesto del segmento de banda para formar un bucle de película 300 con un lado reflejante 302 de frente hacia adentro y un lado adhesivo 304 de frente hacia afuera, como se muestra en la Figura 4A. Un mandril expansible 310 puede ser insertado al bucle de película 300 y expandido para provocar que el bucle de película se conforme a una forma de celda deseada. El mandril expansible 310 puede incluir dos o más palitas que están conjuntamente cuando son insertadas al bucle como se muestra en la Figura 4B. Una pluralidad de mandriles expansibles configurados para conformar bucles de película a las formas de celdas en la estructura teselada puede ser usada. Como se muestra en la Figura 4C, un primer mandril expansible 310a puede ser usado para formar un bucle de película 300a, mientras que un segundo mandril expansible 310b permanece temporalmente dentro de un bucle previamente formado 300b para proveer soporte para adherir el bucle de película 300a al bucle previamente formado 300b. como se muestra en la Figura 4B, el bucle recién formado 300a puede ser acoplado con bucles previamente formados 300b, 300c al oprimir el bucle recién formado 300a contra los otros bucles formados 300b, 300c, que son soportados por el segundo mandril 310b. Los lados adhesivos 304 de los bucles formados se pegan entre si cuando son prensados conjuntamente. Este proceso puede ser repetido hasta ' que se obtiene la configuración de estructura teselada deseada.

En la modalidad mostrada en la Figura 5, una estructura teselada es fabricada de rollos de película 400a, 400b sin usar adhesivo. Las bandas de película 402a, 402b pueden ser estiradas a través de una serie de rodillos de compresión 404á, 404b configurados para ondular o engarzar la película 402a, 402b en incrementos iguales a la longitud de los lados de la celda (hexágono, cuadrado, etc.). la película ondulada o engarzada 402a, 402b puede continuar a través de otro conjunto de rodillos de compresión 406a, 406b que están configurados para soldar térmicamente, pegar por solvente o sujetar mecánicamente dos bandas de película 402a, 402b conjuntamente en puntos que son seleccionados para crear celdas individuales que tienen formas deseadas. Por ejemplo, los rodillos de pegado 406a, 406b pueden incluir puntas filosas 408a, 408b que son calentadas a una temperatura que provoca que las bandas de película 402a, 402b se fundan conjuntamente. Los rodillos de pegado 406a, 406b pueden emitir un grupo de celdas de película ensambladas 410. Una pluralidad de grupos de celdas de película ensambladas 410 pueden ser creadas al repetir proceso hasta que suficientes celdas son creadas para formar la estructura teselada.

En ciertas modalidades, una estructura teselada formada utilizando el proceso de mandril mostrado en las Figuras 4A-4D es más rígida que la estructura teselada formada utilizando el proceso de rodillo ondulado mostrado en la Figura 5. En algunas modalidades, el proceso de mandril usa alrededor de 2 veces tanto material de película para crear una estructura teselada como él proceso de rodillo ondulado lo haría. La Tabla mostrada en la Figura 6 muestra la relación entre el área de película usada comparada con el área de una abertura vidriada llena por la estructura teselada. Se proveen proporciones de área para configuraciones de celda ejemplares que tienen anchos de celda de 1.3 cm (0.5 pulgadas), 2.5 cm (1 pulgada) y 3.8 cm (1.5 pulgadas) y profundidades de celda de 1.3 cm (0.5 pulgadas), 2.5 cm (1 pulgada), 3.8 cm (1.5 pulgadas) o 5 cm (2 pulgadas) . La gráfica muestra proporciones de área de película a área de abertura en un ejemplo cuando el proceso de mandril que se muestra en la Figura 4A-4D es usado para preparar la estructura de celda ensamblada. En algunas modalidades, la proporción de la profundidad de celda al ancho de celda puede ser de por lo menos alrededor de 1.0 o mayor, tal como por lo menos alrededor de 1.5 o por lo menos alrededor de 2.0. en algunas modalidades, cada una de las proporciones puede ser sustancialmente más baja, tal como cuando un proceso de rollo ondulado como se muestra en la Figura 5 es usado, dando como resultado intervalos de proporción aproximadamente la mitad tan grandes como aquellos provistos anteriormente.

En algunas modalidades, un dispositivo de fenestración con una estructura teselada es incorporado a un dispositivo de luz de día tubular. Un TDD está configurado para transportar la luz del sol desde el tejado de una construcción al interior vía un tubo con una superficie reflejante sobre el interior del tubo. Un TDD puede algunas veces también ser denominado como "tragaluz tubular". Una instalación de TDD puede incluir una cubierta transparente sobre el tejado de una construcción o en otro sitio apropiado. Un tubo con una superficie reflejante sobre el interior del tubo se extiende entre la cubierta y un difusor instalado en la base del tubo. La cubierta transparente puede ser de forma de domo o puede tener otra forma apropiada y puede ser configurada para capturar la luz del sol. En ciertas modalidades, la cubierta impide que la humedad ambiental y otros materiales entren al tubo. El difusor esparce la luz del tubo al espacio o área en el cual el difusor está situado.

La cubierta puede permitir que la luz exterior, tal como la luz del día entre al tubo. En algunas modalidades, la cubierta incluye un sistema de recolección del luz configurado para mejorar o incrementar la luz del día que entra al tubo. En ciertas modalidades, un TDD incluyen un sistema mezclador de luz. Por ejemplo, el sistema mezclador de luz puede ser colocado en el tubo o integrado con el tubo y puede ser configurado para transferir luz en la dirección del difusor. El difusor puede estar configurado para distribuir o configurar la luz en general de una sala o área al interior de la construcción. Varios diseños de difusor son posibles. Un sistema de iluminación auxiliar puede ser instalado en un TDD para proveer luz del tubo al área objetivo cuando la luz del dia no está disponible en cantidad suficiente para proveer un nivel deseado de iluminación interior .

La dirección de luz que se refleja a través del tubo puede ser afectada por varios factores de propagación de luz. Refractores de propagación de luz incluyen el ángulo al cual la luz entra al TDD, que puede algunas veces ser llamado "ángulo de entrada". El ángulo de entrada puede ser afectado por, entre otras cosas, la elevación solar, los elementos ópticos en la -cubierta transparente y el ángulo de la cubierta con respecto al suelo. Otros factores de propagación de luz incluyen la pendiente de una o más porciones de la pared lateral del tubo y la especularidad de la superficie reflejante interna de la pared lateral. El gran número de combinaciones posibles de factores de propagación de luz en un solo dia pueden dar como resultado que la luz que sale del TDD a un intervalo . de ángulos amplio y continuamente variable.

La Figura 7 muestra una vista en corte de un ejemplo de un TDD 10 instalado en una construcción 16 para iluminar, con luz natural, una sala interior 12 de la construcción 16. El TDD 10 incluye una cubierta transparente 20 montada sobre el tejado 18 de la construcción 16 que permite la luz natural entre al tubo 24. La cubierta 20 puede ser montada al tejado 18 utilizando un bota aguas. El bota aguas puede incluir una brida 22a que es anexada al tejado 18 y una cantarada 22b que se eleva hacia arriba desde la brida 22a y es angular a donde sea apropiado para el canto del tejado 18 para acoplarse y retener -la cubierta 20 en una orientación en general vertical. Otras orientaciones son también posibles.

El tubo 24 puede ser conectado al bota aguas 22 y se puede extender desde el tejado 18 a través del techo 15 de la sala interior 12. El tubo 24 puede dirigir la luz LD que entra al tubo 24 hacia abajo a un difusor de luz 26 que dispersa la luz de la sala 12. La superficie inferior 25 del tubo 24 puede ser reflejante. En algunas modalidades, el tubo 24 tiene por lo menos una sección con paredes laterales sustancialmente paralelas (una superficie en general cilindrica) . Como se ilustra, el tubo 24 puede incluir múltiples secciones angulares conectadas de una manera que forma ángulos entre secciones adyacentes. Muchas otras formas y configuraciones de tubo son posibles. El tubo 24 puede ser fabricado de metal, fibra, plástico, un material rígido, una aleación, otro material apropiado o una combinación de materiales. Por ejemplo, el tubo 24 puede ser construido de aleación de aluminio 1150. La forma, posición, configuración y materiales del tubo 24 pueden ser seleccionados para incrementar o maximizar la porción de luz de día LD u otros tipos de luz que entren al tubo 24 que se propaga a la sala 12.

El. tubo 24 puede terminar en o ser acoplado funcionalmente a un difusor de luz 26. El difusor de luz 26 puede incluir uno o más dispositivos que dispersan la luz de una manera apropiada a través de un área más grande que daría la que resultaría sin el difusor 26 o dispositivos para los mismos. En algunas modalidades, el difusor 26 permite que la mayoría o sustancialmente toda la luz visible que viaja por el tubo 24 se propague a la sala 12. El difusor puede incluir una o más lentes, vidrio rectificado, difusores holográficos , otros materiales difusores o una combinación de materiales. El difusor 26 puede ser conectado al tubo 24 utilizando cualquier técnica de conexión apropiada. Por ejemplo, un anillo de tubo 28 puede ser acoplado de manera circundante con el tubo 24 y conectado al difusor de luz 26 con el fin de mantener el difusor 26 sobre el extremo del tubo 24. En algunas modalidades, el difusor 26 está ubicado en el mismo plano general como el techo 15, en general paralelo al plano del techo o cerca . del plañó del techo 15.

En ciertas modalidades, el diámetro del difusor 26 es sustancialmente igual al diámetro del tubo 24, ligeramente mayor que el diámetro del tubo 24, ligeramente menor que el diámetro del tubo 24 o sustancialmente mayor que el diámetro del tubo 24. El difusor 26 puede distribuir la luz incidente sobre el difusor hacia una superficie inferior (por ejemplo, el piso 11) debajo del difusor y en algunas configuraciones de sala, hacia una superficie superior (por ejemplo, por lo menos una pared 13 o techo 15) de la sala 12. El difusor 26 puede esparcir la luz de tal manera que, por ejemplo la luz de un área de difusor de por lo menos un pie cuadrado y/o menor o igual alrededor de 4 pies cuadrados puede ser distribuida sobre un área de piso y/o pared de por lo menos alrededor de 60 pies cuadrados y/o menor, o igual a alrededor de 200 pies cuadrados en una configuración de sala típica.

E la modalidad mostrada en la Figura 7, el TDD 10 incluye un dispositivo dé fenestración 30 para reducir la velocidad de transferencia de energía térmica entre el interior del TDD 10 y la sala 12. En la modalidad ilustrada, el dispositivo de fenestración 30 es puesto adyacente al difusor 26, entre el difusor 26 y el tubo 24. El dispositivo de fenestración 30 puede ser puesto en cualquier otra posición apropiada, tal como cerca de la parte superior del tubo 24, cerca del nivel del tejado 18, cercad del nivel del techo 15 o cerca del nivel del domo 20. En algunas modalidades, el dispositivo de fenestración 30 puede ser colocado al mismo nivel como una capa aislante encontrada en la construcción. Por ejemplo, en una construcción con una capa de aislamiento 14 directamente encima del techo 15, el dispositivo de fenestración 30 puede ser colocado en o cerca del nivel de la capa de aislamiento 145 con el fin de proveer una capa sustancialmente continua de aislamiento. El TDD 10 puede también tener dispositivos de fenestración dispuestos en una combinación de posiciones. La (s) posición (es) del (los) dispositivo (s) de fenestración 30 puede (n) ser seleccionada (s) para producir cualesquier características de transferencia de energía térmica deseada.

El dispositivo de fenestración 30 puede tener una estructura teselada como se muestra en la Figura 8. La estructura teselada ilustrada incluye celdas formadas hexagonalmente 32 con paredes reflejantes 34. Un anillo 36 que rodea la estructura teselada puede permitir que el dispositivo de fenestración 30 sea asegurado dentro del tubo 24 de un TDD 10, en un extremo del tubo 24 o dentro de otro tipo de abertura de fenestración. El dispositivo de fenestración 30 puede tener una hoja de vidriado integral 38b dispuesta sobre un lado de la estructura teselada u hojas de vidriado 38a, 38b sobre ambos lados de la estructura teselada. En ciertas modalidades, un dispositivo de fenestracion 30 con solamente una hoja de vidriado 38b está configurado para ser instalado en una abertura de tal manera que el lado sin hoja esta adyacente a una superficie transparente sustancialmente plana, tal como un difusor. En otras modalidades, el dispositivo de fenestracion 30 no tiene ninguna hoja de vidriada sino que está configurado para ser colocado en el espacio entre hojas de una unidad de vidriado de hojas múltiples.

En la modalidad ilustrada en la Figura 9, el dispositivo de fenestracion 30 mostrado en la Figura 8 es instalado en un TDD 10 directamente encima de un difusor 26. El difusor ilustrado 26 incluye una pluralidad de elementos de lente que pueden afectar por lo menos parcialmente la apariencia del dispositivo de fenestracion 30 cuando es observado desde el punto de vista de un observador desde la sala. El difusor 26 puede estar configurado para refractar o reflejar la luz que se propaga a través del difusor de una manera que altera u oscurece la visión del dispositivo de fenestracion. De esta manera, el difusor 26 puede ser usado para mejorar la apariencia estética del dispositivo de fenestracion 30. En algunas modalidades, el dispositivo de fenestracion 30 es orientado horizontalmente cuando es instalado en una abertura del recinto de construcción.

La discusión de las varias modalidades reveladas en la presente han seguido en general las modalidades ilustrada en las figuras. Sin embargo, se contempla que elementos, estructuras o características particulares de cualesquier modalidades discutidas en la presente pueden ser combinados de cualquier manera apropiada en una o más modalidades separadas no ilustradas o descritas expresamente. Por ejemplo, se comprenderá que un dispositivo de fenestración puede no incluir una hoja de vidriado, puede incluir una hoja de vidriado o más de una hoja de vidriado. Un dispositivo de fenestración puede también incluir elementos ópticos, superficies reflejantes, superficies difusoras, superficies absorbentes, superficies refractivas y otros elementos además de los elementos revelados en la presente. En muchos casos, las estructuras que son descritas o ilustradas como unitarias o contiguas pueden estar separadas mientras que todavía efectúan la (s) función (es) de la estructura (s) unitaria. En muchas instancias, estructuras que son descritas o ilustradas como separadas pueden ser unidas o combinadas mientras que todavía efectúan la (s) función (es) de las estructuras separadas. Se entenderá que además que las estructuras teseladas reveladas en la presente pueden ser usadas en por lo menos algunos sistemas de iluminación de día, dispositivos de fenestración y/u otras instalaciones de iluminación además de TDD.

Se debe apreciar que la discusión anterior de modalidades, varios elementos son algunas veces agrupados conjuntamente en una sola modalidad, figura, o ilustración de la misma por el propósito de hacer aerodinámica la revelación y ayudar en el entendimiento de uno o más de los varios aspectos de la invención. Este método de revelación, sin embargo, no será interpretado que refleja la intención de que cualquier reivindicación requiere elementos que son citados expresamente en aquella reivindicación. Además, cualesquier componentes, elementos o etapas ilustrados y/o descritos en una modalidad particular de la presente, pueden ser aplicados a o usados con cualquier otra modalidad (es) . Asi, se pretende que el alcance de la invención revelada en la presente no debe estar limitado por las modalidades particulares descritas anteriormente, sino que debe ser determinado solo por una justa lectura de las reivindicaciones que siguen.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Un aparato de fenestración caracterizado porque comprende: por lo menos una hoja vidriada apta de ser instalada en una abertura de un recinto de construcción y una estructura teselada dispuesta adyacente a la por lo menos hoja de vidriado, la estructura teselada: por lo menos una parición que tiene una primera cara y una segunda cara, la por lo menos una partición define una pluralidad de celdas separadas espacialmente dentro de una región sustancialmente continua de la abertura, cada una de la pluralidad de celdas separadas espacialmente tiene un ancho de celda y una profundidad de celda; en cada una de la pluralidad de celdas separadas espacialmente es rodeada por lo menos parcialmente por la primera cara de por lo menos una partición, la segunda cara de la por lo menos una partición o una combinación de la primera cara y la segunda cara de la por lo menos una partición y en donde la reflectancia luminosa de la primera cara de la por lo menos una partición es mayor o igual a alrededor de 95%, cuando es medida con respecto al iluminante de CIE Oes .

2. El aparato de la reivindicación 1, caracterizado porque la reflectancia luminosa de la segunda cara de por lo menos una partición es mayor o igual a alrededor de 95% cuando es medida con respecto al iluminante de CIE D65.

3. El aparato de la reivindicación 2, caracterizado porque la reflectancia luminosa de cada una de la primera cara y la segunda cara de la por lo menos una partición es mayor o igual a alrededor de 99% cuando es 'medida con respecto al iluminante de CIE D65.

4. El aparato de la reivindicación 1, caracterizado porque la por lo menos una partición comprende una pluralidad de segmentos de película reflejante.

5. El aparato de la reivindicación 1, caracterizado porque la estructura teselada comprende una estructura de panal .

6. El aparato de la reivindicación 5, caracterizado porque la estructura teselada comprende una estructura de panal prismática cubica o una estructura de panal hexagonal.

7. El aparato de la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además una segunda hoja vidriada, en donde la estructura teselada es dispuesta entre la por lo menos una hoja vidriada y la segunda hoja vidriada.

8. El aparato de la reivindicación 7, caracterizado porque el aparato de fenestración es colocado de tal manera que la luz exterior pasa a través de la segunda hoja vidriada después de pasar a través de la estructura teselada y en donde la fracción de luz visible que sale de la segunda hoja vidriada es mayor o igual a alrededor de 95% de la luz visible que entra al aparato de fenestracion.

9. El aparato de la reivindicación 1, caracterizado porque la profundidad de celda de cada una de la pluralidad de celdas separadas espacialmente es mayor o igual a alrededor de 1.3 cm (0.5 pulgadas).

10. El aparato de la reivindicación 1, caracterizado porque el ancho de celda de cada una de la pluralidad de celdas separadas espacialmente es menor o igual a alrededor de 5 cm (2 pulgadas) .

11. El aparato de la reivindicación 1, caracterizado porque el recinto de construcción comprende un tejado y en donde la abertura comprende un tubo reflejante internamente que se extiende entre una abertura en el tejado y un sitio al interior de la construcción.

12. Un método para proveer luz al interior de una construcción, el método está caracterizado porque comprende las etapas de: colocar por lo menos una hoja vidriada en una abertura en un recinto de construcción y colocar una estructura teselada adyacente a la por . lo menos una hoja vidriada, la estructura teselada comprende: por lo menos una partición que tiene una primera cara y una segunda cara, la por lo menos una partición define una pluralidad de celdas separadas espacialmente dentro de una región sustancialmente contigua de la abertura, cada una de la pluralidad de celdas separadas espacialmente tiene un ancho de celda y una profundidad de celda; en donde cada una de la pluralidad de celdas separadas espacialmente es rodeada por lo menos parcialmente por la primera cara de la por lo menos una partición, la segunda cara de la por lo menos una partición o una combinación de la primera cara y la segunda cara de la por lo menos una partición y en donde la reflectancia luminosa de la primera cara de la por lo menos una partición es mayor o igual a alrededor de 95% cuando es medida con respecto al iluminante de CIE D6s.

13. El método de la reivindicación 12, caracterizado porque comprende además proveer una de unidad de vidriado doble que incorpora por lo menos una hoja de vidrio y una segunda hoja vidriada, en la estructura teselada es dispuesta entre la por lo menos una hoja vidriada y la segunda hoja vidriada .

14. El método de la reivindicación 12, caracterizado porque comprende además colocar un difusor adyacente a la estructura teselada.

15. El método de la reivindicación 14, caracterizado porque el difusor está configurado para refractar o reflejar la luz que se propaga a través del difusor de una manera que altera u oscurece la visualización del dispositivo de fenestración desde el interior de la construcción.

16. Un método de manufactura de un aparato de fenestración, el método está caracterizado porque las etapas de : dividir una hoja de película reflectante en una 5 pluralidad de segmentos, cada uno de la pluralidad de segmentos tiene una longitud de segmento; formar por lo menos un primer bucle de película, un segundo bucle de película y un tercer de bucle de película a partir de la pluralidad de segmentos; 10 insertar un primer mandril al primer bucle de película y expandir el primer mandril hasta que el primer bucle alcanza una forma deseada; insertar un segundo mandril al segundo bucle de película y expandir el segundo mandril hasta que el segundo bucle 15 alcanza una forma deseada; ^ adherir el segundo bucle al primer bucle mientras que el primer mandril es insertado al primer bucle y el segundo mandril es insertado al segundo bucle; insertar el primer mandril o un tercer mandril al tercer 20 bucle de película y expandir el mandril hasta que el tercer bucle alcanza una forma deseada; adherir el tercer bucle al segundo bucle mientras que el primer mandril o el tercer mandril es insertado al tercer bucle y el segundo mandril es insertado al segundo bucle, el 25 primer bucle, el segundo bucle y el tercer bucle comprenden una estructura de celda ensamblada y adherir bucles adicionales a la estructura de celda ensamblada hasta que la estructura de celda ensamblada llena sustancialmente una abertura del aparato de fenestración; en donde la estructura de celda ensamblada comprende una estructura de panal.

17. El método de la reivindicación 16, caracterizado porque la longitud de segmento de cada uno de la pluralidad de segmentos es mayor o igual al perímetro de una celda de la estructura de celda ensamblada.

18. Un método de manufactura de un aparato de fenestración con una estructura teselada que comprende una pluralidad de celdas poligonales, el método está caracterizado porque comprende las etapas de: proveer una primera banda de película y una segunda banda de película; engarzar la primera banda de película a la segunda banda de película a incrementos iguales a las longitudes de los lados de las celdas poligonales y pegar la primera banda de película a la segunda banda de película conjuntamente en puntos que son seleccionados para crear una estructura de celda ensamblada que comprende celdas individuales que tienen formas poligonales deseadas crear estructuras de celdas ensambladas adicionales hasta que las estructuras de celdas ensambladas llenan sustancialmente una abertura del aparato de fenestracion.

19. El método de la reivindicación 18, caracterizado porque comprende además asegurar las estructuras de celda ensambladas entre las primeras y segundas hojas vidriadas.

20. El método de la reivindicación 18, caracterizado porque por lo menos una de la primera banda de película y la segunda banda de película comprende un material que tiene una reflectancia luminosa mayor o igual a alrededor de 95% cuando es medida con respecto al iluminante de celda CIE D65.