NO123241B - - Google Patents

Description

Anordning for styring av varme- og lysstråling.

Oppfinnelsen angår en anordning for ctyrina av

varme- og lysstråling, bestående av et antall svinghart anordntidc lamellelementer.

Betinget av den tiltagende anvendelse av glass i bygninger får reguleringen av den gjennom rutene i.nntrRngende varme-og lysstråling stadig storre betydning. En anordning for en slik styring må oppfylle folyende krav: 1. Beskyttelse av de innvendige rom i den varme årstid mot inntrengen av varme utenfra, særlig ved direkte varmestråling fra solen. 2. Stor cj j ennomtrengelighe t for diffust dagslys for blendings-fri belysning av rommet, samtidig sem direkte sollys kan avskjermes. 3. Beskyttelse av de innvendige rom i den kalde årstid mot varmetap, men^ samtidig gjennomslipning av varmestråling etter Kfr. kl. 37g ~ 9/ 24

6nske.

4. Gjcnnomsikt ved behov.

De hyppig anvendte mangeartede anordninger for solbeskyttelse, såsom forheng, persienner og så videre på inner-siden av bygningsvinduer, beskytter riktignok mot direkte sollys, men absorberer en stor del ov den innstrålende varme og avgir denne varme med forsinkelse til det innvendige rom. De kjente anordninger hindrer også inntrengen av diffust dagslys i betydelig grad og er utsatt for en merkbar slitasje.

Det er også kjent å anordne persienner i vindus-området, hvilke består av parallelle, som oftest horisontalt anordnede og vinkelinnstillbare, som oftest lystette lameller. Også med disse kan den direkte solbestråling avverges, men det diffuse dagslys blir likeledes sterkt hindret i å trenge inn,

slik at det innvendige rom blir for-morket. Når de er anbrakt innvendig, bidrar slike persienner ved avgivning av den til å begynne med absorberte varme også til oppvarming. Dette er i mindre utstrekning også tilfellet når de anbringes mellom to glassruter. Man unngår imidlertid i dette tilfelle tilsmussing. Ved anbringelse på utsiden er persiennene særlig utsatt for stor slitasje.

En annen mulighet for beskyttelse mot rettet sol-varmestråling frembyr spesialglass som er kjent som absorpsjons-eller refleksjonsglass. De begrenser seg imidlertid ikke bare til disse, men hindrer også lysinnfall i betydelig grad, dels også ved forandring av den spektrale sammensetning på grunn av bolgelengdeavhengig refleksjon eller absorpsjon.

Da refleksjonen finner sted etter de fysikalske lover, reflekterer slike glassruter varme- og lysstråler sterkt til de forbigående gator, mot overforliggende fasader eller på gront-anlegg, hvorved det på disse steder bevirkes ytterligere oppvarming og refleksblending. Gront-anlegg vil i mange tilfeller torke ut under den i dette tilfelle forsterkede innvirkning av solen. Virkningen av de sistnevnte innretninger kan hverken oppheves eller vendes om,slik det kan være onskelig i vinter-månedene.

For å unngå de ovennevnte ulemper og i storst mulig utstrekning etterkomme de på forhånd stilte krav, har dat allerede av de samme personer som i foreliggende tilfelle vært foreslått å anvende en av trippelspeil-lameller i strimmeiform bestående persienne, hvor trippclspeil-lamellcne t;r innstillbnrc over et bestemt vinkelområde om sine horisontale akser. Slike trippelspeil-lninoller har den fordel at de innenfor en forholdsvis snever romsektor rned cn åpningsvinkel på fortrinnsvis 45°

er meget sterkt reflekterende mot strålingnkilden og at de utenfor denne romsektor er forholdsvis godt lysgjennomtrengelige.

Det er folgelig mulig å innstille trippelspeil-lamellene slik overfar solen at den direkte solbestråling reflekteres sterkt, men at det utenfor nevnte romsektor innfallende diffuse dagslys kan falle inn forholdsvis godt gjennom trippElspeiliamellene«

Som folge derav fremkoinmer en meget god avskjerming overfor direkte solstråling, men likevel en god opplysning av det innvendige rom ved hjelp nv det innfallende diffuse dagslys.

En viss ulempe ved den sist beskrevne konstruk-sjon ligger imidlertid i at trippelspeil-lamellene ved sin vinkelinnstilling om de horisontale akser riktignok kan innstilles for å folge solens deklinasjon, men en innstilling etter solens asimut er imidlertid ikke mulig. Da solen forskyver seg ca. 15 vinkelgrader pr. time i asimutretning, mens trippelspeil-lamellene bare har hoy refleksjon og dermed liten lysgjennomtrengelighet innenfor en romsektor på 45°, gir det seg at i dette tilfelle kan det bare sikres en virksom solbeskyttel.se i lope.t av ca.

3 timer.

Det er således et formål med foreliggende oppfinnelse ,å skaffe tilveie en anordning for styring av varme-

og lysstråling, hvilken anordning ikke har de ovennevnte ulemper og spesielt tillater en noyaktig innstilling i avhengighet av solens asimut.

Ifolge oppfinnelsen oppnås dette ved at der i anordningens ramme er svingbart lagret flere med samme avstand loddrett ved siden av hverandre anordnede reflektorsdyler som longs sine aksler har et flertall på midten under en vinkel festede, ekvidistante tr ippelspeil-larnel lseks j oner.

Reflcktorsoylene kan på grunn av sin innstil].ings-mulighet folge solens asimut eller også ved behov, f.eks. ved lav utetomporatur, dreies, slik ot i dette tilfelle slippes den utenfra kommende stråling godt. gjennom, mens den inne i rommet foreliggende stråling imidlertid reflekteres sterkt. Derved Bkes rommets innvendige temperatur slik at fyringsomkostninger spores. På grunn av trippelspoil-lamellseksjonencs avrundede eller skrått utforte sidekanter kon reflektorsoylenc-: dreies fritt også når avstanden mellom dreieaksene ndynktig tilsvorer bredden av trippelspeil-lamellseks j onenu. For å oppnå en til--strekkelig driftssikkerhet synes det imidlertid å være hensikts-messig å anordne mellom de enkelte trippelspeil-lamellseksjoner 1 hvilestillingen en liten avstand på ca. 0,2 mm.

De ved siden av hverandre innenfor en ramme svingbart lagrede reflektorsoyler er fortrinnsvis anordnet mellom to glassruter og trippelspeil-lamellseksjonene kan bestå av et glassklart plastmateriale.

De enkelte reflektorsoyler innstilles hensikts-messig samtidig, f.eks. ved hjelp av en gjenge- eller tannstang som virker på snekker henholdsvis tannhjul festet ved endene av reflektorsoyleakslene. Selve driften av en slik anordning foregår fortrinnsvis ved hjelp av en elektrisk motor som styres for hånd eller automatisk ved hjelp av et koplingsur eller en foto-celle anordn ing .

Ytterligere detaljer ved oppfinnelsen skal i

det folgende beskrives nærmere og forklares i form av et ut-forelseseksempel, under henvisning til tegningene, hvor fig. 1

er et perspektivisk riss av anordningen ifolge oppfinnelsen,

fig. 2 er et delsnitt etter linjen 11 — 11 på fig. 1, fig. 3 er et delsnitt etter linjen 111 — 111 på fig. 1, fig. 4 er en modi-fisert utforelsesform av drivinnretningen for svingning av ved siden av hverandre anordnede reflektorsoyler, fig. 5 er et snitt av en forste utforelsesform av de i rammen av foreliggende oppfinnelse anvendte trippelspeil-lamellsesksjoner, fig. 6 er en annen utforelsesform av de i rammen for foreliggende oppfinnelse anvendte trippelspeil-lamellseksjoner og fig. 7 viser i form av en kurve strålingsgjennomtrengeligheten for et ifolge foreliggende oppfinnelse med trippelspeil-lamellseksjoner utstyrt vindu.

Det skal i det folgende vises til tegningene, særlig fig. 1, hvor der er fremstillet perspektivriss av anordningen ifolge oppfinnelsen. Som det vil fremgå av denne figur, består anordningen ifolge oppfinnelsen av en firkantet ramme 1, i hvilken en rekke vertikalt anordnede reflektorsoyler 2 er satt inn dreibare ved siden av hverandre.

Ifolge fig. 2 består de enkelte reflektorsoyler

2 av vertikale aksler 3, på hvilke flere tilnærmet rettvinklede trippelspeil-lamellseksjoner 4 er anordnet under hverandre under en vinkel på tilnærmet 45°. Mens trippelspeil-lamellseksjonene 4 på sine ovre flater er glatte, har de på sine undersider eller nedre flater trippelspeilflater som bestemmer de optiske egen-skaper for trippelspeil-lamellseksjonene 4.

Som det fremgår av fig. 3, er de enkelte reflektorsoyler 2 slik anordnet ved siden av hverandre at de enkelte trippelspeil-lamellseksjoner 4 nesten berorer hverandre i sin ikke utsvingteO-stilling. For å muliggjore en uhemmet svinge-bevegelse av trippelspeil-lamellseksjonene 4 er seksjonenes 4 sidekanter avrundet eller skrå. På grunn av denne avrunding eller skrå utforclse er det mulig å svinge reflektorsoylene 2 også i det tilfelle hvor avstanden mellom de enkelte akser bare tilsvarer bredden av trippelspeil-lamellseksjonene 4.

De på den glatte side fortrinnsvis lett buede eller rillede trippelspeil-lamellseksjoner 4 er slik anordnet at de under hverandre anordnede seksjoner 4 ved horisontal betraktning av reflektorsoylene 2 ikke overlapper hverandre.

Det kan være anordnet en liten avstand, slik at selv i den ikke utsvingte O-stilling er det ved horisontal betraktning mulig med strimmelformet gjennomsyn gjennom anordningen ifolge oppfinnelsen. Dette er uten innvirkning på funksjonen, f.eks. tillatt i de tilfeller hvor solens stråler allikevel er hindret ved forbygning eller liknende.

Som det seee av fig. 1 og 2, bygges de forholdsvis omfintlige reflektorsoyler 2 inn mellom to glassruter 9 og 10, hvilke er tettet i forhold til rammen 1. En tilsmussing av lamellseksjonene er således ikke mulig.

Den samtidige drift av de enkelte reflektorsoyler 2 foregår f.eks. ved hjelp av en fra en motor 6 drevet gjenge-eller tannstang.

Skulle det ansees nodvendig å dreie de enkelte reflektorsoyler 2 bare ca. 90°, kan driften av de enkelte reflektorsoyler 2 likeledes foregå ved hjelp av en skyvestang, idet der ved endene av reflektorsoylene 2 er anordnet vektarmelementer som på egnet måte er haket inn i skyvestangen. Drivmekanismen med motoren 6 er fortrinnsvis anordnet inne i en kanalformet utvidelse 8 av rammen 1, slik at denne er beskyttet mot stov og forurensninger.

For i hvert tilfelle å oppnå en noyaktig vinkelmessig overensstemmelse av reflektorsoylene 2 også ved flere,

med anordningen ifolge oppfinnelsen forsynte vinduer, er det innenfor kraftoverffiringen fra de enkelte motorer 6 til reflektorsoylene 2 for de forskjellige vinduer i hvert tilfelle anordnet ett eller flere snekkehjulsegmenter 5', hvis fortanning står i inngrep med tilsvarende snekkeskrueseksjoner 7', Ifolge fig-4 er snekkeskrueseksjonene 7' for eksempel anordnet på en fellesaksel 11 som er direkte forbundet med motoren 6. Snekke-hjulsegmentene 5' har dessuten alt etter vinkelområdet for deres fortanning to bolter 12 på den motstående side, hvilke står i inngrepsområdet for en bladfjær 13.

Anordningen er slik at ved drift av motoren 6 ldper fortanningen på de enkelte snekkehjulsegmenter 5' ut av området for de tilsvarende snekkeskrueseksjoner 7'. Ved en vending av motorens 6 drift settes således alle reflektorsoylene 2 samtidig i dreiebevegelse, hvorved er sikret at de enkelte reflektorsoyler 2 for de forskjellige vinduer med sine aksler

3 i hvert tilfelle er vinkelmessig avstemt etter hverandre.

Som det fremgår av fig. 6 og 5, kan trippelspeil-lamellseks jonene 4 være fremstilt på to forskjellige måter.

Den på fig. 5 viste utforelsesform av trippelspeil-lamellseks jonene 4' består av et bunnlag 14, på hvilket tetraederformede ansatser 15 er påsatt tett ved siden av hverandre. For å unngå forstyrrende lysreflekser henholdvis avbayningsfi-gurer innenfor det rom som skal beskyttes, synes det å være fordelaktig hvis man ved denne utforelsesform av trippelspeil-lamellseks j onene 4' anordner en diffusor 16 over spissene av de enkelte tetraederformede ansatser 5, hvilken diffusor består av et materiale med samme eller liknende sammensetning som trippelspeil-lamellseks jonene 4', men inneholder lysspredende bestand-deler eller har en lysspredende overflate. De hulrom som fore-ligger mellom de tetraederformede ansatser 15 og diffusoren 16,

er fortrinnsvis fylt med et materiale med egnet brytningsindeks,

i den utstrekning den optiske virkning derved påvirkes gunstig.

Den på fig. 6 viste utforelsesform av trippelspeil-lamellseks jonene 4 består derimot av et grunnskikt 17,

hvori er anordnet tetraeder-^formede utsparinger tett ved siden av hverandre. Ved denne utforelsesform er det på innsiden av de tetraederformede utsparinger anordnet et ytterst tynt halv-transpare-nt skikt 19 - f.eks. et delvis transparent solvskikt.

Ved hj elp av et halvtransparent speilbelegg blir den mot solen rettede refleksjon over et storre område av vinkelen for de innfallende sollysstråler i forhold til den loddrette linje på lamellseksjonen utvidet sammenliknet med utforelsesformen på

fig. 5, hvilket eventuelt kan gjore det overflodig med en foring etter solens asimut når en gang en optimal innstilling tilsvarende himmelretningen er foretatt. Alt etter speilbeleggets reflek-sjonagrad blir i dette tilfelle lysgjennomtrengeligheten mer eller mindre svekket og nærmere bestemt naturlig nok motsatt

strålingsrefleksjonen.

En slik utforulsesforrn egner seg særlig for områder med stort lysoverskudd, såsom for tropiske og subtropiske områder.

For § konstatere egenskapene for et dubbeltvindu med anordningen ifolge oppfinnelsen i den på fig. 5 viste utforelsesform, er der gjennomfort målinger av strålingsgjennomtrengeligheten i avhengighet av strålingens innfallsvinkel, det vil altså si uten foring av lamellseknjonene mot solens asimut. Måleresultatene er vist på fig. 7. Som det kan sees av denne figur, er den gjennomslupne stråling, som setter seg sammen av lys og varmestråling, over et område på + 22,5° bare ca. 27.% og stiger utenfor dette område meget hurtig opp til verdier på ca. 40%.

Dette betyr at innenfor en romsektor på tilnærmet 45° finner der stud en ytterst kraftig refleksjon av den totale stråling. Hvis trippelspeil-lamellseksjonene 4 ifolge foreliggende oppfinnelse rettes inn i retning mot solen, kommer bare en ytterst liten prosentvis andel av solstrålingen innenfor det rom som skal beskyttes. Da imidlertid den storste del av strålingsvarmen utgår fra solen, mens for lysinnfall imidlertid også det diffuse dagslys fra alle sider bidrar, vil sperringen av strålingen i den begrensede romsektor i meget storre grad virke på varmestrålingen enn på lysstrålingen.

Claims (10)

1. Anordning for styring for varme- og lysstråling, bestående av et flertall svinybart anordnede lamellclenienter, karakterisert ved at der i anordningens ramme (1 ) er svingbart lagret flere med samme avstand loddrett ved siden av hverandre anordnede refj.ektorr.nyler (2) som langs sine aksler (3) ln a r et flertall på midten under en vinkel festede, ekvidistante trippelspeil-lamellseksjoner (4, 4', 4").

2. Anordning ifolge krav 1, karakterisert ved at vinkelen mellom trippelspeil-lamellseksjonene (4, 4', 4") og horisontalen tilnærmet tilsvarer den breddegrad, hvor anordningen skal monteres.

3. Anordning ifolge krav 2, karakterisert ved at trippelspeil-lamellseksjonene (4, 4', 4") er slik festet på akslene (3) for reflektorsoylene (2) at de ved horisontal betraktning gjennom den vertikalt anordnede ramme (1) ikke overlapper.

4. Anordning ifolge ett av kravene 1 - 3, karakterisert ved at avstanden mellom akslene (3) for tilstotende reflektorsoyler (2) er tilnærmet 0,2 mm storre enn bredden av trippelspeil-lamellseksjonene (4, 4', 4").

5. Anordning ifolge ett av de foregående -krav, karakterisert ved at trippelspeil-lamellseksjonene (4, 4', 4") er avrundet henholdsvis skrådd ved sine sidekanter.

6. Anordning ifolge ett av de foregående krav, karakterisert ved at oversiden av trippelspeil-lamellseksjonene (4, A', 4") i lengderetningen er svakt krummet.

7. Anordning ifolge ett av de foregående krav, k a r—-akterisert ved at trippelspeil-lamellseksjonene (4!) består av et grunnskikt (1*5), på hvilket er påsatt tett ved siden av hverandre liggende tetraederformede ansatser (15).

8. Anordning ifolge krav 7, karakterisert ved at det på spissene av de tetraederformede ansatser (15) på trippelspeil-lamellseksjonene (4') er anordnet en diffusor (16) av et tynt transparent plastmateriale med samme eller liknende sammensetning som trippelspeil-lamellseksjonene (4<1>).

9. Anordning ifolge krav 8, karakterisert ved at diffusoren (16) har tilnærmet samme tykkelse som grunnlegemet (14) for den respektive trippelspeil-lamellseksjon (4<1>).

10. Anordning ifolge Ett av do foregående kr ra v, karakterisert ved ot t r ippelsuei.l-lr.ime lise k s j onen e (4") består av et grunnlegeme (17), hvori der er anordnet tett ved siden av hverandre liggenae tetraederformede utsparinger (16) og at de innvendige flater av de tetraederformede utsparinger (10) i trippelspeil-lamellseks j onene (4<M>) er forsynt med et halvtransparent skikt (19).

'11. Anordning ifolge ett av de foregående krav, karakterisert ved at de tre til tetraederspissene for trippelspeil-rlamellseksj onene ( A, 4', 4") forende kanter, henholdsvis de ved disse kanter bestemte flater er anordnet ortogona.lt i forhold til hverandre.