WO2010149284A1 - Vorrichtung zum verdunkeln eines scheibenbereichs einer scheibe - Google Patents

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WO2010149284A1
WO2010149284A1 PCT/EP2010/003536 EP2010003536W WO2010149284A1 WO 2010149284 A1 WO2010149284 A1 WO 2010149284A1 EP 2010003536 W EP2010003536 W EP 2010003536W WO 2010149284 A1 WO2010149284 A1 WO 2010149284A1
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pane
area
darkening
disc
solar cell
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PCT/EP2010/003536
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Alfred Ott
Juergen Schrader
Uwe Siehler
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Daimler Ag
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J3/00—Antiglare equipment associated with windows or windscreens; Sun visors for vehicles
    • B60J3/04—Antiglare equipment associated with windows or windscreens; Sun visors for vehicles adjustable in transparency
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00421—Driving arrangements for parts of a vehicle air-conditioning
    • B60H1/00428—Driving arrangements for parts of a vehicle air-conditioning electric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/24—Devices purely for ventilating or where the heating or cooling is irrelevant
    • B60H1/241—Devices purely for ventilating or where the heating or cooling is irrelevant characterised by the location of ventilation devices in the vehicle
    • B60H1/245—Devices purely for ventilating or where the heating or cooling is irrelevant characterised by the location of ventilation devices in the vehicle located in the roof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/88—Optimized components or subsystems, e.g. lighting, actively controlled glasses

Definitions

  • the invention relates to a device for darkening at least one disc region of a disc specified in the preamble of claim 1. Art.
  • the invention also relates to a disc specified in the preamble of claim 9 Art.
  • PDLC glazing in which polymer-dispersed-liquid-crystal (PDLC) layers are clouded by light scattering on particles whose refractive index differs from their surroundings. With no applied voltage, the liquid crystals are randomly oriented and light is scattered, while when an electrical voltage is applied, the liquid crystals are uniformly aligned and thus the layer is clear.
  • PDLC polymer-dispersed-liquid-crystal
  • Suspended particle device glazing offers a very good possibility for the reversible darkening of disc areas.
  • the functional principle of Suspended Particle Device is very similar to that of the PDLC systems. When Significant difference here absorb the aligned particles in one direction strongly light. A disk can thus be strongly darkened in the off state, when no electrical voltage is applied.
  • switchable glazing are very sensitive to temperature. Therefore, for example, when using switchable SPD-based glazing, an attempt is made to reduce the temperature in the device by applying reflective coatings to the wheels. However, this is expensive and the temperature can often be lowered only insufficient.
  • the device comprises a ventilating unit for venting, in particular for cooling the reversibly darkable pane area includes the integrated element. This makes it possible to cool the disk area with the integrated element in a very good manner. Thus, the functionality of the integrated element is greatly improved.
  • the device comprises at least one solar cell, by means of which optionally electrical energy for the ventilation device can be provided. This saves energy.
  • the user can cool the pane area by means of a ventilation unit without having to constantly provide energy for the ventilation unit, for example in the form of batteries costly.
  • at least one solar cell is arranged on the disk.
  • the source for obtaining energy for operating the ventilation unit is arranged in the immediate vicinity of the area to be ventilated.
  • At least one solar cell is designed as a thin-film cell.
  • the thin-film cell By means of the thin-film cell, it is easy to obtain energy for the ventilation unit.
  • the thin-film cell is also easy and space-saving attachable.
  • At least one solar cell is designed as a substantially transparent thin-film cell and integrated at least partially into the pane.
  • the component temperature is further reduced.
  • the light transmission of the overall system is positively influenced.
  • At least one solar cell is arranged on a black region of the pane. If the solar cell is not designed to be transparent, it can be arranged here in a simple and space-saving manner, without adversely affecting the viewing properties of the pane.
  • the ventilation unit is designed as a stand ventilation.
  • the temperature of the disk area can be regulated in a very good manner with the integrated element with variable light transmission for reversible darkening of the disk area, in particular cooled.
  • the element with variable light transmission is designed as a suspended particle device layer.
  • the temperature sensitivity of the SPD-based glazing is compensated in a very good way.
  • the Suspended Particle Device layer can be cooled easily and efficiently by means of the ventilation unit.
  • the object is also achieved by a disk, in particular for a motor vehicle, which has a device according to the invention.
  • the invention also relates to a motor vehicle with a disk with a device according to the invention.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of a device for darkening at least one pane area of a pane, with a variable light transmission element integrated in the pane area for reversibly darkening the pane area, the device comprising a ventilation unit for venting, in particular for cooling the reversibly darkable pane area with the pane comprises integrated element, wherein the device comprises a solar cell, by means of which optionally electrical energy for the ventilation device can be provided;
  • Fig. 2 is a schematic and enlarged cross-sectional view along the line HM 1 in Fig. 1 of a device for obscuring at least one disc portion of a disc, with a variable transmissivity element integrated in the disc portion for reversibly obscuring the disc portion, the device comprising a ventilation unit for venting , in particular for cooling the reversibly darkenable pane area with the integrated element, wherein the device comprises a solar cell, by means of which optionally electrical energy for the ventilation device can be provided;
  • FIG. 3 shows a schematic plan view of an apparatus for darkening at least one pane area of a pane, with a variable light transmission element integrated in the pane area for reversibly darkening the pane area, wherein the device comprises a ventilating unit for venting, in particular for cooling the reversibly darkable pane area with the pane integrated element, wherein the device comprises a solar cell, which is arranged substantially on an entire black printing area of the disc;
  • Fig. 4 is a plan view of a device for darkening at least one
  • a disk region of a disk comprising at least one element with variable light transmittance integrated in the disk region for reversibly darkening the disk region, the device comprising a ventilation unit for venting, in particular for cooling the reversibly darkable disk area with the integrated element, the device comprising a solar cell which optionally electrical energy for the ventilation device is provided, wherein the solar cell is formed as a substantially transparent thin-film cell and integrated into the disc;
  • FIG. 5 shows a schematic cross-section through a pane with a device for darkening at least one pane region of the pane, with at least one variable transmission element integrated in the pane region for reversibly darkening the pane region, wherein the apparatus comprises a ventilation unit for ventilating, in particular for cooling, the reversible
  • the device comprises at least one solar cell, by means of which optionally electrical energy for the ventilation device can be provided, wherein a solar cell is formed as a substantially transparent thin-film cell and integrated into the pane, wherein a further solar cell substantially to an entire black printing area of the disc is arranged;
  • FIG. 6 in a), b), c) and d) respective schematic sections of an exploded view of a motor vehicle shown above, wherein various embodiments for the arrangement of a solar cell for a device according to the invention for darkening at least one disc portion of a disc are shown in a motor vehicle
  • Fig. 1 is a schematic plan view of a disc 10 of a motor vehicle is shown.
  • the disk 10 has a see-through area 12 and a black printing area 14.
  • the disk 10 also includes a device 16 for darkening a disk portion 18 of the disk 10 for protecting a vehicle occupant from glare.
  • an element 20 with variable light transmittance for the reversible darkening of the disk area 18 is integrated in the disk area 18.
  • the element 18 is embedded as a suspended particle device (SPD) layer in a conventional manner in the see-through region 12 of the disc 10.
  • SPD suspended particle device
  • the disk is substantially transparent while darkening greatly when the voltage is not applied.
  • an SPD layer 20 as a variable transmissivity element 20 is intended to be only an example, in principle, other systems such as PDLC glazing or the like may be used herein.
  • the device 16 according to the invention is always advantageous when the switchable glazing is sensitive to temperature.
  • the device 16 further comprises a ventilation unit 22.
  • this is designed as a stand ventilation 24.
  • it may also be a simple fan, a blower or the like.
  • the stand ventilation 24 By means of the stand ventilation 24, the pane area 18 can be ventilated with the element 20, in particular cooled.
  • the device 16 further comprises sixteen solar cells 26, which are arranged on an inner surface 28 of the black printing region 14 of the disk 10.
  • the solar cells 26 are distributed substantially uniformly over the inner surface 28 of the black printing area 14 of the disk 10.
  • connection cables 30 are provided which electrically connect the auxiliary ventilation 24 with respective solar cells 26.
  • any connection for electrically connecting the solar cells 26 to the standing ventilation 24 can be used.
  • the standing ventilation 24 can be arranged at any location, as long as continue to aeration, in particular a cooling of the disc portion 18 with the integrated element 20 is enabled.
  • the solar cells 26 can also be arranged at any location.
  • Fig. 2 is a cross section through the disc 10 along the drawn in Fig. 1 line M-Il 'shown.
  • the disk 10 has an outer glass 32 and an inner glass 34.
  • the solar cells 26 are arranged on the inner surface 28 of the inner glass 34.
  • the layered arrangement of the element 20, in the present case the suspended particle device layer, between the inner glass 34 and the outer glass 32 is easily recognizable.
  • a solar cell 26 extends substantially over the entire inner surface 28 of the black printing area 14 of the pane 10.
  • the solar cell 26 in turn feeds the stand aeration 24 with electrical energy converted from radiant energy.
  • the solar cell 26 may be formed as a thin-film cell 36 as in FIG. 4.
  • the thin-film cell 36 is substantially transparent and integrated into the pane 10.
  • the thin-film cell 36 extends over the entire disk region 18 of the disk 10.
  • FIG. 16 Another embodiment of the device 16 is shown in FIG.
  • the thin-film cell 36 is integrated into the disk 10.
  • the thin-layer cell 36 thus arranged simultaneously lowers the temperature of the pane 10 and thus already serves to cool the pane area 18 with the element 20.
  • FIG Thin-film cell 36 may be attached by lamination.
  • the disk 10 also has a further solar cell 26, which is arranged on an inner surface 28 of the inner glass 34.
  • FIGS. 6a, b, c and d Further possible arrangements of solar cells 26 in a motor vehicle are shown schematically in FIGS. 6a, b, c and d.
  • the respective arrangements should, however, only be by way of example.
  • the solar cells 26 can be arranged as desired on respective disks 10 or else at other locations.
  • Fig. 6a shows a windshield formed disk 10, in which the solar cell 26 is disposed in an upper black printing area 14 of the disk 10.
  • FIG. 6 b shows by way of example a roof glass, which likewise has a solar cell 26, which extends over the entire black printing area 14.
  • 6c shows the arrangement of six solar cells 26 in symmetrical form on the roof of the motor vehicle
  • FIG. 6d shows a rear window 10 of a motor vehicle, in which four solar cells 26 are arranged on an edge region.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (16) zum Verdunkeln wenigstens eines Scheibenbereichs (18) einer Scheibe (10), insbesondere einer Kraftfahrzeugscheibe, mit wenigstens einem in den Scheibenbereich (18) integrierten Element (20) mit veränderlicher Lichtdurchlässigkeit zum reversiblen Verdunkeln des Scheibenbereichs (18), wobei die Vorrichtung (16) eine Belüftungseinheit (22) zum Belüften, insbesondere zum Abkühlen des reversibel abdunkelbaren Scheibenbereichs (18) mit dem integrierten Element (20) umfasst.

Description

Vorrichtung zum Verdunkeln eines Scheibenbereichs einer Scheibe
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verdunkeln wenigstens eines Scheibenbereichs einer Scheibe der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art. Die Erfindung betrifft außerdem eine Scheibe der im Oberbegriff des Patentanspruchs 9 angegebenen Art.
Es sind zahlreiche Mittel und Vorrichtungen beschrieben, mittels derer ein Fahrzeuginsasse in einem Kraftfahrzeug gegen Blendung einer Lichtquelle wie beispielsweise Sonnenlicht, Straßenbeleuchtungen, Scheinwerferlicht, etc. geschützt werden kann. Eine technische Familie innerhalb dieser Mittel und Vorrichtungen ermöglicht dabei beispielsweise das partielle Abdunkeln von Kraftfahrzeugscheiben mithilfe von elektrisch steuerbaren Elementen. Diese Elemente können bestimmte Bereiche der Scheiben variabel eintönen oder undurchsichtig machen. Als Beispiel seien elektrochrome Verglasungen genannt, bei denen in Scheiben integrierte elektrochrome Schichten bei der Aufnahme oder der Abgabe von Ladungsträgern in Folge einer angelegten Spannung ihre Durchlässigkeit für Sonnenlicht ändern. Als weiteres Beispiel seien thermochrome Schichten genannt, welche ihre Farbe wechseln, wenn die Schichttemperatur einen bestimmten Wert übersteigt.
Auf einem anderen Funktionsprinzip beruhen PDLC-Verglasungen, bei denen Polymer- Dispersed-Liquid-Chrystal (PDLC) - Schichten eingetrübt werden, indem Lichtstreuung an Teilchen, deren Brechungsindex sich von ihrer Umgebung unterscheidet, stattfindet. Ohne angelegte Spannung sind die Flüssigkristalle willkürlich orientiert und Licht wird gestreut, während beim Anlegen einer elektrischen Spannung die Flüssigkristalle einheitliche ausgerichtet sind und somit die Schicht klar ist.
Eine sehr gute Möglichkeit zum reversiblen Verdunkeln von Scheibenbereichen bieten auch Suspended-Particle-Device (SPD)-Verglasungen. Das Funktionsprinzip von Suspended-Particle-Device (SPD) ist dem der PDLC-Systeme sehr, ähnlich. Als wesentlicher Unterschied absorbieren hier die ausgerichteten Teilchen in einer Richtung stark Licht. Eine Scheibe kann somit im ausgeschalteten Zustand, wenn keine elektrische Spannung angelegt ist, stark abgedunkelt werden.
Nachteilig ist, dass viele der derart schaltbaren Verglasungen sehr temperaturempfindlich sind. Deshalb wird beispielsweise bei Verwendung einer schaltbaren Verglasung auf SPD-Basis versucht, die Temperatur im Bauteil zu reduzieren, indem reflektive Beschichtungen auf die Scheiben aufgetragen werden. Dies ist aber aufwändig und die Temperatur kann oftmals nur ungenügend abgesenkt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine Vorrichtung zum Verdunkeln wenigstens eines Scheibenbereichs einer Scheibe der eingangs genannten Art sowie eine Scheibe bereitzustellen, deren Funktionsfähigkeit auf verbesserte Weise gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Aufgabe wird außerdem durch eine Scheibe nach Patentanspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nichttrivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.
Um eine Vorrichtung zum Verdunkeln wenigstens eines Scheibenbereichs einer Scheibe mit wenigstens einem in dem Scheibenbereich integrierten Element mit veränderlicher Lichtdurchlässigkeit zum reversiblen Verdunkeln des Scheibenbereichs zu schaffen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Belüftungseinheit zum Belüften, insbesondere zum Abkühlen des reversibel abdunkelbaren Scheibenbereichs mit dem integrierten Element umfasst. Hierdurch ist ein Abkühlen des Scheibenbereichs mit dem integrierten Element in sehr guter Weise ermöglicht. Somit ist die Funktionsfähigkeit des integrierten Elements stark verbessert.
Dabei ist es von Vorteil, wenn die Vorrichtung wenigstens eine Solarzelle umfasst, mittels welcher gegebenenfalls elektrische Energie für die Belüftungseinrichtung bereitstellbar ist. Hierdurch wird Energie gespart. Der Benutzer kann den Scheibenbereich mittels einer Belüftungseinheit abkühlen, ohne ständig Energie für die Belüftungseinheit beispielsweise in Form von Batterien kostspielig bereitstellen zu müssen. In weiterer Ausgestaltung ist wenigstens eine Solarzelle an der Scheibe angeordnet. Hierdurch ist die Quelle zum Gewinnen von Energie zum Betreiben der Belüftungseinheit in unmittelbarer Nähe des zu belüftenden Bereichs angeordnet. Da insbesondere dann belüftet werden muss, also Energie gebraucht wird, wenn beispielsweise durch starke Sonneneinstrahlung eine große Blendungsgefahr eines Fahrzeuginsassen besteht, kann die dann auf die Scheibe treffende Strahlungsenergie mittels der an der Scheibe angeordneten Solarzellen gleich sehr gut in Energie zum Betreiben der Belüftungseinheit zum Abkühlen des Scheibenbereichs verwendet werden.
Es ist vorteilhaft, dass wenigstens eine Solarzelle als Dünnschichtzelle ausgebildet ist. Mittels der Dünnschichtzelle kann auf einfache Weise Energie für die Belüftungseinheit gewonnen werden. Die Dünnschichtzelle ist dabei außerdem einfach und platzsparend anbringbar.
In weiterer Ausgestaltung ist wenigstens eine Solarzelle als im Wesentlichen transparente Dünnschichtzelle ausgebildet und zumindest bereichsweise in die Scheibe integriert. Durch die Integration der Dünnschichtzelle in die Scheibe wird die Bauteiltemperatur weiter gesenkt. Außerdem wird durch Verwenden der Dünnschichttechnologie zusätzlich die Lichttransmission des Gesamtsystems positiv beeinflusst.
Zusätzlich oder alternativ ist wenigstens eine Solarzelle an einem Schwarzbereich der Scheibe angeordnet. Wenn die Solarzelle nicht transparent gestaltet ist, kann sie hier einfach und platzsparend angeordnet sein, ohne die Sichteigenschaften der Scheibe nachteilig zu verändern.
Es ist von Vorteil, wenn die Belüftungseinheit als Standbelüftung ausgebildet ist. Mittels der Standbelüftung kann in sehr guter Weise die Temperatur des Scheibenbereichs mit dem integrierten Element mit veränderlicher Lichtdurchlässigkeit zum reversiblen Verdunkeln des Scheibenbereichs reguliert, insbesondere abgekühlt werden.
In weiterer Ausgestaltung ist das Element mit veränderlicher Lichtdurchlässigkeit als Suspended Particle Device - Schicht ausgebildet. Hierdurch wird die Temperaturempfindlichkeit der Verglasung auf SPD-Basis in sehr guter Weise ausgeglichen. Die Suspended Particle Device - Schicht ist mittels der Belüftungseinheit einfach und effizient abkühlbar. Die Aufgabe wird außerdem durch eine Scheibe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, gelöst, welche eine erfindungsgemäße Vorrichtung aufweist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit einer Scheibe mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen. Diese zeigen in:
Fig. 1 Eine schematische Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Verdunkeln wenigstens eines Scheibenbereichs einer Scheibe, mit einem in dem Scheibenbereich integrierten Element mit veränderlicher Lichtdurchlässigkeit zum reversiblen Verdunkeln des Scheibenbereichs, wobei die Vorrichtung eine Belüftungseinheit zum Belüften, insbesondere zum Abkühlen des reversibel abdunkelbaren Scheibenbereichs mit dem integrierten Element umfasst, wobei die Vorrichtung eine Solarzelle umfasst, mittels welcher gegebenenfalls elektrische Energie für die Belüftungseinrichtung bereitstellbar ist;
Fig. 2 einen schematischen und vergrößerten Querschnitt entlang der Linie H-M1 in Fig. 1 einer Vorrichtung zum Verdunkeln wenigstens eines Scheibenbereichs einer Scheibe, mit einem in dem Scheibenbereich integrierten Element mit veränderlicher Lichtdurchlässigkeit zum reversiblen Verdunkeln des Scheibenbereichs, wobei die Vorrichtung eine Belüftungseinheit zum Belüften, insbesondere zum Abkühlen des reversibel abdunkelbaren Scheibenbereichs mit dem integrierten Element umfasst, wobei die Vorrichtung eine Solarzelle umfasst, mittels welcher gegebenenfalls elektrische Energie für die Belüftungseinrichtung bereitstellbar ist;
Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Verdunkeln wenigstens eines Scheibenbereichs einer Scheibe, mit einem in dem Scheibenbereich integrierten Element mit veränderlicher Lichtdurchlässigkeit zum reversiblen Verdunkeln des Scheibenbereichs, wobei die Vorrichtung eine Belüftungseinheit zum Belüften, insbesondere zum Abkühlen des reversibel abdunkelbaren Scheibenbereichs mit dem integrierten Element umfasst, wobei die Vorrichtung eine Solarzelle umfasst, welche im Wesentlichen an einem gesamten Schwarzdruckbereich der Scheibe angeordnet ist;
Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Verdunkeln wenigstens eines
Scheibenbereichs einer Scheibe, mit wenigstens einem in dem Scheibenbereich integrierten Element mit veränderlicher Lichtdurchlässigkeit zum reversiblen Verdunkeln des Scheibenbereichs, wobei die Vorrichtung eine Belüftungseinheit zum Belüften, insbesondere zum Abkühlen des reversibel abdunkelbaren Scheibenbereichs mit dem integrierten Element umfasst, wobei die Vorrichtung eine Solarzelle umfasst, mittels welcher gegebenenfalls elektrische Energie für die Belüftungseinrichtung bereitstellbar ist, wobei die Solarzelle als im Wesentlichen transparente Dünnschichtzelle ausgebildet und in die Scheibe integriert ist;
Fig. 5 einen schematischen Querschnitt durch eine Scheibe mit einer Vorrichtung zum Verdunkeln wenigstens eines Scheibenbereichs der Scheibe, mit wenigstens einem in dem Scheibenbereich integrierten Element mit veränderlicher Lichtdurchlässigkeit zum reversiblen Verdunkeln des Scheibenbereichs, wobei die Vorrichtung eine Belüftungseinheit zum Belüften, insbesondere zum Abkühlen des reversibel abdunkelbaren Scheibenbereichs mit dem integrierten Element umfasst, wobei die Vorrichtung wenigstens eine Solarzelle umfasst, mittels welcher gegebenenfalls elektrische Energie für die Belüftungseinrichtung bereitstellbar ist, wobei eine Solarzelle als im Wesentlichen transparente Dünnschichtzelle ausgebildet und in die Scheibe integriert ist, wobei eine weitere Solarzelle im Wesentlichen an einem gesamten Schwarzdruckbereich der Scheibe angeordnet ist;
Fig. 6 in a), b), c) und d) jeweilige schematische Ausschnitte einer von oben dargestellten Explosionsdarstellung eines Kraftfahrzeugs, wobei verschiedene Ausführungsbeispiele für die Anordnung einer Solarzelle für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verdunkeln wenigstens eines Scheibenbereichs einer Scheibe in einem Kraftfahrzeug gezeigt sind. In Fig. 1 ist eine schematische Draufsicht auf eine Scheibe 10 eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Die Scheibe 10 weist einen Durchsichtbereich 12 und einen Schwarzdruckbereich 14 auf. Die Scheibe 10 weist außerdem eine Vorrichtung 16 zum Verdunkeln eines Scheibenbereichs 18 der Scheibe 10 zum Schützen eines Fahrzeuginsassen vor Blendung bzw. Helligkeit auf. Hierfür ist in den Scheibenbereich 18 ein Element 20 mit veränderlicher Lichtdurchlässigkeit zum reversiblen Verdunkeln des Scheibenbereichs 18 integriert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Element 18 als eine Suspended Particle Device (SPD) - Schicht in an sich bekannter Weise in den Durchsichtbereich 12 der Scheibe 10 eingebettet. Wird eine elektrische Spannung an der SPD-Schicht angelegt, so ist die Scheibe im Wesentlichen durchsichtig, während sie bei nicht angelegter Spannung stark abdunkelt. Eine SPD-Schicht als Element 20 mit veränderlicher Lichtdurchlässigkeit soll jedoch nur ein Beispiel sein, prinzipiell können hier auch andere Systeme wie PDLC-Verglasungen oder ähnliches verwendet werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 16 ist immer dann vorteilhaft, wenn die schaltbare Verglasung temperaturempfindlich reagiert.
Die Vorrichtung 16 umfasst des Weiteren eine Belüftungseinheit 22. Diese ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Standbelüftung 24 ausgebildet. Allerdings kann es sich auch um einen einfachen Lüfter, ein Gebläse oder dergleichen handeln. Mittels der Standbelüftung 24 ist der Scheibenbereich 18 mit dem Element 20 belüftbar, insbesondere abkühlbar.
Im in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung 16 des Weiteren sechzehn Solarzellen 26, welche an einer Innenoberfläche 28 des Schwarzdruckbereichs 14 der Scheibe 10 angeordnet sind. Die Solarzellen 26 sind dabei im Wesentlichen gleichmäßig über die Innenoberfläche 28 des Schwarzdruckbereichs 14 der Scheibe 10 verteilt. Auch ist es möglich, eine andere, beliebig wählbare Anzahl von Solarzellen 26 zu verwenden. Mittels der Solarzellen 26 kann in an sich bekannter Weise Strahlungsenergie in elektrische Energie umgewandelt werden. Die so gewonnene elektrische Energie wird dann der Standlüftung 24 bzw. der Belüftungseinheit 22 bereitgestellt. Hierzu sind Verbindungskabel 30 vorgesehen, welche die Standlüftung 24 mit jeweiligen Solarzellen 26 elektrisch verbinden. Allerdings kann jede mögliche Verbindung zum elektrischen Verbinden der Solarzellen 26 mit der Standbelüftung 24 eingesetzt werden. Auch ist es möglich, die Standbelüftung 24 an einem beliebigen Ort anzuordnen, so lange weiterhin eine Belüftung, insbesondere eine Abkühlung des Scheibenbereichs 18 mit dem integrierten Element 20 ermöglicht ist. Auch die Solarzellen 26 können natürlich an einem beliebigen Ort angeordnet sein.
In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch die Scheibe 10 entlang der in Fig. 1 gezeichneten Linie M-Il' dargestellt. Die Scheibe 10 weist ein Außenglas 32 und ein Innenglas 34 auf. Die Solarzellen 26 sind an der Innenoberfläche 28 des Innenglases 34 angeordnet. Dabei ist gut die schichtförmige Anordnung des Elements 20, vorliegend also der Suspended Particle Device-Schicht, zwischen dem Innenglas 34 und dem Außenglas 32 erkennbar.
In einer alternativen Ausführungsform in Fig. 3 erstreckt sich eine Solarzelle 26 im Wesentlichen über die gesamte Innenoberfläche 28 des Schwarzdruckbereichs 14 der Scheibe 10. Die Solarzelle 26 speist dabei gegebenenfalls wiederum die Standbelüftung 24 mit aus Strahlungsenergie umgewandelter elektrischer Energie.
Alternativ und/oder zusätzlich kann die Solarzelle 26 wie in Fig. 4 als Dünnschichtzelle 36 ausgebildet sein. Die Dünnschichtzelle 36 ist vorliegend im Wesentlichen transparent ausgebildet und in die Scheibe 10 integriert. Dabei erstreckt sich die Dünnschichtzelle 36 über den gesamten Scheibenbereich 18 der Scheibe 10.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 16 ist in Fig. 5 dargestellt. In der schematischen Querschnittsansicht durch die Scheibe 10 erkennt man das Außenglas 32 und das Innenglas 34 sowie das dazwischen eingebettete Element 20, vorliegend also die SPD-Schicht. Zwischen dem Außenglas 32 und dem Element 20 ist die Dünnschichtzelle 36 in die Scheibe 10 integriert. Neben der Möglichkeit, durch die Dünnschichtzelle 36 aus Strahlungsenergie elektrische Energie für das Betreiben der Standbelüftung 24 zu gewinnen, senkt die so angeordnete Dünnschichtzelle 36 gleichzeitig die Temperatur der Scheibe 10 und dient damit bereits einer Kühlung des Scheibenbereich 18 mit dem Element 20. Beispielsweise kann die Dünnschichtzelle 36 durch Laminieren angebracht sein. Die Scheibe 10 weist noch eine weitere Solarzelle 26 auf, welche an einer Innenoberfläche 28 des Innenglases 34 angeordnet ist.
Weitere Anordnungsmöglichkeiten von Solarzellen 26 in einem Kraftfahrzeug sind in Fig. 6a, b, c und d schematisch dargestellt. Die jeweiligen Anordnungen sollen jedoch nur beispielhaft sein, prinzipiell können die Solarzellen 26 beliebig an jeweiligen Scheiben 10 oder auch an anderen Orten angeordnet sein. Fig. 6a zeigt eine Windschutzscheibe ausgebildete Scheibe 10, bei der die Solarzelle 26 in einem oberen Schwarzdruckbereich 14 der Scheibe 10 angeordnet ist. Fig. 6b zeigt beispielhaft ein Dachglas, welches ebenfalls eine Solarzelle 26, welche sich über den gesamten Schwarzdruckbereich 14 erstreckt, aufweist. Fig. 6c zeigt die Anordnung von sechs Solarzellen 26 in symmetrischer Form am Dach des Kraftfahrzeugs, Fig. 6d eine Heckscheibe 10 eines Kraftfahrzeugs, bei welchem vier Solarzellen 26 an einem Randbereich angeordnet sind.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (16) zum Verdunkeln wenigstens eines Scheibenbereichs (18) einer Scheibe (10), insbesondere einer Kraftfahrzeugscheibe, mit wenigstens einem in den Scheibenbereich (18) integrierten Element (20) mit veränderlicher Lichtdurchlässigkeit zum reversiblen Verdunkeln des Scheibenbereichs (18), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (16) eine Belüftungseinheit (22) zum Belüften, insbesondere zum Abkühlen des reversibel abdunkelbaren Scheibenbereichs (18) mit dem integrierten Element (20) umfasst.
2. Vorrichtung (16) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (16) wenigstens eine Solarzelle (26) umfasst, mittels welcher gegebenenfalls elektrische Energie für die Belüftungseinheit (22) bereitstellbar ist.
3. Vorrichtung (16) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Solarzelle (26) an der Scheibe (10) angeordnet ist.
4. Vorrichtung (16) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Solarzelle (26) als Dünnschichtzelle (36) ausgebildet ist.
5. Vorrichtung (16) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Solarzelle (26) als im Wesentlichen transparente Dünnschichtzelle (36) ausgebildet ist und zumindest bereichsweise in die Scheibe (10) integriert ist.
6. Vorrichtung (16) nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Solarzelle (26) an einem Schwarzdruckbereich (14) der Scheibe (10) angeordnet ist.
7. Vorrichtung (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungseinheit (22) eine Standbelüftung (24) ist.
8. Vorrichtung (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (20) mit veränderlicher Lichtdurchlässigkeit als Suspended-Particle- Device-Schicht ausgebildet ist.
9. Scheibe (10), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Vorrichtung (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
10. Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Scheibe (10) nach Anspruch 9.
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