卷繞式導(dǎo)光板條、制造方法、應(yīng)用以及太陽保護系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及由帶材料制成的導(dǎo)光板條和具有折疊形結(jié)構(gòu)的導(dǎo)光板條的太陽保護 系統(tǒng)，其中所述折疊形結(jié)構(gòu)的導(dǎo)光板條的至少光反射板條上側(cè)面具有平行折疊槽。在適當 的操作下，折疊部具有太陽輻照折疊側(cè)面Ks和基本被遮蔽的折疊側(cè)面K。此外，本發(fā)明涉及 制造方法以及導(dǎo)光板條在太陽保護系統(tǒng)中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 已知在通過將折疊部壓印到上側(cè)面來加工折疊部或者將板條至少部分地成形有 大的折疊部的情況下以折疊形狀形成板條。缺點在于：這些板條為剛性的并且不能再被卷 繞在卷芯上用于進一步加工。這些折疊部將變形或者板條將扭曲，不能彈性恢復(fù)到它們的 直的原始位置。特別是卷繞的板條可能起皺，即它們可能會例如塑性變形，使得可能會削弱 導(dǎo)光特性。
[0003] 根據(jù)專利文獻DE44 1342、DE10 2009 056 360A1，已知用具有棱柱輪廓的板條 制造百葉窗，其中，板條部分地包括朝著太陽輻照側(cè)定向的第一部分和朝著內(nèi)部空間定向 的第二部分。百葉窗板條至少部分地被提供有具有棱柱狀反射表面的縱向槽。棱柱面鏡的 太陽側(cè)面&朝著太陽輻照定向，并且陰影側(cè)面K朝著內(nèi)部空間定向。百葉窗板條凹地/凸 地拱出。在W0 2011/1344 29A1中，在圖17a中示出了水平布置的有邊緣的板條的光偏轉(zhuǎn)， 問題是，板條將入射光背向反射和聚焦在輻照橫截面中而不限定板條輪廓以獲得外部玻璃 窗（glazing)中的聚焦自由度和眩光自由度。板條的板條橫截面不是常見的彎曲形狀而是 S形狀或有邊緣的形狀，并且因此不適于在現(xiàn)有的用于制造凹凸板條的百葉窗自動裝置上 加工。
[0004] 用于導(dǎo)光的百葉窗系統(tǒng)的一般目的在于：在可能開啟的百葉窗的情況下，即在最 可能平的板條入射角的情況下，直射太陽光被偏轉(zhuǎn)并且同時由于平的板條位置，獲得了非 常好的視通（view-through)，并且此外，使得可以進一步增加漫射光進入以用于獲得改善 的內(nèi)部空間日光照明。此外，百葉窗系統(tǒng)和板條面鏡對于內(nèi)部空間的用戶應(yīng)該是無眩光的。
[0005] 為了達到這一目的，現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)開發(fā)了具有菲涅爾光學(xué)器件的板條輪廓。在US 6, 367, 937B2中，示出了具有結(jié)構(gòu)化面鏡上側(cè)面和光滑的或階梯狀板條下側(cè)面的板條。在 圖8和圖9中，針對不同的入射角來示出板條。根據(jù)反射，明顯的是：這構(gòu)成了在板條的朝著 輻照入射定位的正面太陽縱向邊緣的區(qū)域中具有焦點的菲涅爾光學(xué)元件。在EP1 21 508 B1中，為了避免玻璃窗中的眩光，焦點被設(shè)置成使得臨界角as(圖1.2)不被超過。為此， 板條跟隨太陽高度角。
[0006] 根據(jù)EP1 21 508B1的圖3和圖4的菲涅爾結(jié)構(gòu)的缺點在于：板條必須在45°的 入射角處以傾斜的位置布置，這造成板條與光進入之間的視通減小。另一缺點在于：在圖4 中在大于45°的入射角處甚至在一個傾斜的板條位置處，在板條的下側(cè)面上將發(fā)生第二反 射?？梢娪忠蝗秉c在于：由于所反射的輻射的聚集效應(yīng)，下側(cè)面可能功率激增，這將導(dǎo)致極 度的眩光。
[0007] 在EP1 212 508B1的圖3和圖4中，示出了具有直角邊相對于斜邊傾角為 30° /60°的棱柱的導(dǎo)光板條，其中較長的平坦傾斜的30°的直角邊朝著太陽光入射定 向，并且60°的直角邊朝著內(nèi)部空間定向（還參見圖1)。在水平板條位置的情況下，這些 棱柱結(jié)構(gòu)的板條在入射角Y達到大于62°之前將不產(chǎn)生單反射性（mono-reflectivity)。 在第50度的煒度處的最大太陽高度角為64°。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，雖然為棱柱式結(jié)構(gòu)，但是在 水平板條位置的情況下，在板條之間將會發(fā)生擺動式反射，這會產(chǎn)生可避免的升溫。具有陽 極化處理表面的優(yōu)良的高純度的鋁反射器將會達到86%的總反射，14%的輻照將被吸收。 當板條之間發(fā)生擺動式反射時，在二次反射之后入射光線的吸收將增加到約28%，在三次 反射的情況下將增加到超過30%。在700/瓦/m2的輻照的情況下，這將等于210/瓦/m2的 熱吸收。避免在打開的板條位置和夏季高太陽光入射的情況下的這樣高的能量吸收是在圖 0中示出的該創(chuàng)新的目的。
[0008] 圖1示出了EP1 212 508B1的圖3和圖4的板條的放大的展示圖。在圖1. 1和 圖1.2中以及在另外的附圖中，示出了根據(jù)圖1的板條上的輻射圖案。圖1. 1示出了以角 度y= 68°和期望的D/a約85%的板條之間的視通D入射到水平布置的板條上的輻射入 射。在圖1.2中，示出了從圖1.1進入到外部空間的背向反射。在外部空間中獲得焦點F。 在圖2.1中，示出了y=56°的太陽入射。在圖2. 2中，背向反射被偏轉(zhuǎn)至上板條的下側(cè) 面。在下側(cè)面有面鏡涂層的情況下，根據(jù)圖2. 3,光被從這個板條下側(cè)面背向反射到外部空 間中的底部平面。因此，在夏季入射角Y已經(jīng)達到56°的情況下，需要用打開的百葉窗進 行兩次反射來偏轉(zhuǎn)太陽光。圖3. 1至圖3. 4示出了在圖1的板條上y= 38°的光入射。 在圖3. 2中，示出了向上板條的下側(cè)面的光偏轉(zhuǎn)，在圖3. 3中，示出了至下板條的下側(cè)面的 背向反射，在圖3. 4中，示出了進入外部空間的背向反射。因此，在本情況下，需要至少三次 反射來偏轉(zhuǎn)太陽光。因此，窗戶區(qū)域的起反作用的過熱應(yīng)該是預(yù)料到的。
[0009] 在ED1 212 508B1的圖11至圖13中示出的折疊形的板條鑒于大的臺階不能在 不使折疊部變形和不使板條彎曲的情況下被卷繞。
[0010] 在EP1 212 508B1的圖8和圖9中，示出了具有極其不同的橫截面厚度的板條。 這樣的板條的缺點在于：它們不能由已經(jīng)制造好的經(jīng)表面處理的帶材料制造，而是僅制造 為具有需要后續(xù)進行表面處理的缺點的擠壓板條。另一缺點在于：現(xiàn)成的板條和擠壓板條 不能被卷繞在卷芯上并儲存在后續(xù)加工工廠的廠房中。板條僅能在以昂貴的方式被切割成 期望長度的片狀件的情況下被進一步處理。在此情況下，特別是結(jié)合圖9,眩光也可能出現(xiàn) 在板條的下側(cè)面上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 通過權(quán)利要求1的特征來限定本發(fā)明的目的。
[0012] 對于具有低的屈服點（flowlimit)的特別敏感的板條，例如那些由軟的高反射性 鋁制成的板條，可能需要lm的半徑。卷芯具有最大為60cm的典型半徑使得適合于這樣的 彎曲半徑的板條至少可以被以薄層形式卷繞在這樣的卷芯上以被運輸或儲存。然而，通常 這樣的卷芯的卷芯核具有基本上較小的直徑，使得優(yōu)選的是具有5cm特別優(yōu)選的是10cm或 15cm的半徑的板條可以被卷繞。然后卷芯可以用大量的板條材料覆蓋直至非關(guān)鍵最大直 徑。如果板條卷繞在太小的卷繞半徑上，則板條將變形，這意味著開卷之后板條的彎曲會保 持和/或板條例如在折疊部的側(cè)面會起皺。因為許多材料在彈性變形處表現(xiàn)出小的塑性滯 后，可能會保持有不可避免的小的塑性變形，甚至在容許的卷繞半徑的情況下亦是如此。特 別地，不發(fā)生折疊部。待被卷繞的具有這樣的塑性變形的板條也落在本發(fā)明的范圍內(nèi)，其通 過在權(quán)利要求1中的措詞"沒有任何實質(zhì)性的塑性變形"表示。這同樣適用于在很長一段 時間內(nèi)通過材料的蠕變行為引起的塑性變形。沒有任何實質(zhì)性的塑性變形的彎曲半徑取決 于在彎曲的徑向方向上導(dǎo)光板條的材料強度、彈性模量和總高度。以較小的彎曲即以較大 的彎曲半徑對較厚的板條施加壓力，使得它們可更加容易地塑性變形?？梢砸赃@樣的方式 將板條的總高度調(diào)節(jié)至要達到的彎曲半徑以及調(diào)節(jié)至屈服點以使其被更佳地卷繞?？偢叨?由通過總體形態(tài)的凹/凸拱起的高度和折疊部的高度構(gòu)成。根據(jù)板條的形狀，折疊部的高 度由穿過折疊部的尖端的平行直線或平行曲線的距離產(chǎn)生。通過將帶材料變形為折疊形， 帶材料的厚度將將基本上不改變，使得在導(dǎo)光板的上側(cè)面和下側(cè)面上可看到相同的輪廓。
[0013] 在本發(fā)明的意義上的反射器不必具有像面鏡那樣的最佳反射。通過水平板條位 置，凹板條、凸板條或平面板條將被理解為其終點基本上在一個水平線上。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明，基本上通過折疊和/或彎曲帶材料來制造折疊部。
[0015] 作為典型的實施方式，提出了滿足下面的要求中的至少一個或其組合或者包括下 面的特征的板條或板條幾何形狀或太陽保護系統(tǒng)。
[0016] 在可以與所有其他實施方式結(jié)合的一個實施方式中，沿橫向方向，在導(dǎo)光板條的 橫截面中，上側(cè)面上的多個或全部折疊邊緣以及下側(cè)面的多個或全部的折疊邊緣均被設(shè) 置在兩個假設(shè)的平行直線或者平行曲線之一上，兩個平行線和/或平行曲線各自以小于 1. 0mm的距離優(yōu)選以小于0? 5mm的距離彼此分開。這導(dǎo)致了板條具有在許多情況下很適于 卷繞的較小厚度。
[0017] 在可以與所有其他實施方式結(jié)合的一個實施方式中，導(dǎo)光板具體地可以由基底材 料厚度為〇.1_至〇.5mm優(yōu)選的基底材料厚度為0. 1mm至0. 3mm的帶材料制成。
[0018] A?關(guān)于制造
[0019] 1.凹-凸輪廓板條，其可以在從卷芯取下時在傳統(tǒng)的百葉窗自動裝置中被進一步 處理成百葉窗，并且使得能夠制造甚至在折疊狀結(jié)構(gòu)化之后以及在從卷芯上展開之后彈性 恢復(fù)到直的形狀的橫截面凹凸的柔性板條。
[0020] 2.以輥壓和/或輥壓成形處理方式由現(xiàn)成的經(jīng)表面處理的硬彈性帶材料制造板 條，在結(jié)構(gòu)化之后板條可以再次被卷繞并儲存而不使板條變形或彎曲。
[0021]B?關(guān)于光技術(shù)觀點
[0022] 3.在水平板條位置的情況下，板條之間的良好的視通D，也通過對板條寬度b與板 條距離a的比率進行優(yōu)化來確保板條之間的漫射日光進入。
[0023] 4.板條上側(cè)面無眩光是因為入射到板條上的光線能夠主要沿太陽輻射的方向被 背向反射，同時優(yōu)選地沒有太陽光反射進入觀察者的眼中。
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