[发明专利]涂覆窗玻璃

说明书

本发明涉及降低或抑制形成结露(condensation)的方法，否则该结露可出现在窗玻璃的最外表面上，并涉及适用于此目的的涂覆窗玻璃。

随着日益重视环保意识和责任感，玻璃制造商特别是窗玻璃制造商被要求提供更有效的窗玻璃用于安装在建筑物、车辆和用于其它应用例如光伏(太阳能)电池中。结果，现在存在不同的能效的玻璃，从而取决于它们的安装环境来执行不同的功能。

在暖/热的气候下，太阳能控制玻璃(如体着色玻璃)可以用来减少从结构体(如建筑、车辆等)外部穿过玻璃到内部的太阳热量，从而减少结构体内的热增益(温度升高)。这还可降低任何可能工作的空调系统上的负载，从而降低能耗。

同样地，在凉/冷的气候下，可以将低发射率窗玻璃(在其内表面之一上具有低发射率的涂层(在下面对其进行详细描述))用来减少从结构体(如建筑、车辆等)内部穿过窗玻璃到外部的热量，从而来减少自于结构体内的热损失(温度降低)。而且，这可降低任何可能工作的加热系统的负载，从而降低能耗。

当安装在冷气候中的结构体内时，已观察到使用含有低发射率涂层的高度绝热的(insulating)窗玻璃具有特定问题，即在其最外表面(其典型是未涂覆的)形成结露(露水)。最外表面(外部表面)是在结构体的外部与环境接触的表面，且通常将其称为一号表面。

结露是个问题，因为透过窗玻璃的能见度经常降低到这样的程度：当人试图从其所安装的结构体向内或向外看时，透过窗玻璃什么也不能看见。透过这样的窗玻璃，视野可以有效地变为不期望的模糊。这一观察适用于所有类型的窗玻璃，包括单片(monolithic)的窗玻璃(即单一玻璃板)、层压的窗玻璃(即具有通过一层中间层材料连接在一起的两个或更多个玻璃板)以及多板(multiple pane)窗玻璃单元(即具有通过在每个玻璃板之间的密封空间中的气态层所隔开的两个或更多个玻璃板)。

此外，将低发射率玻璃/窗玻璃做得越能量有效(即越高度绝热)，观测到结露形成得越快速且越频繁。特定涂层的发射率ε是指：相对于黑体该涂层吸收和辐射能量的趋势，黑体是完美辐射体且限定为具有为一的发射率(ε＝1)。在本说明书中所称的低发射率涂层是不良吸收体和较长波长的热能辐射体，并具有ε＜1，因此它用作对于热透射的不良屏障(约70％的效率)。在表面温度下降到低于露点的温度时，在该表面(包括玻璃的最外表面)上形成结露，该露点是依赖于湿气的温度，在所述露点下，空气中水汽结露形成水滴。

在包含一个或多个低发射率涂层的多板窗玻璃单元型的中空窗玻璃单元(IGU)的最外表面上形成结露的事实是令人惊讶的，因为根据已知文献包括例如WO 02/46490 A2，解决在窗玻璃上形成结露问题的办法是在该窗玻璃的一个或多个表面上提供低发射率涂层。遗憾的是，已证明此办法不能令人满意，且依然存在着在凉/冷气候中在窗玻璃的最外表面上形成外部结露的问题。

事实上，在Anna Werner于2007年4月公开的题为“External Water Condensation and Angular Solar Absorptance-Theoretical Analysis and Practical Experience of Modern Windows”的博士论文[ISBN978-91-554-6830-9]中，她讨论了在北欧国家例如瑞典在建筑物窗户上的外部结露问题，尤其是那些由高绝热、低发射率窗玻璃制成的窗户。对于这样的窗户，每日历年(即1月1日到12月31日)可形成高达700小时的外部结露，这是不可接受的高数值。

原则上，在这篇论文中提出了在低发射率涂层的表面(其本身在窗玻璃的外部表面上)上提供亲水性二氧化钛涂层可以减少外部结露形成。然而，仅在外表面上使用具有亲水性性质的涂覆层不足以解决外部结露的问题。

因而，本发明的目的是扩大该概要原则，并提供了改进的窗玻璃上的细节，在该窗玻璃的最外表面上使结露的形成进一步降低且甚至优选消除。本发明的另一目的是提供获得该窗玻璃的方法。

因此，本发明提供了降低结露的窗玻璃，其包含：

具有最内表面和最外表面的玻璃板，以及

在该玻璃板最外表面上的具有光活性(在任何必要的初始活化期后)、亲水性、低发射率的涂覆层，该涂覆层具有30°或更小的水滴接触角以及0.7或更小的发射率(相对于其最外表面测得)，从而该窗玻璃能够减少或抑制在其最外表面上形成结露的趋势。