[发明专利]光学元件在隔热玻璃窗单元中的集成

说明书

技术领域

本发明总体涉及将光学元件集成于隔热玻璃窗单元中的方法。更具体地，本发明涉及具有多个穿孔以及一无穿孔区域的光学元件。 

背景技术

虽然大玻璃外立面改善了建筑物的建筑外观，但是普遍劣势是因该外立面的过度太阳能透射而导致建筑物的过热。为了解决这个问题，必须采用空气调节装置或遮阳手段，或空气调节装置与遮阳手段的结合。更多地强调遮阳的主要动机之一(加上能源价格的上涨)已经成为要求新的建筑物更加节能的政府规程。 

遮阳设备可以放置在窗户的内侧或外侧或集成到玻璃窗单元中。 

室内遮蔽的例子包括活动百页窗、罗马百叶帘、百叶帘、窗帘、或内部百叶窗。内部遮阳从遮蔽不需要的光线的方面来说是有效的，但由于太阳辐射在遮蔽设备的表面上转变成热量，所以内部遮阳在隔热方面是无效的。因此，内部遮蔽导致建筑物内部热量的不同分布，同时与不带有内部遮蔽的外立面相比，穿过外立面所透射的总太阳能没有变化。 

外部遮蔽的例子包括活动百页窗、太阳屏、百叶窗和遮蔽板。外部遮蔽从减少穿过外立面所透射的光线和太阳能两方面来说均是有效的。外部遮蔽的最明显的劣势是需要维护和清洁，以及活动设备的频繁机械故障。 

集成遮阳物的例子有遮阳叶形饰(foil)、集成活动百页窗、着色玻璃或镀膜玻璃，以及集成太阳屏。集成遮阳物的效率取决于所考虑的实际类型-通常最佳类型的效率接近于在减少透射到建筑物内的光线和太阳能两方面的外部遮蔽的效率。 

太阳电池或光伏电池可以与遮阳物结合安装以既实现遮蔽的优点，又实现由光伏效应所引起的从转换的太阳能中发电的优点。 

US 2849762(″Combination of window and sun-proof screen″(窗和不透光屏的组合))描述了这样的遮阳设备：其中，活动百叶窗集成在两片透明材料之间，例如集成在双层玻璃窗户的窗格玻璃之间。通常活动百叶窗悬挂在安装条的下方，安装条可以包括用于使窗板倾斜并使玻璃窗内的百页上升或下降的设备。百叶窗的正常运行要求每片百叶自由悬挂，因此百叶窗要求将玻璃窗的最小内部尺寸作为每块窗板的宽度，并且每块窗板应安装在玻璃窗的中心。这限制了活动百叶窗的使用，原因是不能在未基本竖直安装的玻璃窗(例如天窗)中操作活动百叶窗。另外，内部安装的活动百叶窗不适于具有除矩形或方形外的不同形状的玻璃窗，诸如三角形玻璃窗或带有弯曲(拱形)顶部的玻璃窗。内部安装的活动百叶窗要求机械或电引线，而这种引线在玻璃窗的密封中是通有的弱点。 

不论阳光的角度如何，着色或镀膜窗格玻璃均减少入射辐射，这会导致窗户可能在冬季期间遮蔽了过多光线而在夏季期间又遮蔽了过少光线。而且，着色或镀膜窗格玻璃可能影响通过窗户观察的物体以及通过穿透窗户的光线所照亮的物体的颜色的感觉。 

另一类型的遮阳设备是由带有小穿孔以供光线通过的不透明屏组成的半透明屏。US 5379824(″Double window apparatus″(双层窗户设备))描述了一种放置在内部窗户与外部窗户之间的防虫屏/太阳屏。框架具有多个气孔以供空气流入窗户之间的空间中。在US 6315356(″Sunshade/Sunscreen combo″(遮阳/太阳屏组合))中提出了类似的发明， 在该发明中，半刚性平面太阳屏具有多个开孔以供光线和风通过。在这两个例子中，太阳屏未集成到隔热玻璃窗本身的密封腔中。相反，太阳屏可以被视为窗户的组成部分，并且当打开窗户时可以使用太阳屏。 

半透明屏形式的集成在隔热玻璃窗单元中的光学元件通常悬挂在腔内，或完全层压至隔热玻璃窗单元内的窗格玻璃中。在US 6259541 B1(″Light dispersive insulated glazing unit″(光分散隔热玻璃窗单元))中，一种光分散膜被集成在隔热玻璃窗单元中。该膜悬挂在两个窗格玻璃之间的中间并且用粘性材料附着在窗户的边缘处。这种技术要求玻璃窗完全被覆盖。由于膜必须在间隔条之间展开以保持平坦，所以部分覆盖是不可能的。此外，为了避免皱褶，膜在生产期间经历热处理，在热处理中膜收缩消除皱褶。 

在专利US 2004/0209020A1中描述了一种完全层压至双层玻璃窗户的一个内侧的UV屏。两层窗格玻璃之间的空间充满惰性气体。该专利描述了玻璃窗行业中最常用的方法以集成基本平坦的板或箔的部分。所述板或箔层压到两片PVB或EVA树脂之间，这两片PVB或EVA树脂又层压到两块玻璃之间。在加热的同时在高压或真空环境下对树脂进行固化。