CN117549619A - 一种船用节能特种玻璃窗 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船用节能特种玻璃窗，包括：外侧玻璃单元，所述外侧玻璃单元中包含有电加温层、电磁屏蔽层和Low‑E节能层；电致变色玻璃，所述电致变色玻璃中包含有电致变色层；外侧玻璃单元与电致变色玻璃之间的中空部；窗框，用于安装固定玻璃单元。本发明将舰船玻璃窗制备为中空结构，并完美的将电加温、电磁屏蔽、电致变色和Low‑E节能复合在一起，一方面有效解决了电致变色玻璃薄强度低而导致的外力冲击破碎问题和与其它功能层层合工艺不匹配的问题，同时在保证其它功能的基础上，将Low‑E玻璃引入，有效的提高了玻璃的红外阻隔性能，起到良好的节能减碳效果。

Description

一种船用节能特种玻璃窗

技术领域

本发明涉及玻璃深加工领域，具体涉及一种船用节能特种玻璃窗。

背景技术

随着科学技术的发展，对舰船玻璃窗的多功能化要求越来越高。目前舰船玻璃窗通常具有电加温、电磁屏蔽的功能，仅起到提供驾驶员观察外界清晰视野的作用，无遮光、隔热和有效阻隔紫外线的功能，在强日照的环境下，太阳辐射直接透过玻璃浸入舱室，内部温度会随着太阳辐射环境温度而不断攀升，且船舶长期在海上行驶，太阳光的强照射会造成驾驶舱室内驾驶员视力下降，尤其在迎光航行过程中，强烈光线更影响航行安全。因此，研制一种隔热且具有调光功能的舰船用多功能复合玻璃是舰船玻璃的迫切需求，具有安全和节能的双重功效。

目前船用玻璃基本都是采用夹胶玻璃结构将功能层复合在一起，由于电磁屏蔽电加温玻璃层合工艺为高温高压，层合过程中对电致变色功能衰减较大，且电致变色玻璃较薄强度较低，作为复合结构应用时电致变色玻璃层容易破碎。

发明内容

本发明的目的在于提供一种船用节能特种玻璃窗，以解决决现有的电致变色玻璃层合工艺与电加温电磁屏蔽不匹配，玻璃薄易破碎等问题，且解决了现有船用玻璃节能效果差的问题。

上述目的可以是通过以下技术方案的实施方式实现：

一种船用节能特种玻璃窗，包括：

外侧玻璃单元，所述外侧玻璃单元中包含有电加温层、电磁屏蔽层和Low-E节能层；

电致变色玻璃，所述电致变色玻璃具有电致变色层；

所述外侧玻璃单元和电致变色玻璃的边缘之间设有间隔条，间隔条将外侧玻璃单元和电致变色玻璃隔开，形成中空腔体；所述间隔条的外侧设有用于密封所述中空腔体的密封胶层；

窗框，用于安装固定所述玻璃单元。

可选的，所述间隔条的两端分别与外侧玻璃单元、电致变色玻璃粘结固定。

可选的，所述间隔条采用铝间隔条、暖边条、TPS/TPE超级间隔条中的一种。

可选的，所述中空腔体内充有惰性气体或惰性气体与空气的混合气体。

可选的，所述中空腔体内压强为1个大气压。

可选的，所述中空腔体内惰性气体含量为95％以上。

可选的，所述惰性气体包括氩气、氪气、氙气中的至少一种。

可选的，所述外侧玻璃单元从外向内依次包括第一玻璃板、第一粘结层、第二玻璃板、第二粘结层、第三玻璃板；

所述电加温层设置在第一玻璃板与第一粘结层之间；

所述电磁屏蔽层设置在第二玻璃板与第二粘结层之间；

所述Low-E膜贴附在第三玻璃板上。

可选的，所述船用节能特种玻璃窗还包括窗框，窗框上设有玻璃安装槽；所述外侧玻璃单元与窗框之间设有导电橡胶，所述导电橡胶与电磁屏蔽层导电连接。

可选的，所述导电橡胶设置在安装槽的内侧壁上；所述电磁屏蔽层设有暴露在外侧玻璃单元外部的连接部，所述导电橡胶与连接部连接，或者

电磁屏蔽层连接有导电布，电磁屏蔽层通过导电布与所述导电橡胶连接。

可选的，所述外侧玻璃单元上设有温度检测装置；

可选的，所述温度检测装置为热敏电阻，所述热敏电阻设置在第一粘结层内。

可选的，所述Low-E膜为离线单银膜、离线双银Low-E膜、离线三银Low-E膜或在线Low-E膜。

可选的，Low-E膜层合时可以在第三玻璃板上的任一侧，即可以朝向胶片也可以朝向中间中空腔体。优选朝向中空腔体，因为朝向胶片层合时对Low-E膜本身会有一定的影响，节能效果会有衰减同时Low-E膜也具有一定的电磁屏蔽功能。

可选的，所述电致变色层贴附在电致变色玻璃位于中空腔体的一侧；所述电致变色层为无机变色膜或有机变色膜；

可选的，所述电致变色层为固态全无机电致变色膜层。

上述船用节能特种玻璃窗的制造方法，包括如下步骤：

步骤一：将设有电加温层的第一玻璃板、第一粘结胶片、温度检测装置、设有电磁屏蔽层的第二玻璃板、第二粘结胶片、设有Low-E膜的第三玻璃板按顺序堆叠放置到真空袋中抽真空保然后在100-130℃，0.8-1.2Mpa的条件下进行层合，保温保压1-4h，得到外侧玻璃单元；

步骤二，外侧玻璃单元与电致变色玻璃边缘通过间隔条粘结在一起，并且使外侧玻璃单元与电致变色玻璃之间形成中空腔体，向中空腔体内充入惰性气体，然后将间隔条外侧涂密封胶密封；

步骤三，安装窗框，得到所述船用节能特种玻璃窗。

可选的，所述电加温层、热敏电阻和电致变色层的导线通过玻璃断面四周环绕，并且通过窗框预留槽口引出焊接在固定的航空插座上。

可选的，所述步骤一和步骤二中抽真空至空度至1Pa以下，并且在层合过程中保持真空度维持在1Pa以下。

可选的，所述步骤一和步骤二中放入蒸压设备中之前抽真空2～8h。

可选的，所述步骤一中，从室温到指定温度压力时间为1-4小时。

可选的，步骤一中在第三玻璃板上再放置一块薄玻璃或的塑料板保护Low-E膜加工中不划伤，层合结束后取下。

本发明具有如下的有益效果：

本发明将舰船玻璃窗制备为中空结构，并完美的将电加温、电磁屏蔽、电致变色和Low-E节能复合在一起，一方面有效解决了电致变色玻璃薄强度低而导致的外力冲击破碎问题和与其它功能层层合工艺不匹配的问题，同时在保证其它功能的基础上，将Low-E玻璃引入，有效的提高了玻璃的红外阻隔性能，起到良好的节能减碳效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明结构示意图。

图中标记：1-第一玻璃板，2-第一粘接层，3-第二玻璃板，4-第二粘接层，5-第三玻璃板，6-电致变色玻璃，7-间隔条，8-密封胶层，9-导电橡胶，10-密封材料，11-窗框，12-导电搭接材料。

具体实施方式

现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。

另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值，以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

实施例1

一种船用特种节能玻璃窗，包括：多功能中空玻璃和窗框11。

多功能中空玻璃包括：

外侧玻璃单元，所述外侧玻璃单元中包含有电加温层、电磁屏蔽层和Low-E节能层；

电致变色玻璃6，外侧玻璃单元与电致变色玻璃之间设有中空腔体；所述电致变色玻璃中包含有电致变色层。

窗框11有一个槽口，玻璃与窗框之间通过密封胶密封固定。窗框11上还设有与外部供电电路连接的导电搭接材料12。

具体的，外侧玻璃单元包括第一玻璃板1、第二玻璃板3，第三玻璃板5，以及夹设第一玻璃板1与第二玻璃板3之间的第一粘结层2，夹设第二玻璃板3与第三玻璃板5之间的第二粘结层4。其中，其中第一玻璃板1为电加温玻璃，其一面附有电加温膜层，电加温膜层朝向第一粘结层2，电加温膜层四周做断膜处理，电加温膜层上下或左右两端分别布有电极，电极上焊接导线。第二玻璃板3为电磁屏蔽玻璃，其一面附有电磁屏蔽层，膜层朝向第二粘结层4。第三玻璃板5为Low-E玻璃，其一面附有Low-E膜，Low-E膜为在线Low-E或离线单银、双银、三银Low-E，膜面朝向中空腔体或者朝向第二粘结层，膜层朝向中空腔体时，玻璃四周距边10-20mm做去膜处理。

外侧玻璃单元和电致变色玻璃6四周通过间隔条7隔离，形成中空腔体，中空腔体厚度为6-16mm。间隔条7的两面都有胶层，便于粘接固定和密封外侧玻璃单元和电致变色玻璃。间隔条外部用密封胶层8密封。

中空腔体内充有惰性气体，惰性气体为氩气、氪气、氙气或任意两种混合气体。

第三玻璃板四边长度比第一和第二玻璃板要小10-20mm(另一种方案是：第三玻璃与第一和第二玻璃尺寸一样，在第二玻璃与第三玻璃之间布导电布，导电布延伸出玻璃2cm左右，安装时延长出的导电布直接与导电橡胶搭接)。

第四玻璃板附有电致变色膜层，膜层朝向中空腔体，所述电致变色膜为无机变色膜或有机变色膜层，首选的为固态全无机电致变色膜层。

第一玻璃板、第二玻璃板为化学钢化玻璃，其中第一玻璃板厚度5-6mm，第二玻璃板厚度为5-10mm，第三玻璃板为化学钢化或物理钢化玻璃，厚度为3-6mm，电致变色玻璃为化学钢化玻璃或普通不钢化玻璃，电致变色玻璃厚度为2-4mm。

第一粘接层、第二粘接层为PU、PVB或SGP，可以为其中的一种、两种或三种。第一粘接层厚度为1.5-3mm，第二粘接层厚度为0.38-3mm。

本实施例中第一玻璃板厚度5mm，第二玻璃板厚度为7mm，第三玻璃板厚度为4mm，电致变色玻璃厚度为3mm。第一粘接层厚度为2mm，第二粘接层厚度为1mm.

如图1所示，所述外侧玻璃单元与窗框之间设有导电橡胶9，所述导电橡胶9与电磁屏蔽层通电连接。由于电磁屏蔽层需要通电之后玻璃才具有电磁屏蔽的作用，所以需要对电磁屏蔽层进行通电。玻璃与窗框之间是密封胶，密封胶是绝缘体，导电橡胶为具有导电性能的弹性橡胶，其主要作用是导电，同时弹性赋予与玻璃软接触，不会因为固定紧致而导致玻璃破碎。通过放置导电橡胶，最终使电磁屏蔽膜层与窗框、船体之间导电连通。

如图所示，导电橡胶设置在第一安装槽的内侧壁上；导电连接的方式有两种，一种是第三玻璃板的四边长度比第一和第二玻璃板要小10-20mm使电磁屏蔽层形成暴露在外侧玻璃单元外的台阶状的连接部，将导电橡胶与连接部紧密接触连接，或者是第三玻璃与第一和第二玻璃尺寸一样，在第二玻璃与第三玻璃之间布导电布，导电布延伸出玻璃2cm左右，安装时延长出的导电布折到第三玻璃下面直接与导电橡胶搭接。

另外，由于电加温玻璃具有电加温功能用来玻璃加热达到除霜除雾，因此需要设置温度检测装置，测量温度给后台一个温度信号反馈，使玻璃加温有上限限制，当玻璃实际的温度已经达到需要的温度时，就不在无限制的加热了。本实施例中的温度检测装置为热敏电阻，设置在第一粘结层内部。

电加温、热敏电阻和电致变色导线通过玻璃断面四周环绕，最后通过窗框预留槽口引出焊接在固定的航空插座上。

该种玻璃窗具体采用如下的方法进行制造：

步骤一：将设有电加温层的第一玻璃板、第一粘结胶片、热敏电阻、设有电磁屏蔽层的第二玻璃板、第二粘结胶片、设有Low-E膜的第三玻璃板(Low-E膜朝向第二粘结胶片)按顺序堆叠放置到真空袋中抽真空，然后放入蒸压釜之中，在120℃，1Mpa的条件下进行层合，保温保压2h，得到外侧玻璃单元；

步骤二，外侧玻璃单元与电致变色玻璃边缘通过铝间隔条粘结在一起，并且使外侧玻璃单元与电致变色玻璃之间形成中空腔体，向中空腔体内充入惰性气体，然后将间隔条外侧涂密封胶密封，得到多功能中空玻璃。

步骤三，采用密封材料将多功能中空玻璃安装到窗框上，得到所述船用节能特种玻璃窗。

经过多次制备后，统计产品质量，产品质量稳定，各层之间粘结牢固，无气泡产生。隔热效果优良，且电致变色玻璃的透光度变色范围大，经检测，透光度的变色范围可达到0.5％～58％，变色效果好。

实施例2

本实施例中第一玻璃板厚度5mm，第二玻璃板厚度为5mm，第三玻璃板厚度为3mm，电致变色玻璃厚度为3mm。第一粘接层厚度为2mm，第二粘接层厚度为1mm。

步骤一：将设有电加温层的第一玻璃板、第一粘结胶片、热敏电阻、设有电磁屏蔽层的第二玻璃板、第二粘结胶片、设有Low-E膜的第三玻璃板、Low-E膜保护板(使Low-E膜朝向保护板)按顺序堆叠放置到真空袋中抽真空，然后放入蒸压釜之中，在100℃，0.8Mpa的条件下进行层合，保温保压4h，去掉Low-E膜保护板后得到外侧玻璃单元；

步骤二，外侧玻璃单元与电致变色玻璃边缘通过暖边条粘结在一起，并且使外侧玻璃单元与电致变色玻璃之间形成中空腔体，向中空腔体内充入惰性气体，然后将间隔条外侧涂密封胶密封，得到多功能中空玻璃。

步骤三，采用密封材料将多功能中空玻璃安装到窗框上，得到所述船用节能特种玻璃窗。

经过多次制备后，统计产品质量，产品质量稳定，各层之间粘结牢固，无气泡产生。隔热效果优良，且电致变色玻璃的透光度变色范围大，经检测，透光度的变色范围可达到0.5％～59％，变色效果好。

实施例3

本实施例中第一玻璃板厚度6mm，第二玻璃板厚度为8mm，第三玻璃板厚度为6mm，电致变色玻璃厚度为3mm。第一粘接层厚度为2mm，第二粘接层厚度为1mm。

步骤一：将设有电加温层的第一玻璃板、第一粘结胶片、热敏电阻、设有电磁屏蔽层的第二玻璃板、第二粘结胶片、设有Low-E膜的第三玻璃板(Low-E膜为离线Low-E膜，膜层在外侧)按顺序堆叠放置到真空袋中抽真空，然后放入蒸压釜之中，在130℃，1.2Mpa的条件下进行层合，保温保压1h，得到外侧玻璃单元；

步骤二，外侧玻璃单元与电致变色玻璃边缘通过TPE超级间隔条热熔挤出粘结在一起，并且使外侧玻璃单元与电致变色玻璃之间形成中空腔体，向中空腔体内充入惰性气体，然后将间隔条外侧涂密封胶密封，得到多功能中空玻璃。

步骤三，采用密封材料将多功能中空玻璃安装到窗框上，得到所述船用节能特种玻璃窗。

经过多次制备后，统计产品质量，产品质量稳定，各层之间粘结牢固，无气泡产生。隔热效果优良，且电致变色玻璃的透光度变色范围大，经检测，透光度的变色范围可达到0.4％～57％，变色效果好。

对比例1

本对比例中所用第一玻璃板厚度5mm，第二玻璃板厚度为6mm，第三玻璃板厚度为5mm。

第一粘接层厚度为2mm，第二粘接层厚度为1mm，第三粘结层厚度为1mm。

将设有电加温层的第一玻璃板、第一粘结胶片、热敏电阻、设有电磁屏蔽层的第二玻璃板、第二粘结胶片、设有Low-E膜的第三玻璃板、第三粘结胶片、电致变色玻璃按顺序堆叠放置到真空袋中抽真空，然后放入蒸压釜之中，在120℃，1Mpa压力下进行层合，保温保压2h，然后降温降压，得到层合玻璃。

经过多次制备后，统计产品质量，结果一部分电致变色玻璃破碎。未破碎的玻璃电致变色玻璃的透光度变色范围发生衰减，经检测，透光度的变色范围仅能达到达到2.6％～51％。

对比例2

本对比例中所用第一玻璃板厚度5mm，第二玻璃板厚度为6mm，第三玻璃板厚度为5mm。

第一粘接层厚度为2mm，第二粘接层厚度为1mm，第三粘结层厚度为1mm，第四粘结层厚度为1mm。

将设有电加温层的第一玻璃板、第一粘结胶片、热敏电阻、设有电磁屏蔽层的第二玻璃板、第二粘结胶片、设有Low-E膜的第三玻璃板、第三粘结胶片、电致变色玻璃按顺序堆叠放置到真空袋中抽真空，然后放入蒸压釜之中，在100℃，0.1Mpa压力进行层合，保温保压2h，然后降温降压，得到层合玻璃。

经过多次制备后，统计产品质量，结果一部分层合后的玻璃中间有气泡，并且所有产品两层玻璃之间粘接强度较实施例要低，玻璃在老化性能测试中胶合层之间容易出现气泡。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种船用节能特种玻璃窗，其特征在于，包括：

外侧玻璃单元，所述外侧玻璃单元中包含有电加温层、电磁屏蔽层和Low-E节能层；电致变色玻璃，所述电致变色玻璃具有电致变色层；所述外侧玻璃单元和电致变色玻璃的边缘之间设有间隔条，间隔条将外侧玻璃单元和电致变色玻璃隔开，形成中空腔体；所述间隔条的外侧设有用于密封所述中空腔体的密封胶层；

窗框，用于安装固定所述玻璃单元。

2.根据权利要求1所述的一种船用节能特种玻璃窗，其特征在于，所述间隔条的两端分别与外侧玻璃单元、电致变色玻璃粘结固定。

3.根据权利要求1所述的一种船用节能特种玻璃窗，其特征在于，所述中空腔体内充有惰性气体、或惰性气体与空气的混合气体。

4.根据权利要求1所述的一种船用节能特种玻璃窗，其特征在于，所述外侧玻璃单元从外向内依次包括第一玻璃板、第一粘结层、第二玻璃板、第二粘结层、第三玻璃板；

所述电加温层设置在第一玻璃板与第一粘结层之间；

所述电磁屏蔽层设置在第二玻璃板与第二粘结层之间；

所述Low-E膜贴附在第三玻璃板上。

5.根据权利要求2所述的一种船用节能特种玻璃窗，其特征在于，所述外侧玻璃单元与窗框之间设有导电橡胶，所述导电橡胶与电磁屏蔽层做导电连接。

6.根据权利要求5所述的一种船用节能特种玻璃窗，其特征在于，所述导电橡胶设置在安装槽的内侧壁上；所述电磁屏蔽层设有暴露在外侧玻璃单元外部的连接部，所述导电橡胶与连接部连接，或者

电磁屏蔽层连接有导电布，电磁屏蔽层通过导电布与所述导电橡胶连接。

7.根据权利要求4所述的一种船用节能特种玻璃窗，其特征在于，所述外侧玻璃单元上设有温度检测装置；

优选的，所述温度检测装置为热敏电阻，所述热敏电阻设置在第一粘结层内。

8.根据权利要求1所述的一种船用节能特种玻璃窗，其特征在于，所述Low-E膜为离线单银膜、离线双银Low-E膜、离线三银Low-E膜或在线Low-E膜。

9.根据权利要求1所述的一种船用节能特种玻璃窗，其特征在于，所述电致变色层贴附在电致变色玻璃位于中空腔体的一侧；所述电致变色层为无机变色膜或有机变色膜；

优选的，所述电致变色层为固态全无机电致变色膜层。

10.一种船用节能特种玻璃窗的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：将设有电加温层的第一玻璃板、第一粘结胶片、温度检测装置、设有电磁屏蔽层的第二玻璃板、第二粘结胶片、设有Low-E膜的第三玻璃板按顺序堆叠放置，四周围导气布，然后放到真空袋中抽真空，放在蒸压设备中稳步升温升压，然后在100-130℃，0.8-1.2Mpa的条件下进行层合，保温保压1-4h，得到外侧玻璃单元；

步骤二，外侧玻璃单元与电致变色玻璃边缘通过间隔条粘结在一起，并且使外侧玻璃单元与电致变色玻璃之间形成中空腔体，向中空腔体内充入惰性气体，然后将间隔条外侧涂密封胶密封，固化24小时以上后，得到多功能中空玻璃；

步骤三，采用密封材料将多功能中空玻璃安装到窗框上，得到所述船用节能特种玻璃窗。