CN213627249U - 一种智能窗户 - Google Patents

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韦尔德·伊格莱西亚斯
李政桦
白·宏波
汤立文
杨洋
吴琴
陈焙才
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Abstract

本实用新型涉及一种智能窗户,括玻璃板,玻璃板包括相互平行且分开的外部玻璃板和内部玻璃板;智能窗户还包括热致变色液晶基薄膜,热致变色液晶基薄膜黏附或层压到外部玻璃板的朝向所述内部玻璃板的表面或内部玻璃板的朝向外部玻璃板的表面;热致变色液晶基薄膜包括第一结构层、热致变色液晶层和第二结构层,热致变色液晶层设置在所述第一结构层和所述第二结构层之间。本实用新型的薄膜使用方便、成本较低,适用于建筑物节能。

Description

一种智能窗户
技术领域
本实用新型涉及节能建筑技术领域,具体涉及热致变色液晶基薄膜及智能窗户。
背景技术
在过去的几十年中,世界能源消耗持续稳定增长,对人类的社会经济政治产生了深远的影响。其中约20%的消耗用于房屋和商业建筑的供暖或降温。因此,有必要消除损耗并减少建筑物的总能耗。
尽管现有的常见的窗户具有太阳热量控制涂层和隔热性,但其本质上是静态的。这意味着在动态天气模式下,静态窗户的效率会发生波动,从而导致建筑物的净能量损失。如果能够根据外界天气条件动态调节窗户的光(能量)的传输,在理想情况下无需人员协助,有望从窗户获得净能量收益。
动态或“智能”窗口在近30多年来已成为研究课题。然而,这项技术尽管具有巨大的优势和商业可用性,但仍未在窗户市场上得到广泛采用。未能成功的关键原因之一是这种技术价格高昂。用于动态玻璃/窗户的最常见技术是电致变色器件(ECD),ECD的基本结构由电解质层隔开两个EC层组成。这样的器件通常用到复杂的无机材料,这些无机材料制造工艺复杂、产量低,导致产品价格昂贵。ECD还要求在建筑结构中复杂布线,而建筑物可能并没有该布线设计,因此玻璃的安装成本高,并且对于现有建筑物的适用性差。
实用新型内容
针对现有技术的不足,本实用新型的目的是提供一种能够根据温度调整光透射从而降低建筑物能耗的智能窗户。
为实现本实用新型的目的,本实用新型提供了一种智能窗户,包括玻璃板,玻璃板包括相互平行且分开的外部玻璃板和内部玻璃板;智能窗户还包括热致变色液晶基薄膜,热致变色液晶基薄膜黏附或层压到外部玻璃板的朝向内部玻璃板的表面或内部玻璃板的朝向外部玻璃板的表面;热致变色液晶基薄膜包括第一结构层、热致变色液晶层和第二结构层,热致变色液晶层设置在第一结构层和第二结构层之间。
由上可见,本实用新型提供了热致变色液晶基薄膜在窗户上的应用,所得的窗户为智能窗户或动态窗户,即窗户能够根据温度自动调整光透光率,使用时无需通电或人为控制。热致变色液晶基薄膜包括两个结构层以及夹在其间的热致变色液晶层,热致变色液晶基薄膜应用灵活性高,例如,智能窗户只需将热致变色液晶基薄膜黏附或层压到玻璃板上即可,安装方便,可以与现有的窗户配合。窗户具有内部玻璃板和外部玻璃板两层结构,将热致变色液晶基薄膜保护起来。优选地,热致变色液晶层能够随温度触发亮暗转变,在低温下变亮,保持高的可见光透过率,在高温下变暗,降低可见光透过率。
进一步的技术方案是,第一结构层和所述第二结构层中的至少一个为柔性层。
由上可见,本实用新型的智能窗户中的热致变色液晶基薄膜优选具有一个柔性的结构层,热致变色液晶基薄膜可以经卷对卷(Roll-to-Roll)工艺或卷对片(Roll-to-Sheet)工艺进行生产,从而能够大规模生产,将生产成本降至最低,并使动态窗技术得以大规模利用。
进一步的技术方案是,第一结构层上或所述第二结构层上还设有结构层间分隔物、抗刮擦涂层、粘合剂层、热致变色液晶层配向用的功能涂层中的至少一个。
由上可见,本实用新型的结构层上可以设有各种功能材料层以赋予结构层不同的功能,例如可以设置结构层间分隔物,用于控制结构层间距离等;可以设置抗刮擦涂层,减少加工过程中对结构层刮擦损害;可以设置粘合剂层,赋予结构层粘合力;可以设置功能涂层等,用于活性层配向,例如使得液晶材料能够相对于结构层取向。
进一步的技术方案是,玻璃板包括相互平行且分开的外部玻璃板和内部玻璃板,热致变色液晶基薄膜黏附到外部玻璃板的朝向内部玻璃板的表面。
由上可见,本实用新型的智能窗户可以包括内部和外部玻璃板,将热致变色液晶基薄膜保护在中间。
进一步的技术方案是,内部玻璃板的朝向外部玻璃板的表面附有低辐射率薄膜。
由上可见,本实用新型的内部玻璃板上可以镀有低辐射率镀膜,低辐射率镀膜透明性好,对远红外辐射反射率高,有良好的隔热效果,低辐射率镀膜在内侧与热致变色液晶基薄膜在外侧配合,能够更好地实现建筑物节能效果,热致变色液晶基薄膜能够更好地根据环境温度而控制光线通过率。
进一步的技术方案是,智能窗户还包括密封件和间隔件,间隔件设置在外部玻璃板和所述内部玻璃板之间,密封件设置在间隔件的外侧并密封外部玻璃板末端和内部玻璃末端。
由上可见,本实用新型还通过间隔件来保持外部玻璃板和内部玻璃板之间的距离,并通过密封件来保持两个玻璃板之间密封,减少外环境对热致变色液晶基薄膜的影响。
进一步的技术方案是,间隔件内设有容纳腔,容纳腔内放置有干燥剂,容纳腔的开口处设有扩散孔板。
由上可见,本实用新型还在两个玻璃板之间的间隔件上放置有干燥剂,保持两个玻璃板之间热致变色液晶基薄膜干燥,防止水或水气影响薄膜寿命。
与现有技术相比,本实用新型能够取得以下有益效果:
本实用新型的智能窗户采用热致变色液晶基薄膜,能够提高建筑物的能源效率,减少建筑物的碳足迹,减少眩光,并提供建筑物内与外界自然光和昼夜节律的联系,能够通过褪黑激素来刺激人的效率。
本实用新型的热致变色液晶基薄膜能够便捷地贴到现有的玻璃窗户上,本实用新型的智能窗户可以像任何其他静态产品一样安装,无需布线或任何其他复杂程序,提高了改造现有建筑物进行的可行性。
附图说明
图1是本实用新型智能窗户实施例中热致变色液晶基薄膜的结构示意图。
图2是本实用新型智能窗户实施例的结构示意图。
以下结合附图以及具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
具体实施方式
作为本实用新型的具体实施方式,图1至图2示例性地展示了热致变色液晶基薄膜的结构以及窗户的结构。
如图1所示,本实施例的热致变色液晶基薄膜10包括第一结构层11、热致变色液晶层12和第二结构层13,热致变色液晶层12设置在第一结构层11和第二结构层13之间。本实用新型的热致变色液晶基薄膜中采用的热致变色液晶层可以是现有的为公众所知的热致变色液晶材料形成的层,作为示例,例如可以是CN110283602A、CN106896541A、CN1093731A等现有技术中描述的薄膜中所采用的液晶材料。
如图2所示,作为热致变色液晶基薄膜10应用于玻璃窗户上的一个具体实施例,该智能窗户包括相互平行的外部玻璃20和内部玻璃30。热致变色液晶基薄膜10黏附在外部玻璃20的内侧,使热致变色液晶基薄膜10免受外界环境侵害。内部玻璃30上镀有低辐射率(Low-E)镀层31,低辐射率镀层31透明性好,可见光透过率高,对远红外辐射反射率高,有良好的隔热效果。低辐射率镀层31可以是现有的为公众所知的镀层,具有低辐射率镀层31的玻璃即Low-E玻璃可以是现有的为公众所知的产品。低辐射率镀膜31与热致变色液晶基薄膜10配合,能够更好地实现建筑物节能效果。低辐射率镀层31与热致变色液晶基薄膜10设置在外部玻璃20和内部玻璃30之间,不影响玻璃窗户的外观,并且对低辐射率镀层31与热致变色液晶基薄膜10有一定的保护作用。热致变色液晶基薄膜10设置在外部玻璃20上有助于热致变色液晶基薄膜10根据外部温度而变色。外部玻璃20末端和内部玻璃30末端之间还可以设有密封件21、间隔件22、扩散孔板23和干燥剂24,密封件21设置在间隔件22的外侧并密封外部玻璃20末端和内部玻璃30末端,间隔件22内设有容纳腔,间隔件22顶部连接带有通孔的扩散孔板23,干燥剂24放置在容纳腔内,起到防潮的作用,进一步提高窗户内热致变色液晶基薄膜10等的使用寿命。
在本实用新型的其他实施例中,热致变色液晶基薄膜也可以采用层压的方式与玻璃片结合,制成外部部件,热致变色液晶基薄膜在内侧再与内部玻璃配合形成玻璃窗户。
最后需要强调的是,以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并不用于限制本实用新型。凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智能窗户,包括玻璃板,其特征在于:
所述玻璃板包括相互平行且分开的外部玻璃板和内部玻璃板;
所述智能窗户还包括热致变色液晶基薄膜,所述热致变色液晶基薄膜黏附或层压到所述外部玻璃板的朝向所述内部玻璃板的表面或所述内部玻璃板的朝向所述外部玻璃板的表面;
所述热致变色液晶基薄膜包括第一结构层、热致变色液晶层和第二结构层,所述热致变色液晶层设置在所述第一结构层和所述第二结构层之间。
2.根据权利要求1所述的一种智能窗户,其特征在于:
所述第一结构层和所述第二结构层中的至少一个为柔性层。
3.根据权利要求1所述的一种智能窗户,其特征在于:
所述第一结构层上或所述第二结构层上还设有结构层间分隔物、抗刮擦涂层、粘合剂层、所述热致变色液晶层配向用的功能涂层中的至少一个。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种智能窗户,其特征在于:
所述热致变色液晶基薄膜黏附到所述外部玻璃板的朝向所述内部玻璃板的表面。
5.根据权利要求4所述的一种智能窗户,其特征在于:
所述内部玻璃板的朝向所述外部玻璃板的表面附有低辐射率镀层。
6.根据权利要求5所述的一种智能窗户,其特征在于:
所述智能窗户还包括密封件和间隔件,所述间隔件设置在所述外部玻璃板和所述内部玻璃板之间,所述密封件设置在所述间隔件的外侧并密封所述外部玻璃板末端和所述内部玻璃末端。
7.根据权利要求6所述的一种智能窗户,其特征在于:
所述间隔件内设有容纳腔,所述容纳腔内放置有干燥剂,所述容纳腔的开口处设有扩散孔板。
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