TW202138671A - 具有整合溫度控制的智慧窗裝置及相關方法 - Google Patents

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Abstract

本案提供一種設備及關於此種設備的方法，此種設備包含：智慧裝置及整合的加熱模組。設備包含：智慧裝置，具有電性可切換材料、第一透明層及第二透明層，其中電性可切換材料被保持在第一透明層與第二透明層之間；及整合的加熱模組，經配置在電性可切換材料與以下中之一者之間：第一透明層及第二透明層，其中整合的加熱模組經配置以沿電性可切換材料之至少一部分提供電阻加熱。

Description

具有整合溫度控制的智慧窗裝置及相關方法
本申請案根據專利法主張於2019年11月22日申請之美國臨時申請案第62/939,235號之優先權權益，將此案之內容以其全文引用方式併入本文。
一般而言，本揭示案關於具有整合的熱控制模組（例如，加熱裝置）的智慧窗組件之各種實施例。更具體而言，本揭示案關於經配置以對智慧窗組件提供客製化(tailored)加熱的各種實施例，使得所造成的智慧窗能夠在變化的條件下致動（例如，低溫及/或跨智慧窗組件的溫度梯度）。因此，具有熱控制模組的智慧窗經配置以具光均勻性來切換（例如，在操作期間改進的光切換及造成的透射）。
將大型可切換應用商業化以用於大尺寸應用（除了其他之外還包含建築及汽車應用）存在挑戰。大尺寸的窗承受極端溫度、跨窗的表面積及/或剖面厚度的溫度梯度、短時間段內的溫度波動及/或其組合，這使包含光切換的操作具有挑戰。
取決於外部環境（天氣、外部溫度、日光照射），智慧窗（例如，經配置用於包含透明模式的複數個模式的智慧裝置）之溫度可能波動或具有跨其區域的熱梯度。這跨智慧窗的熱梯度可能造成不均勻的切換，且因此造成可能很容易被視覺上注意到的跨窗的不均勻的光透射。此外，智慧裝置之溫度可能影響整體傳輸之速率（例如，在較冷的溫度下較慢，而在較熱的溫度下較快）。最後，在極端寒冷的情況下，造成的可電性切換材料之成分可能解離及/或分離，所以期望將智慧窗維持在用以維持可行性(viability)（繼續使用智慧窗）並且維持操作（例如，有效切換/均勻切換的視覺觀察）的溫度下。
智慧裝置包含可切換玻璃(switchable glass)或可切換玻璃(switchable glazing)，這些可切換玻璃經配置為當施加電壓時具有可變的光透射性質（例如，將透射性質從透明改變成半透明）。智慧窗或智慧裝置之各種非限制性實例除了其他之外還包含：液晶窗及電致變色窗(electrochromic window)。
在智慧窗中具有整合加熱模組的情況下，本文揭示的各種實施例經特別客製化以局部控制切換特性（例如，經由加熱）以抵消包含外部溫度變化及日光照射的改變的環境條件。在一些實施例中，經由各種方法中之一或更多者，跨大型智慧裝置（例如，智慧窗表面積至少為10”x10”）均勻地控制溫度，從而造成均勻的光透射（例如，從第一透射率至第二透射率）。本揭示案之一或更多個設備經配置為具有改善的切換（例如，均勻、快速切換）、改善的動態範圍（例如，高動態範圍）以及防止電性可切換材料配方及/或部件的凍結/解離。
在一方面，提供一種設備，包括：智慧裝置以及電源。智慧裝置包括：第一層（例如，玻璃層）；第二層（例如，玻璃層）；配置在第一層與第二層之間的電性可切換材料，其中電性可切換材料經配置以提供透明模式及非透明模式（例如，不透明、陰影、半透明）；一對電極（例如，包含陽極及陰極），其中每個電極經配置為與電性可切換材料電子通訊。電源經配置為與電極電子通訊，進一步其中電源經配置以提供：（1）切換模式電流至電性可切換材料；及（2）經由至少一個電極的加熱模式電流。
在一些實施例中，（智慧裝置之）電極經配置為歐姆加熱器。作為歐姆加熱器，電極傳導熱經過相鄰的智慧窗部件，部件包含電性可切換材料、第一層及/或第二層。
在另一方面，提供一種設備，包括：智慧裝置，包括電性可切換材料、第一透明層及第二透明層，其中電性可切換材料被保持在第一透明層與第二透明層之間；及整合的加熱模組，經配置在電性可切換材料與以下中之一者之間：第一透明層及第二透明層，其中整合的加熱模組經配置以沿電性可切換材料之至少一部分提供電阻加熱。
在一些實施例中，智慧裝置包括智慧窗。
在一些實施例中，智慧窗大於10”（長度或寬度（例如，10”x10”）。
在一些實施例中，智慧窗的長度或寬度大於0.5 m（例如，0.5 m x 0.5 m）。在一些實施例中，智慧窗的長度或寬度大於0.5 m（例如，0.5 m x 0.5 m）。
在一些實施例中，智慧窗的長度或寬度大於1 m（例如，1 m x 0.5 m，1 m x1 m）。
在一些實施例中，智慧窗的長度或寬度大於2 m（例如，2 m x 0.5 m，2 m x 1 m，2 m x 1.5 m，或2 m x 2 m）。
在一些實施例中，智慧窗具有至少0.5公尺（當沿x或y方向量測時）的表面積。在一些實施例中，智慧窗具有至少1公尺（當沿x或y方向量測時）的表面積。在一些實施例中，智慧窗具有至少1.5公尺（當沿x或y方向量測時）的表面積。在一些實施例中，智慧窗具有至少2公尺（當沿x或y方向量測時）的表面積。在一些實施例中，智慧窗具有大於2公尺的表面積。
在一些實施例中，智慧窗選自由以下組成的群組：液晶窗、光致變色窗(photochromic window)、微盲窗(micro-blinds window)及懸浮顆粒窗(suspended particles window)。
在一些實施例中，智慧窗包括液晶，電性可切換材料包括至少一液晶。
在一些實施例中，智慧窗為單一像素單元液晶窗。
在一些實施例中，液晶裝置包含聚醯亞胺配向層及液晶層，其中液晶組成物包含各種成分（例如，除了其他項目之外還包含一或更多個液晶分子、一或更多個染料、一或更多個添加劑及/或一或更多個表面活性劑）。
在一些實施例中，智慧窗包括光致變色窗，電性可切換材料包括奈米結晶膜。
在一些實施例中，智慧窗包括微盲窗，電性可切換材料包括複數個導電金屬氧化物構件。
在一些實施例中，智慧窗包括懸浮顆粒窗，電性可切換材料包括複數個桿狀、電性可對準顆粒構件。
在一些實施例中，加熱模組包括：電絕緣片（例如，介電質片），經配置以促進與電性可切換材料及加熱模組的電性分離（例如，並且經配置以允許熱傳導/輻射）；及電源，經配置以提供電流至加熱模組，其中電源經配置為與電性可切換材料電隔離。
在一些實施例中，加熱模組包括電阻層。
在一些實施例中，電阻層為透明導電層。
在一些實施例中，智慧窗電阻層經配置為片、塗層、膜及/或其組合。
在一些實施例中，加熱模組包括電阻元件。
在一些實施例中，電阻元件選自：透明導電層、半透明導電層、非透明導電層及其組合。
在一些實施例中，電阻元件經配置有客製化圖案。
在一些實施例中，客製化圖案選自由以下組成的群組：柵格、帶、線、網格、幾何形狀、複數個同心形狀及/或其組合。
在一些實施例中，加熱模組包括：電阻層及電阻元件。
在一些實施例中，智慧窗選自由以下組成的群組：帷幕牆(curtain wall)、天窗(sky light)、建築窗、汽車窗、火車窗、航空窗、航海窗或其組合。
在一些實施例中，加熱模組經配置以輻射地加熱一或更多個窗部件，其包含至少電性可切換材料，以便提供溫度均勻性。
在一些實施例中，智慧窗之電極由透明導電材料配置而成。
在一些實施例中，絕緣層（例如，絕緣片）由不導電的光透明材料配置而成。
在一些實施例中，絕緣層為介電構件。
在一些實施例中，絕緣層包括SiO2 。
在一些實施例中，加熱構件被沉積或塗佈在電性可切換材料上。
在一些實施例中，加熱構件經配置以提供至少100歐姆/平方米的量的電阻加熱至電性可切換材料。
在一些實施例中，透明導電材料選自由以下組成的群組：導電氧化物、ITO、IZO、AZO及其組合。
在一些實施例中，電阻元件由尺寸不大於10微米寬的金屬線配置而成。
在一些實施例中，電阻元件包括金屬。
在一些實施例中，電阻元件包括含鋁材料、含銀材料、含銅材料及其組合。
在一些實施例中，加熱模組（例如，至少一個電阻元件或電阻層）跨智慧裝置之表面配置。在一些實施例中，加熱模組經配置在（a）第一層及第二層中之一者與（b）絕緣層（例如，介電材料）之間。
在一些實施例中，將複數個加熱模組配置至智慧裝置之相應的部分，使得界定複數個區域（例如，區域1 ；區域2 ；區域n ），使得基於感測器資訊個別地及/或以組合來控制這些區域。
在一些實施例中，加熱模組用於主動地維持跨窗的均勻的光透射。例如，加熱模組經由連續回饋進行操作，並且需要持續的控制（例如，電功率）。
在一些實施例中，加熱模組在窗轉變時間期間操作，以提供從第一透射狀態至第二透射狀態的最大傳輸速率。例如，加熱模組經配置為開啟模式及關閉模式，使得當智慧窗未被操作（切換）時，加熱模組處於關閉模式（例如，電源關閉）。隨後，在這實施例中，加熱模組可配置為在持續使用電力的情況下（例如，智慧窗切換）進入開啟模式及/或主動控制模式，使得在轉變時間期間（例如，智慧裝置之切換）加熱模組可使光透射均勻性以及光傳輸之速率最大化。
在一些實施例中，電阻層被沉積在絕緣層與第一層或第二層之間鄰近智慧裝置處。在一些實施例中，電阻層被沉積，隨後被蝕刻以製作圖案（例如，蝕刻可包含用酸、電漿等的濕式蝕刻，或選擇性地燒蝕）。在一些實施例中，電阻層或電阻元件可被印刷至絕緣層上或至第一層或第二層之內表面上。
在另一方面，提供一種方法，包括以下步驟：感測沿智慧窗的複數個位置處的複數個溫度；檢測高於預定閾值的溫度梯度；經由加熱模組加熱智慧窗之至少一部分以由此沿智慧窗之至少一些部分增加溫度（例如，由此減少溫度梯度）；及電致動智慧窗以從第一透射率狀態切換至第二透射率狀態，其中，經由加熱步驟，當經由視覺觀察量測時，從第一透射率狀態至第二透射率狀態的透射率狀態是均勻的。
在另一方面，提供一種方法，包括以下步驟：感測沿智慧窗的複數個位置處的複數個透射率；檢測高於預定閾值的透射率梯度；經由加熱模組加熱智慧窗之至少一部分以由此沿智慧窗之至少一些部分增加溫度，由此減少溫度梯度；及電致動智慧窗以從第一透射率狀態切換至第二透射率狀態，其中，經由加熱步驟，當經由視覺觀察量測時，從第一透射率狀態至第二透射率狀態的透射率狀態是均勻的。
在另一方面，提供一種方法，包括以下步驟：感測沿智慧窗的位置處的溫度；檢測低於預定閾值（例如，操作溫度）的溫度；經由加熱模組加熱智慧窗之至少一部分以由此將溫度提升至至少預定閾值；及電致動智慧窗以從第一透射率狀態切換至第二透射率狀態，其中，經由加熱步驟，當經由視覺觀察量測時，從第一透射率狀態至第二透射率狀態的透射率狀態是均勻的。
在另一方面，提供一種方法，包括以下步驟：感測跨智慧裝置的複數個溫度；將複數個溫度取平均以產生平均溫度；將平均溫度與可行性閾值溫度及操作閾值進行比較；及產生回應。
在一些實施例中，產生回應的步驟進一步包括：當平均溫度低於可行性閾值溫度時，經由加熱模組連續加熱。
在一些實施例中，產生回應的步驟進一步包括：當平均溫度低於操作閾值時間歇地加熱。
在一些實施例中，產生回應的步驟進一步包括：當平均溫度高於操作閾值及可行性閾值中之每一者時，藉由重複步驟（感測、平均、比較及產生步驟）繼續進行監控。
在另一方面，提供一種方法，包括以下步驟：提供具有加熱模組的智慧窗，其中加熱模組經配置有複數個離散區域，每個區域沿智慧窗之一部分延伸，每個區域經配置有電阻元件（或電阻層）；監控每個相應的區域之每個相應的電阻元件之電阻值；使複數個電阻值與複數個溫度相關聯，例如，給定電壓，計算電流，了解隨時間變化的電流及相應的溫度。在一些實施例中，方法包括步驟：經由加熱模組增加電流至至少一個區域。在一些實施例中，方法包括經由加熱模組加熱至少一個區域之步驟。在一些實施例中，方法包含藉由重複步驟（監控、相關聯、增加電流及加熱）來繼續監控之步驟。在一些實施例中，高電阻材料產生溫度升高所需的低電流，較低電阻材料產生溫度所需較高的電流；及增加電流至溫度低的區域（當與其他區域的溫度相比時）。
另外的特徵及優點將於以下實施方式中記載，並且對於本領域熟習技藝者而言從實施方式將為顯而易見的，或藉由實踐如本文所述的實施例而認知，本文包含以下實施方式、申請專利範圍以及附圖。
應理解，前述一般性描述及以下實施方式兩者僅為示例性的並且旨在提供概要或架構用以理解如所請求的本揭示案之本質及特性。
本文包含附圖以提供進一步理解本揭示案之原理，並且附圖併入此說明書中且構成此說明書之部分。圖式繪示一或更多個實施例，並且與描述一起藉由舉例的方式用於解釋本揭示案之原理及操作。應理解，可以任何及所有組合來使用在本說明書及圖式中揭示的本揭示案之各種特徵。藉由非限制性實例，本揭示案之各種特徵可根據以下方面彼此組合。
在以下的實施方式中，為了解釋而非限制之目的，記載了揭示具體細節的示例實施例以提供對本揭示案之各種原理的徹底理解。然而，對於受益於本揭示案的本領域具有通常知識者而言顯而易見的是，本揭示案可在背離本文揭示的具體細節的其他實施例中實踐。此外，可省略眾所周知的裝置、方法及材料之描述，以免使本揭示案之各種原理之描述模糊。最後，在適用處，相同的元件符號指稱相同的元件。
圖式描繪智慧窗配置的各種實施例，其中實施例提供：（1）現有的電源在切換模式及加熱模式下皆被利用，或（2）另外的加熱模組（包含相應的電源、一或更多個電阻元件及/或一或更多個電阻層以及絕緣層被提供）。
在一些實施例中，熱控制模組在智慧窗之切換期間（與其同時）操作。在一些實施例中，在切換智慧窗之前操作熱控制模組。在一些實施例中，在智慧窗之切換之前並且與智慧窗之切換結合來操作熱控制模組（例如，作為被動式/背景加熱或在檢測到一或更多個溫度梯度及/或溫度閾值的情況下）。例如，基於電極（導電膜）之有限片電阻，藉由施加電流，電極經配置以在智慧裝置中局部地產生電阻加熱。在這配置中，智慧裝置被加熱以提供在低溫操作條件下客製化的溫度控制及/或提供跨智慧裝置之表面的減小的及/或消除的溫度梯度。因此，在否則會影響裝置效能及/或壽命的環境條件下改善了裝置效能。
參照第1圖，提供智慧窗100，智慧窗100包含智慧裝置110，智慧裝置110經配置有原位(in-situ)熱控制模組140。智慧窗100包含位於第一層120與第二層130之間的智慧裝置110。第一層120及第二層130經配置為具有大致上平面的配置並且為透明的（例如，玻璃或聚合物），使得智慧裝置110在操作/安裝期間為可見的。第一層120包含外表面122及內表面124（與智慧裝置110之第一側114相鄰）。第二層130包含外表面132及內表面134（與智慧裝置110之第二側116相鄰）。
為了致動，智慧裝置110（例如，電性可切換材料112）經配置為經由一對電極，第一電極106及第二電極108（例如，陽極及陰極），與電源118（由提供電壓的V圖示）電子通訊（經由電連接104）。電源118經配置有兩種模式：在第一模式中，電源118跨電極及相應的電性可切換材料112而提供第一電壓，以致動智慧窗100中的改變（例如，建立電壓降），使得透射狀態從第一透射致動至第二透射；及在第二模式中，電源118經配置以導引電流經過電極（106或108），使得電流在電極中引起電阻加熱（以及智慧窗100部件之相應的傳導熱，部件包含電性可切換材料112）。
參照第1圖，提供智慧窗100，智慧窗100包含經配置有原位熱控制模組140的智慧裝置110。智慧窗100包含位於第一層120與第二層130之間的智慧裝置110。第一層120及第二層130經配置為具有大致上平面的配置並且為透明的（例如，玻璃或聚合物），使得智慧裝置110在操作/安裝期間為可見的。第一層120包含外表面122及內表面124（與智慧裝置110之第一側114相鄰）。第二層130包含外表面132及內表面134（與智慧裝置110之第二側116相鄰）。
為了致動，智慧裝置110（例如，電性可切換材料112）經配置為經由一對電極，第一電極106及第二電極108（例如，陽極及陰極），與電源118（由提供電壓的V圖示）電子通訊（經由電連接104）。另外，電源118經配置為與加熱模組150電子通訊（例如，供應電壓至加熱模組150）。加熱模組150位於第二層130與絕緣層162（例如，介電質片）之間，使得加熱模組與電極108電隔離並且經配置以提供輻射熱，輻射熱跨智慧窗100部件傳導，以將熱導引至智慧裝置110之導電材料112中。因此，電源118與加熱模組150（電阻元件及/或電阻層中之至少一者）合作，以導引電流經過加熱模組150，以在電極中產生電阻加熱（以及智慧窗100部件之相應的傳導熱，部件包含電性可切換材料112）。
第3圖描繪具有整合的加熱模組150的智慧窗100之另一個實施例之分解示意圖，進一步提供第二電源142，第二電源142經配置以將電流導引至加熱模組150/經過加熱模組150（亦即，電源142與智慧裝置110電源118電隔離/分離）。
第4A圖及第4B圖描繪智慧窗100之實施例，智慧窗100具有由多個部件配置而成的加熱模組150：兩個電阻元件152（一個面向右152’及一個面向左152’’）以及一個電阻片168。在第4B圖中以平面並排視圖描繪各個部件。第4A圖描繪智慧窗100之示意圖，圖示電阻元件152’及152’’與電阻層168堆疊配置，其中電阻元件處於相互交叉配置，以提供客製化的熱傳遞（例如，電阻元件經配置為較低的電阻，因此較高的電流（較多加熱），以及電阻片經配置為較高的電阻，因此較低的電流（較少的熱）。
第5圖描繪另一個實施例，圖示具有複數個區域170的智慧窗100，複數個區域170包含四個區域172、174、176及178。智慧窗100各處經配置有複數個感測器180，在此，圖示在每個區域中間隔的5個感測器。感測器180經配置以檢測一或更多個標準（例如，溫度、透射率等），並且與一或更多個其他智慧窗100及/或控制系統（未圖示）部件通訊，以提供窗之狀態的即時資訊。
第6圖描繪經配置有複數個感測器180的智慧窗100，其中感測器經配置以與控制系統186通訊以提供感測到的標準至控制系統（例如，溫度、透射率或其他標準）。描繪了兩個箭頭：箭頭182及箭頭184，箭頭182指示來自感測器180的檢測訊號182，箭頭184指示從控制系統導向智慧窗100的控制訊號184（例如，基於感測到的標準致動整合的熱控制模組）。
第7圖提供描繪智慧窗100之兩個實施例的示意圖，實施例A圖示複數個智慧窗100，每個智慧窗100具有整合的複數個感測器，複數個感測器經配置以與具有處理器188的板載/現場控制系統186通訊（例如，無線或硬接線）；以及實施例B圖示複數個智慧窗100之遠端配置，每個智慧窗100具有整合的複數個感測器180，複數個感測器180與具有板載處理器的遠端控制系統186通訊。
第8圖描繪利用智慧窗之整合的熱控制模組之實施例的流程圖，圖示用於檢測溫度梯度及回應於低於預定閾值的溫度梯度而加熱的各種步驟。
第9圖描繪利用智慧窗之整合的熱控制模組之實施例的流程圖，圖示用於檢測透射率梯度及回應於低於預定閾值的透射率梯度而加熱的各種步驟。
第10圖描繪利用智慧窗之整合的熱控制模組之實施例的流程圖，圖示用於檢測平均溫度及回應於低於預定閾值的平均溫度而加熱的各種步驟。
第11圖描繪結合溫度回饋的檢測及致動整合的加熱模組之方法之步驟之流程圖，其描繪了連續的監控及回饋迴路。
第12圖描繪結合透射率回饋的檢測及致動整合的加熱模組之方法之步驟之流程圖，其描繪了連續的監控及回饋迴路。
可在實質上不背離本揭示案之精神及各種原理的情況下對本揭示案之上述實施例進行許多變化及修改。所有這些修改及變化旨在被包含於本揭示案之範疇內，並且由以下申請專利範圍所保護。
100:智慧窗 102:框 104:電連接 106:第一電極 108:第二電極 110:智慧裝置 112:電性可切換材料 114:（智慧裝置之）第一側 116:（智慧裝置之）第二側 118:電源 120:第一層 122:外表面 124:內表面 130:第二層 132:外表面 134:內表面 140:熱控制模組 142:第二電源 150:加熱模組 152’:電阻元件 152’’:電阻元件 162:絕緣層 168:電阻片/電阻層 170:區域 172:區域 174:區域 176:區域 178:區域 180:感測器 182:箭頭/檢測訊號 184:箭頭/控制訊號 186:控制系統 188:處理器
當參照附圖閱讀本揭示案之以下實施方式時，可更好地理解本揭示案之這些及其他特徵、方面及優點，其中：
第1圖為根據本揭示案之一或更多個實施例描繪具有整合的熱控制模組的智慧窗組件之實施例的示意圖。
第2圖為根據本揭示案之一或更多個實施例描繪具有整合的熱控制模組的智慧窗組件之另一個實施例的示意圖，此整合的熱控制模組包括加熱模組。
第3圖為根據本揭示案之一或更多個實施例的具有整合的熱控制模組的智慧窗之實施例之分解示意圖，此整合的熱控制模組包括加熱模組。
第4A圖及第4B圖描繪根據本揭示案之各種實施例的具有兩種類型的加熱模組、電阻層及兩個電阻元件的智慧窗裝置之實施例之示意圖。
參照第4B圖，以分解並排的平面圖圖示加熱構件之部件、兩個加熱陣列實施例及一個加熱層實施例。
參照第4A圖，根據本揭示案之一或更多個實施例，圖示相對於其餘組件部件具有組合的（例如，堆疊的）加熱構件的智慧窗裝置之示意圖。在這配置中，複數個加熱構件可組合以提供客製化的加熱模組（例如，在裝置之小區域中具局部相對較高的熱或在裝置之大區域中分布相對較低的熱），每個加熱構件具有與之相互作用的裝置之不同區域或部分或者與裝置之相同（重疊）部分。
第5圖為根據本揭示案之各種實施例的智慧裝置之另一個實施例之示意圖，此智慧裝置具有加熱構件之離散區域（圖示4個，上方2個及下方2個）。
第6圖為根據本揭示案之各種實施例的經配置以與控制系統通訊的感測器陣列之實施例之示意圖，此感測器陣列與具有加熱構件的智慧裝置結合利用。
第7圖描繪具有整合的加熱模組的複數個智慧裝置之實施例，複數個智慧裝置經配置以與具有處理器的控制系統通訊（發送訊號至控制系統及從控制系統接收訊號）。如圖所示，裝置及處理器可放置在相同位置，或控制系統可遠端地放置（描繪為相應的任選的配置之「內」或「外」）。
第8圖描繪根據本揭示案之各種實施例的藉由利用基於溫度的資訊來操作具有整合的熱控制模組的智慧窗裝置之方法。
第9圖描繪根據本揭示案之各種實施例的藉由利用基於透射率的資訊來操作具有整合的熱控制模組的智慧窗裝置之方法。
第10圖描繪根據本揭示案之各種實施例的藉由利用基於溫度的資訊來操作具有整合的熱控制模組的智慧窗裝置之方法。
第11圖描繪根據本揭示案之各種實施例的藉由利用一或更多個標準（例如，溫度或光透射率）具有整合的被動式熱控制模組的智慧窗裝置之操作之方法。
第12圖描繪根據本揭示案之各種實施例的藉由利用一或更多個標準（例如，溫度或光透射率）具有整合的主動式熱控制模組的智慧窗裝置之操作之方法。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
100:智慧窗
104:電連接
106:第一電極
108:第二電極
110:智慧裝置
112:電性可切換材料
114:(智慧裝置之)第一側
116:(智慧裝置之)第二側
118:電源
120:第一層
122:外表面
124:內表面
130:第二層
132:外表面
134:內表面
140:熱控制模組

Claims (30)

  1. 一種設備，包括： a. 一智慧裝置，包括一電性可切換材料、一第一透明層及一第二透明層，其中該電性可切換材料被保持在該第一透明層與該第二透明層之間；及 b. 一整合的加熱模組，經配置在該電性可切換材料與以下中之一者之間：該第一透明層及該第二透明層，其中該整合的加熱模組經配置以沿該電性可切換材料之至少一部分提供電阻加熱。
  2. 如請求項1所述之設備，其中該智慧裝置包括一智慧窗。
  3. 如請求項1所述之設備，其中該智慧窗大於10”x10”。
  4. 如請求項1所述之設備，其中該智慧窗選自由以下組成的群組：一液晶窗、一光致變色窗、一微盲窗及懸浮顆粒窗。
  5. 如請求項4所述之設備，其中該智慧窗包括一液晶，電性可切換材料包括至少一液晶。
  6. 如請求項6所述之設備，其中該智慧窗為一單一像素單元液晶窗。
  7. 如請求項4所述之設備，其中該智慧窗包括一光致變色窗，該電性可切換材料包括一奈米結晶膜。
  8. 如請求項4所述之設備，其中該智慧窗包括一微盲窗，該電性可切換材料包括複數個導電金屬氧化物構件。
  9. 如請求項4所述之設備，其中該智慧窗包括一懸浮顆粒窗，該電性可切換材料包括複數個桿狀、電性可對準顆粒構件。
  10. 如請求項1所述之設備，其中該加熱模組包括： a. 一電絕緣片，經配置以促進與該電性可切換材料及該加熱模組的電分離；及 b. 一電源，經配置以提供電流至該加熱模組，其中該電源經配置為與該電性可切換材料電隔離。
  11. 如請求項10所述之設備，其中該加熱模組包括一電阻層。
  12. 如請求項10所述之設備，其中該電阻層選自：一透明導電層。
  13. 如請求項10所述之設備，其中該電阻層經配置為一片、一塗層、一膜及/或其組合。
  14. 如請求項10所述之設備，其中該加熱模組包括一電阻元件。
  15. 如請求項14所述之設備，其中該電阻元件選自：一透明導電層、一半透明導電層、一非透明導電層及其組合。
  16. 如請求項14所述之設備，其中該電阻元件經配置有一客製化圖案。
  17. 如請求項16所述之設備，其中該客製化圖案選自由以下組成的群組：一柵格、一帶、一線、一網格、一幾何形狀、複數個同心形狀及/或其組合。
  18. 如請求項10所述之設備，其中該加熱模組包括：一電阻層及一電阻元件。
  19. 如請求項1所述之設備，其中該智慧窗選自由以下組成的群組：一帷幕牆、一天窗、一建築窗、一汽車窗、一火車窗、一航空窗、一航海窗或其組合。
  20. 如請求項1所述之設備，其中該加熱模組經配置以輻射地加熱該電性可切換材料以提供溫度均勻性。
  21. 如請求項1所述之設備，其中電極由一透明導電材料配置而成。
  22. 如請求項10所述之設備，其中該絕緣片由一不導電的光透明材料配置而成。
  23. 如請求項10所述之設備，其中該絕緣片包括SiO2 。
  24. 如請求項11所述之設備，其中該加熱模組包括一加熱構件，該加熱構件沉積或塗佈在該電性可切換材料上。
  25. 如請求項24所述之設備，其中該加熱構件經配置以提供至少100歐姆/平方米的量的電阻加熱至該電性可切換材料。
  26. 如請求項21所述之設備，其中該透明導電材料選自由以下組成的群組：導電氧化物、ITO、IZO、AZO及其組合。
  27. 如請求項14所述之設備，其中該電阻元件由一尺寸不大於10微米寬的一金屬線配置而成。
  28. 如請求項14所述之設備，其中該電阻元件包括一金屬。
  29. 一種設備，包括： a. 一智慧裝置，包括： i. 一第一層； ii. 一第二層； iii. 一電性可切換材料，配置於該第一層與該第二層之間，其中該電性可切換材料經配置以提供一透明模式及一非透明模式； iv. 一對電極，包含一陽極及一陰極，其中該等電極中之每一者經配置為與該電性可切換材料電子通訊；及 v. 一電源，經配置為與該等電極電子通訊，進一步其中該電源經配置以提供： （1）一切換模式電流至該電性可切換材料，及 （2）經由至少一個電極的一加熱模式電流。
  30. 如請求項29所述之設備，其中一電極經配置為一歐姆加熱器。
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