TW202235741A - 包含液晶玻璃窗的開窗設備及相關方法 - Google Patents

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湯瑪士 貝爾坦穆羅
安東尼羅伯特 伯德
詹姆士葛瑞格利 古拉德
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美商康寧公司
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Abstract

在本揭露的各個實施例中，提供一種開窗設備，包含：玻璃窗，包括LC面板，該LC面板具有：第一玻璃層；第二玻璃層；及其間的液晶單元；框架，在周長上組態在LC面板的對應周邊邊緣周圍；及附接部件，用以附接至框架，其中附接部件用以可移除地固定至現有窗戶，其中附接部件用以在框架、至少一個LC面板與現有窗戶之間限定間隙。

Description

包含液晶玻璃窗的開窗設備及相關方法
相關申請案的交互參照
本申請案根據專利法主張2020年11月30日申請的美國臨時申請案第63/119,114號的優先權權益，該申請案的內容以全文引用的方式併入本文。
概括而言，本揭露係關於併入薄玻璃夾層的開窗設備(例如，有時稱為輔助玻璃窗系統)的實施例。更具體言之，開窗設備經組態用於改裝安裝至現有的開窗組合件(例如窗戶、門或其他開窗開口及/或建築玻璃窗)上。更具體言之，本揭露係關於根據本揭露的用於具有至少一個薄玻璃夾層的開窗設備的設備及相關使用方法的各種實施例。
許多較舊的建築物建有單窗格窗戶，這歸因於絕緣價值相對較差而導致供暖及空調成本高昂，且不能提供最佳的居住舒適度。改裝以安裝雙或三窗格窗戶將需要大量費用及中斷。歸因於建築物的歷史或地標名稱，或在建築物框架無法承受額外的玻璃重量的情況下，這種改裝甚至可能無法實現。較舊建築的較舊窗戶效能有限，包含有限的隔熱、有限的隔音及無法過濾不需要的光波長(例如UV或紅外線)。需要改進的效能。
本揭露為一種框架中的薄玻璃夾層，其可以安裝在現有的單窗格窗戶內或周圍。這種輔助玻璃窗系統(secondary glazing system，SGS)易於安裝且可以輕鬆移除以供窗戶清潔，這對於商業高層建築物較重要。藉由添加第二空氣腔(例如或第三空氣腔，在雙窗格補充玻璃窗系統的情況下)，本揭露的開窗設備顯著提高單窗格窗戶的能量效能。本揭露使用薄玻璃夾層，其重量幾乎為單個玻璃窗格的重量的一半(例如，當與傳統的建築玻璃厚度相比時)。夾層亦可以設計為符合ANSI Z97.1或EN 12600標準的安全玻璃窗，從而為居民提供額外的安全保障。
在一些實施例中，設備為建築產品。
在一個態樣中，提供一種開窗設備，包括：至少一個玻璃窗，包括液晶面板(liquid crystal panel，LC面板)，其中液晶面板包括：第一玻璃層；第二玻璃層；及其間的液晶材料；框架，在周長上組態在LC面板的對應周邊邊緣周圍；密封件，組態在框架與LC面板之間；及附接部件，用以附接至框架，其中附接部件用以可移除地固定至現有窗戶，其中附接部件用以在框架、至少一個LC面板與現有窗戶之間限定間隙。
在一些實施例中，附接部件包括壓縮部件。
在一些實施例中，附接部件包括可膨脹墊圈及釋放部件。
在一些實施例中，附接部件包括機械附接部件，其中機械附接部件用以與對應的現有開窗組合件配合接合。
在一些實施例中，框架組態有底座，該底座用以保持在現有窗框上及/或在現有窗框組合件旁邊。
在一些實施例中，框架組態有沿玻璃夾層的周邊邊緣的至少兩個向上延伸部，以使得第一延伸部組態在第一玻璃層旁邊且第二延伸部組態在第二玻璃層旁邊。
在一些實施例中，現有窗戶包括相鄰的周邊壁架/延伸部。
在一些實施例中，開窗組合件進一步包括無線電力部件。
在一些實施例中，開窗組合件進一步包括與LC面板的第一主表面成間隔關係的第二玻璃窗，其中第二玻璃窗及LC面板在其間限定間隙。
在一些實施例中，第二玻璃窗為單層玻璃或玻璃夾層。
在一些實施例中，第二玻璃窗包括第三玻璃層及與第三間層保持在一起的第四玻璃層。
在一些實施例中，第三玻璃層及第四玻璃層各自選自：經強化硼鋁矽酸鹽玻璃、未經強化硼鋁矽酸鹽玻璃、經強化鈉鈣玻璃及未經強化鈉鈣玻璃。
在一些實施例中，第三層及第四層中的至少一者包括具有不大於1 mm的厚度的硼鋁矽酸鹽玻璃。
在一些實施例中，第三層及第四層中的至少一者包括具有介於2 mm與6 mm之間的厚度的鈉鈣玻璃。
在一些實施例中，第三間層選自：聚酯、聚氨酯、離子聚合物及/或其組合。
在一些實施例中，第二玻璃窗包括具有介於0.5 mm與不大於1 mm之間的厚度的硼鋁矽酸鹽玻璃層。
在一些實施例中，第二玻璃窗包括具有選自2 mm與不大於6 mm之間的範圍的厚度的鈉鈣玻璃單層。
在一些實施例中，第一間層及第二間層各自包括不大於2.5 mm的厚度。
在一些實施例中，第一間層及第二間層各自包括聚合物。
在一些實施例中，第一間層及第二間層各自選自：聚合物、聚酯、聚氨酯、離子聚合物及/或其組合。
在一些實施例中，第一間層及第二間層包括以下各者中的一者：聚乙烯丁醛(PVB)、熱塑性聚氨酯(TPU)、PET及其組合。
在一些實施例中，夾層包括處於以下各者中的至少一者上的塗層：LC面板的第一主表面；LC面板的第二主表面；及LC面板的第一主表面及LC面板的第二主表面兩者。
在一些實施例中，開窗設備為可移除的輔助玻璃窗組合件。
在一些實施例中，間層為經組態用於光吸收的有色聚合物。
在一些實施例中，當根據ANSI Z97.1或EN 12600標準進行量測時，開窗設備通過如該標準中所闡述的安全玻璃窗測試。
在一個態樣中，一種開窗設備包括：第一玻璃窗，包括液晶面板(liquid crystal panel，LC面板)，其中液晶面板包括：第一玻璃層；第二玻璃層；及其間的液晶單元；第二玻璃窗，包括至少第一玻璃層，其中第二玻璃窗與第一玻璃窗成間隔關係地用以在其間限定間隙；框架，在周長上組態在第一玻璃窗及第二玻璃窗的對應周邊邊緣周圍，以保持第一玻璃窗及第二玻璃窗的間隔關係；密封件，組態在框架與第一玻璃窗的邊緣及第二玻璃窗的邊緣之間以在其間限定密封間隙；及附接部件，用以附接至框架，其中附接部件用以可移除地固定至現有窗戶，其中附接部件用以在框架、至少一個LC面板與現有窗戶之間限定間隙。
在一些實施例中，第二玻璃窗包括具有第一玻璃層的玻璃夾層，該第一玻璃層經由第二玻璃窗間層附接至第二玻璃層，該第二玻璃窗間層定位於第一玻璃層與第四玻璃層之間。
在一些實施例中，第二玻璃窗具有0.5 mm至不大於6 mm厚的厚度。
在一些實施例中，密封間隙經組態有絕緣氣體。
在一些實施例中，附接部件包括可膨脹墊圈及釋放部件。
在一些實施例中，開窗組合件進一步包括無線電力部件。
在一些實施例中，第一玻璃窗及第二玻璃窗中的至少一者經組態有塗層。
在一些實施例中，塗層選自由以下各者組成的群組：低發射率塗層；抗反射塗層；有色塗層；易於清潔的塗層；或防鳥撞塗層。
在一些實施例中，塗層經組態在以下各者中的至少一者上：第一玻璃窗的第一表面、第一玻璃窗的第二表面、第二玻璃窗的第一表面及第二玻璃窗的第二表面。
在一些實施例中，開窗設備為可移除的輔助玻璃窗組合件。
在一些實施例中，第一間層、第二層及第二玻璃窗間層中的至少一者為經組態用於光吸收的有色聚合物。
在一些實施例中，當根據ANSI Z97.1或EN 12600標準進行量測時，開窗設備通過如該標準中所闡述的安全玻璃窗測試。
在一些實施例中，第一玻璃窗的第一玻璃層及第二玻璃層中的至少一者為化學強化玻璃。
在一些實施例中，第二玻璃窗為具有小於3 mm的厚度的夾層。
在一些實施例中，第二夾層包括：第一玻璃層，具有不大於0.5 mm的厚度；第二玻璃層，具有不大於0.5 mm的厚度；及間層，經組態在第一層與第二層之間，其中間層包括PVB。
在一些實施例中，第二玻璃窗的第一層為無機玻璃。
在一些實施例中，第二玻璃窗的第一層為鹼土金屬硼鋁矽酸鹽玻璃。
在一些實施例中，第二玻璃窗的第二層為無機玻璃。
在一些實施例中，第二玻璃窗的第二層為鹼土硼鋁矽酸鹽玻璃。
在一些實施例中，框架經組態有隔熱材料。
在一個態樣中，提供一種方法，包括：沿著包括現有窗戶及現有框架的現有開窗組合件組態開窗設備；致動開窗設備上的可移除地固定的附接部件；及經由可移除的固定附接部件將開窗設備至少固定在現有開窗組合件的現有窗戶上方，從而提供在開窗設備及現有窗戶之間具有間隙的改裝窗戶組合件，其中改裝窗戶組合件與現有開窗組合件相比經組態有至少一個改進的效能屬性。
在一些實施例中，改裝窗戶組合件經組態有隔音；增強的絕緣性；定製的濾光；根據ANSI Z97.1或EN 12600標準進行量測時的安全玻璃窗效能；及其組合。
在一些實施例中，固定步驟進一步包括：將框架及至少一個玻璃窗格定位在現有框架內，以使得輔助玻璃窗系統的重量由現有窗框保持。
在一些實施例中，密封接合進一步包括將輔助玻璃窗系統定位在現有框架旁邊，以使得輔助玻璃窗系統的重量由附接部件沿著現有窗框保持至附接位置。
在一些實施例中，固定步驟進一步包括：沿著現有框架的至少一部分及現有邊緣的至少一部分定位框架及至少一個玻璃窗格，以使得輔助玻璃窗系統的重量由現有窗框及至少一個附接部件沿著現有窗框保持至附接位置。
在一些實施例中，夾層厚度範圍為至少0.5 mm至不大於2.5 mm。在一些實施例中，夾層厚度範圍為至少0.75 mm至不大於2.5 mm。在一些實施例中，夾層厚度範圍為至少0.75 mm至不大於2 mm。在一些實施例中，夾層厚度範圍為至少1 mm至不大於2.75 mm。
在一些實施例中，夾層厚度不大於不大於3 mm；不大於2.5 mm；不大於2 mm；或不大於1.5 mm。在一些實施例中，夾層厚度為至少2.9 mm；至少2.5 mm；至少2.7 mm；至少1.5 mm；至少1.3 mm；或至少1 mm。
在一些實施例中，間層厚度為至少0.3 mm至不大於2.4 mm。在一些實施例中，間層厚度為至少0.5 mm至不大於2 mm。
在一些實施例中，間層厚度為至少0.75 mm至不大於2 mm。在一些實施例中，間層厚度為至少0.5 mm至不大於1 mm。在一些實施例中，間層厚度為至少0.75 mm至不大於1.5 mm。在一個實施例中，第一夾層包括具有0.5 mm的厚度的第一玻璃片材、具有0.5 mm的厚度的第二玻璃片材及0.3 mm的間層厚度。在一個實施例中，夾層包括具有0.5 mm的厚度的第一玻璃層、具有0.5 mm的厚度的第二玻璃層及0.76 mm的間層厚度。
作為一些非限制性實例，塗層包含：低發射率塗層；抗反射塗層；有色塗層；易於清潔的塗層；或防鳥撞塗層。在一些實施例中，塗層為部分塗層。在一些實施例中，塗層為全塗層。在一些實施例(例如防鳥撞塗層)中，塗層沿著表面的離散部分圖案化。
在一些實施例中，夾層包括處於以下各者中的至少一者上的低發射率塗層：第一玻璃層的第一主表面；第二玻璃層的第二主表面；及第一玻璃層的第一主表面及第二玻璃層的第二主表面兩者。
例如，低發射率塗層可以由金屬與氧化物的組合構成，包含氮化矽、金屬銀、二氧化矽、氧化錫、氧化鋯及/或其組合的非限制性實例，僅舉幾例。
在一些實施例中，間層為經組態用於降噪的隔音聚合物。
在一些實施例中，開窗設備為可移除的輔助玻璃窗組合件。
在一些實施例中，間層為經組態用於光吸收的有色聚合物。在各種實施例中，有色聚合物間層可用以吸收至少一些UV光、紅外光、可見光及/或其組合。
在一些實施例中，當根據ANSI Z97.1或EN 12600標準進行量測時，開窗設備通過如該標準中所闡述的安全玻璃窗測試。
在一個實施例中，限定的間隙填充有非反應性氣體(例如，用以促進較佳的熱效能)。第一或第二限定間隙中的氣體的非限制性實例包含：惰性氣體(例如Kr、Ar)、空氣及其混合物，僅舉幾例。在一些實施例中，第一夾層與第二夾層之間的限定間隙經組態有負內壓。
在一個實施例中，間隔件為金屬、塑膠、聚合物及/或其組合。在一個實施例中，間隔件包含經組態在其中的乾燥劑。例如，乾燥劑用以減少、防止及/或消除第一限定間隙及/或第二限定間隙中濕氣(例如霧)的存在。
在一個實施例中，第一片材及第二片材或夾層(第一夾層及/或第二夾層)由相同的玻璃組成物構成。在一個實施例中，夾層(第一夾層及/或第二夾層)的第一片材及第二片材由不同類型的玻璃(及/或不同玻璃組成物)構成。
在一些實施例中，改裝窗戶組合件經組態有隔音；增強的絕緣性；定製的濾光；根據ANSI Z97.1或EN 12600標準進行量測時的安全玻璃窗效能；及其組合。
在一些實施例中，固定步驟進一步包括將框架及至少一個玻璃窗格定位在現有框架內，以使得輔助玻璃窗系統的重量由現有窗框保持。
在一些實施例中，密封接合進一步包括將輔助玻璃窗系統定位在現有框架旁邊，以使得輔助玻璃窗系統的重量由附接部件沿著現有窗框保持至附接位置。
在一些實施例中，如藉由ASTM E413的聲音傳輸等級(sound transmission class，STC)或ASTM E1332的室外室內傳輸等級(outdoor- indoor transmission class，OITC)所量測，開窗設備為改進的聲學效能經組態。
在一些實施例中，開窗設備經組態有改進的光學清晰度。在一些實施例中，開窗設備經組態有輕量化設計。在一些實施例中，開窗設備經組態有改進的抗劃傷性。
在一些實施例中，開窗設備經組態用於可移除的附接，以能夠清潔面板、季節性管理及/或易於安裝且減少破損。
一些額外改進的開窗設備效能準則的非限制性實例(與現有開窗組合件相比)包含以下各者中的至少一者：隔音(例如，藉由開窗組合件提高/降低聲音透射率)；安全效能(例如，符合安全等級或使用薄中心窗格改善/減輕重量且符合安全等級)；提高/降低太陽能得熱係數；改進尺寸(例如，減輕重量及/或減小或保持橫截面厚度)；發射率(例如，藉由應用或一種或多種低發射率塗層提高/降低發射率)；絕緣(例如，改善/減少自開窗組合件的一端通過橫截面寬度至另一端的熱傳遞(熱或冷))；透光率(提高/降低透光率及/或改進對一種或多種光的過濾)；模組插入式組態(例如，本實施例具有與現有窗戶相同的尺寸組態，在改裝的情況下對窗戶安裝返工的需求最小)；及/或其組合。
在一些實施例中，根據用於決定開窗產品太陽能得熱係數及正常入射時的可見光透射率的ANSI/NFRC 200程序來量化及/或量測太陽能得熱係數。在一些實施例中，根據用於決定開窗系統的穩態熱透射率的ASTM E1423標準實踐及/或用於決定開窗產品U因子的ANSI/NFRC 100程序來量化及/或量測隔熱性(U值)。
在一些實施例中，開窗設備包括用以通過根據以下各者中的至少一者的安全玻璃窗標準的夾層：ANSI Z97.1或EN 12600標準，從而為居民提供額外的安全保障。
在一些實施例中，低發射率塗層(例如含銀的低輻射塗層)與密封的空氣腔相結合地用於提供/促進改進的熱性質。
與現有的單窗格窗戶相比，SGS的使用在能源效能(及因此產生的成本)、聲學及住戶舒適度方面提供改進。本揭露提供重量輕的改裝選項，且因此易於安裝及移除。這進而產生較低的初始安裝成本及較低的維護成本。較輕的重量與較廣泛的現有建築物結構相容，這些建築物結構可能無法承載大量厚玻璃。
額外的特徵及優點將在以下詳細描述中闡述，且熟習此項技術者將自該描述容易瞭解或藉由實踐如本文中所描述的實施例(包含以下詳細描述、申請專利範圍以及附圖)而認識到這些額外的特徵及優點。
應當理解，前述一般性描述及以下詳細描述兩者僅為例示性的且旨在提供用於理解所主張的揭露內容的本質及特徵的概述或框架。
包含附圖以提供對本揭露的原理的進一步的理解且被併入且構成本說明書的一部分。圖式圖示一個或多個實施例且與描述一起用於藉由實例的方式解釋本揭露的原理及操作。應當理解，在本說明書及圖式中所揭露的本揭露的各種特徵可以以任何及所有組合的形式使用。作為非限制性實例，本揭露的各種特徵可以根據以下態樣彼此組合。
在以下詳細描述中，出於解釋而非限制的目的，闡述揭露具體細節的實例實施例以提供對本揭露的各種原理的透徹理解。然而，對於已經受益於本揭露的一般技藝人士而言顯而易見的是，本揭露可以在偏離本文中所揭露的具體細節的其他實施例中實踐。此外，可以省略對熟知的設備、方法及材料的描述，以免混淆對本揭露的各種原理的描述。最終，在適用的情況下，相同的附圖標記係指相同的元件。
如本文中所詳述，LC玻璃窗設備及/或IGU經組態用於改裝現有開窗組合件，且因此，經組態用於可移除接合，即，並非對開窗組合件的永久夾具。LC玻璃窗設備用以可針對季節性需求/天氣變化移除，當需要增加居住者隱私時對建築物的部分進行模組更新，且/或針對清潔LCW玻璃窗設備及/或現有窗及/或壁架進行移除，該LCW玻璃窗設備及/或現有窗及/或壁架會積聚灰塵、碎屑、濕氣及/或其他不期望的物品。此外，如本揭露的一個或多個實施例中所描述的LC玻璃窗設備及/或IGU可用以向建築物中的能量消耗及/或使用者體驗提供定製的優點，包含但不限於：改善的可見光透射率、改進的太陽熱增益係數、改善的眩光、改善的工作表面照度、改善的隔音、改善的熱效能、改善的抗衝擊性、改善的安全效能及/或其他改進的屬性，如本文中所描述及有利的。
第1A圖描繪液晶窗玻璃設備10的實施例的示意性剖切側視圖，該液晶窗玻璃設備10具有併入玻璃窗單元中的液晶面板12，且進一步具有經組態用於與現有開窗結構62可移除接合的可移除地附接的附接部件22。
參考第1A圖，示出具有LC面板12的LCW玻璃窗設備10。LC面板經組態有保持在至少兩個玻璃窗格之間的液晶材料，且經組態有間層以在電場自電源16通過電極14及通過保持在LC面板中的LC材料傳播時促進均勻的電功能性，從而致動LC面板的對比度自第一透射狀態至第二透射狀態的變化。LC面板12在LC面板的主表面上經組態有塗層46。儘管在第1A圖中示出僅塗覆一側，但兩側可組態有塗層(相同的塗層及/或不同的塗層，如本文中所詳述)。應注意，電極14僅出於說明的目的在LC面板的周邊的圖示中表示。
LC面板12經組態有框架20 (例如在LC面板12的邊緣的至少一部分周圍，或在周長上組態在LC面板12的周邊邊緣周圍)。如第1A圖中所示出，框架18具有經組態在其中且定位在LC面板的框架18與邊緣之間的密封件20，以提供對框架18內的LC面板12的安全約束及/或框架18與LC面板12之間的緩衝。框架18經組態有附接設備22，該附接設備22用以提供對現有開窗組合件的可移除附接。此外，框架經組態有電源16，用以與電極/電連接14連通至LC面板且致動可見光透射的變化(經由引導電場穿過保持在其中的LC材料)。在一些實施例中，電源16經組態為無線電源接收器，使得電源16可以自位於外部的電源無線地通訊及/或接收電力(參見例如第3圖)。在一些實施例中，電源16經組態為車載電池。
第1B圖描繪絕緣玻璃窗單元(insulating glazing unit，IGU) 28的實施例的示意性剖切側視圖，該絕緣玻璃窗單元28具有包括LC面板12的第一玻璃窗及第二玻璃窗30。如第1B圖中所示出，第二夾層30經組態成與第一玻璃窗(例如LC面板12)成間隔關係，以在其間提供密封間隙40。如所示出，密封間隙40經組態有絕緣氣體42，以在經組態為改裝的補充窗玻璃窗時提高IGU 28的熱效能。
如第1B圖中所示出，第二玻璃窗30經組態有第一層34 (例如玻璃層)、第二層38 (例如玻璃層)及定位於第一層34與第二層38之間且用以附接及/或黏附第一層34與第二層38的間層36。
第1B圖的IGU 28類似地描繪經由經組態在IGU 28的邊緣周圍的框架18及密封件20保持間隔關係的第一玻璃窗(LC面板12)、絕緣氣體42及第二玻璃窗30 (夾層32)。在一些實施例中，IGU 28密封件20進一步包含經組態在第一玻璃窗/LC面板12與第二玻璃窗30之間的間隔件，以在其中限定密封間隙40且促進兩個玻璃窗(12及30)之間的均勻間隔。
類似於第1A圖，第1B圖描繪保持在IGU 28內(在此，示出為保持在框架18中或上)的板載電源16、用以引導電場穿過保持在LC面板12內的LC材料從而致動可見光透射的變化的電連接/電極14以及示出在夾層32第二玻璃窗30的第一層34上的塗層46。
在一些實施例中，夾層經組態為薄的(例如，小於3.5 mm厚)，使得IGU 28經組態有改善的重量(與超過3.5 mm的較厚替代品相比重量輕)及/或改善的聲學效能(例如，量測為隔音)。
儘管在第1B圖中描繪的IGU 28的一個表面上描繪塗層46，但應注意，所有四個表面皆可以塗有塗層46 (即，每個單獨的表面具有塗層46)，三個表面具有塗層，兩個表面具有塗層46，或一種塗層46的替代組態(例如，在第二玻璃窗30或LC面板12上的密封間隙40內或在不與密封間隙40接觸的LC面板12表面上)。
第1C圖描繪絕緣玻璃窗單元(insulating glazing unit，IGU)的實施例的示意性剖切側視圖，該絕緣玻璃窗單元具有包括液晶面板12的第一玻璃窗及包括單層44的第二玻璃窗30，具有經組態用於與現有開窗結構62可移除接合的可移除地附接的附接部件22。
如第1C圖中所示出，第二玻璃窗30經組態為單層玻璃或玻璃窗格44。第1C圖的IGU 28類似地描繪經由經組態在IGU 28的邊緣周圍的框架18及密封件20保持間隔關係的第一玻璃窗(LC面板12)、絕緣氣體42及第二玻璃窗30 (玻璃層44)。在一些實施例中，IGU 28密封件20進一步包含經組態在第一玻璃窗/LC面板12與第二玻璃窗30之間的間隔件，以在其中限定密封間隙40且促進兩個玻璃窗(12及30)之間的均勻間隔。
第1C圖描繪保持在IGU 28內(在此，示出為保持在框架18中或上)的板載電源16、用以引導電場穿過保持在LC面板12內的LC材料從而致動可見光透射的變化的電連接/電極14以及示出在夾層32第二玻璃窗30的第一層34上的塗層46。
在一些實施例中，第二玻璃窗30經組態為厚浮法玻璃，其具有至少2 mm至不大於8 mm的厚度。在一些實施例中，第二玻璃窗包括具有3 mm至6 mm厚的厚度的鈉鈣玻璃。
在一些實施例中，當第二玻璃窗經組態為厚浮法玻璃時，窗戶經組態有改善的聲學效能(隔音)。
在一些實施例中，當第二玻璃窗經組態為大於2 mm厚的厚度時，玻璃窗經熱強化，因此根據安全及/或抗衝擊性標準執行。
在一些實施例中，第二玻璃窗30經組態為薄熔融玻璃，其具有不大於2 mm至不小於0.5 mm厚的厚度。在一些實施例中，第二玻璃窗包括硼鋁矽酸鹽玻璃。在一些實施例中，第二玻璃窗包括具有至少0.5 mm至不大於1.3 mm厚的厚度的硼鋁矽酸鹽玻璃。
在一些實施例中，當第二玻璃窗30經組態為薄熔融玻璃時，與具有更大厚度的玻璃相比，整個IGU 28經組態有更低的重量(改進的負載)。在一些實施例中，當第二玻璃窗為薄熔融玻璃(IGU 30浮法玻璃)時，窗戶經組態有具有改善的透明度的初始表面。
儘管在第1C圖中描繪的IGU 28的一個表面上描繪塗層46，但應注意，所有四個表面皆可以塗有塗層46 (即，每個單獨的表面具有塗層46)，三個表面具有塗層，兩個表面具有塗層46，或一種塗層46的替代組態(例如，在第二玻璃窗30或LC面板12上的密封間隙40內或在不與密封間隙40接觸的LC面板12表面上)。
第2A圖至第2C圖描繪各種組態，示出相對於現有開窗結構62，LCW玻璃窗設備或IGU 28經組態在何處。
第2A圖至第2C圖描繪LC面板12的一般組態，其經組態為LCW玻璃窗設備10 (如在第1A圖中)或經組態為具有至少兩個窗格的IGU 28 (例如，第1B圖具有經組態為夾層的第二玻璃窗，且第1C圖具有經組態為帶有LC面板的IGU中的單窗格的第二玻璃窗)。由於第1A圖至第1C圖中的每一者經組態有LC面板12、框架18、密封件20及電源/無線電力接收器16，所以建築玻璃窗/IGU組態的特定組件在第2A圖至第2C圖中通用。
第2A圖、第2B圖及第2C圖中的每一者描繪IGU的LCW玻璃窗設備的實施例，該IGU具有經組態在現有開窗組合件62 (示出為現有窗戶52)上的LC面板12。出於說明的目的，現有開窗組合件62經組態有由現有框架54保持的現有窗戶52，與在開窗組合件58周圍的周圍區域相比，現有框架54保持在開窗結構(建築物)內以限定窗戶。此外，現有框架54經組態有現有窗台56，與在開窗組合件58周圍的區域相比，該現有窗台56以凹陷方式經組態(例如，在周長上在現有窗戶52的邊緣周圍凹陷)。
第2A圖描繪液晶窗玻璃窗設備10的實施例的示意性局部剖切側視圖，其描繪處於可移除附接位置的LCW玻璃窗設備10，從而與現有開窗組合件62接合(在此，描繪為現有窗戶52)，其中LC窗玻璃窗設備10藉由經由壓縮部件24與現有窗框54的現有窗台56壓縮接合而保持在現有框架54內，使得LCW玻璃窗設備10經組態用於與現有開窗結構62可移除接合。如第2A圖中所示出，經由LCW玻璃窗設備10或IGU 28經由壓縮部件24在現有開窗組合件62內的組態，LCW玻璃窗設備10或IGU 28的重量加載至現有開窗組合件62上。
第2B圖描繪液晶窗玻璃窗設備10的實施例的示意性局部剖切側視圖，其描繪可移除地附接至現有開窗組合件62 (在此，描繪為具有現有窗框54及在開窗組合件58周圍的區域的現有窗戶52)的LCW玻璃窗設備10，其中LC窗玻璃窗設備10經由機械附接部件26保持與現有窗戶52及現有窗框54相鄰，該機械附接部件26經組態成可移除地附接至現有窗框54 (及/或在現有開窗組合件56周圍的區域)。因此，LCW玻璃窗設備10經組態用於與現有開窗結構62可移除地接合。
如第2B圖中所示出，經由LCW玻璃窗設備10或IGU 28經由機械附接部件26至現有開窗組合件62的組態，LCW玻璃窗設備10或IGU 28的重量加載至機械附接部件26的區域上，該些機械附接部件26附接至現有窗框54或在開窗組合件58周圍的區域。
第2C圖描繪液晶窗玻璃窗設備10的實施例的示意性局部剖切側視圖，其描繪可移除地附接至現有開窗組合件62 (在此，描繪為具有現有窗框54及在開窗組合件58周圍的區域的現有窗戶52)的LCW玻璃窗設備10，其中LC窗玻璃窗設備10經由附接部件的組合保持與現有窗戶52及現有窗框54相鄰，包含：(a)經由機械附接部件26機械附接至現有窗框54 (及/或在現有開窗組合件58周圍的區域)，使得LCW玻璃窗設備10；及(b)藉由經由壓縮部件24與現有窗框54的現有窗台56的壓縮接合而壓縮保持在現有框架54內，使得LCW玻璃窗設備經組態用於與現有開窗結構62可移除地接合。
如第2C圖中所示出，經由LCW玻璃窗設備10或IGU 28經由壓縮部件24及機械附接部件26至現有開窗組合件62的組件的組合的組態，LCW玻璃窗設備10或IGU 28的重量經由現有窗台56裝載至現有窗框54上且裝載至現有窗框54 (或框架58周圍的區域)與機械附接部件26之間的機械附接部位上。
第3圖描繪液晶窗玻璃窗設備10或IGU 28的實施例的示意性局部剖切側視圖，其描繪經組態用於與控制系統48 (例如有線或無線)及遠程或無線電源50通訊(即，用以與LCW玻璃窗設備10上的無線電力接收器16協作，使得LC面板12以基本上無線的方式(例如最小板載佈線)組態)的LCW玻璃窗設備10。如第3圖中所描繪，LC面板12配置有電連接/電極14以引導電場穿過保持在LC面板12內的LC材料，因此致動LC材料以將可見光透射自第一對比度改為第二對比度。IGU 28或LCW玻璃窗設備10保持在框架18中，該框架18中具有密封件20。此外，框架18經組態有呈無線電力接收器16形式的電源。
如第3圖中所示出，IGU 28或LCW玻璃窗設備10用以與控制系統48電通訊。控制系統48用以將訊號引導至LCW玻璃窗設備10或IGU 28且自其接收訊號以控制LCW玻璃窗設備10或IGU 28的一個或多個態樣。此外，無線電力接收器16用以接收藉由電源與發射器設備50通訊的電力以產生時變電磁場，該時變電磁場將電力傳輸至電力接收器16，該電力接收器16用以自電場提取電力且將其提供至電連接/電極14。不受任何特定機制或理論的束縛，無線電力傳輸的附加模式為諧振感應再充電。
類似地，在現有開窗組合件62 (現有窗戶52)為建築特徵(例如彩色玻璃窗、鉛玻璃或其他美觀的建築特徵)的情況下，本文中所詳述的LCW玻璃窗設備及/或IGU用以維持建築物及其組件的建築態樣，同時提供改善的效能(例如聲學、能量)及光滑的內部/面向使用者的表面(例如，保護美學特徵免受建築物內部使用者的撞擊或損壞及/或提供光滑/改善的清潔表面)。
在一些實施例中，LC面板包含層壓至對應玻璃層的LC單元，其中第一玻璃層經由第一間層附接至液晶單元的第一主表面；另外，其中第二玻璃層經由第二間層附接至LC單元的第二主表面。在一些實施例中，如本文中所描述，LC單元可包含兩個玻璃窗格，在其間組態有LC材料。
範圍在本文中可以表達為自「約」一個特定值及/或至「約」另一特定值。當表達此範圍時，另一實施例包含自一個特定值及/或至另一特定值。類似地，當值表達為近似值時，藉由使用前置「約」，將理解特定值形成另一實施例。將進一步理解，範圍中的每一者的端點關於另一端點且獨立於另一端點皆為重要的。作為非限制性實例，約意謂小於參考值的10%。
如本文中所使用的方向術語——例如上、下、右、左、前、後、頂、底——僅參考如所繪製的圖而作出，而不旨在暗示絕對定向。
除非另有明確陳述，決不旨在將本文中所闡述的任何方法解釋為要求方法的步驟以特定順序執行。因此，在方法申請專利範圍實際上沒有敘述其步驟所遵循的順序，或在申請專利範圍或說明書中沒有另外具體陳述步驟將限制為特定順序的情況下，在任一態樣中，決不旨在推斷出順序。此情況適用於任何可能的非明確解釋基礎，包含關於步驟配置或操作流程的邏輯問題；源自語法組織或標點符號的簡單含義；及說明書中描述的實施例的數目或類型。
如本文中所使用，除非上下文另有明確規定，否則單數形式「一(a/an)」及「該(the)」包含複數參考物。因此，例如，除非上下文另有明確指示，否則對「組件」的引用包含具有兩個或更多個這些組件的態樣。
在基本不脫離本揭露的精神及各種原理的情況下，可以對本揭露的上述實施例作出許多變型及修改。所有這些修改及變型在本文中均旨在包含在本揭露的範疇內且受以下申請專利範圍的保護。
10:液晶窗玻璃設備 12:液晶面板 14:電極 16:電源 18:框架 20:密封件 22:可移除地附接的附接部件 24:壓縮部件 26:機械附接部件 28:絕緣玻璃窗單元 30:第二玻璃窗 32:夾層 34:第一層 36:間層 38:第二層 40:密封間隙 42:絕緣氣體 44:單層 46:塗層 48:控制系統 50:遠程或無線電源 52:現有窗戶 54:現有框架 56:現有窗台 58:開窗組合件 62:現有開窗結構
當參考附圖閱讀本揭露的以下詳細描述時，較佳地理解本揭露的這些及其他特徵、態樣及優點。
第1A圖描繪根據本揭露的一個或多個實施例的液晶窗玻璃窗設備的實施例的示意性剖切側視圖，該液晶窗玻璃窗設備具有結合在玻璃窗中的液晶面板，且進一步具有經組態用於與現有開窗結構可移除接合的可移除附接部件。
第1B圖描繪根據本揭露的一個或多個實施例的絕緣玻璃窗單元的實施例的示意性剖切側視圖，該絕緣玻璃窗單元具有包括液晶面板的第一玻璃窗及包括夾層的第二玻璃窗，具有經組態用於與現有開窗結構可移除接合的可移除地附接的附接部件。
第1C圖描繪根據本揭露的一個或多個實施例的絕緣玻璃窗單元的實施例的示意性剖切側視圖，該絕緣玻璃窗單元具有包括液晶面板的第一玻璃窗及包括單層的第二玻璃窗，具有經組態用於與現有開窗結構可移除接合的可移除地附接的附接部件。
第2A圖描繪根據本揭露的一個或多個實施例的液晶窗玻璃窗設備的實施例的示意性局部剖切側視圖，其描繪可移除地附接至現有開窗組合件(在此，描繪為現有窗)的LCW玻璃窗設備，其中LC窗玻璃窗設備通過經由壓縮部件與現有窗台的壓縮接合而保持在現有框架內，使得LCW玻璃窗設備經組態用於與現有開窗結構可移除接合。
第2B圖描繪根據本揭露的一個或多個實施例的液晶窗玻璃窗設備的實施例的示意性局部剖切側視圖，其描繪可移除地附接至現有開窗組合件(在此，描繪為現有窗)的LCW玻璃窗設備，其中LC窗玻璃窗設備通過經由機械附接部件與現有窗框(及/或現有開窗組合件周圍的區域)的機械附接而保持與現有窗及現有窗框相鄰，使得LCW玻璃窗設備經組態用於與現有開窗結構可移除接合。
第2C圖描繪根據本揭露的一個或多個實施例的液晶窗玻璃窗設備的實施例的示意性局部剖切側視圖，其描繪可移除地附接至現有開窗組合件(在此，描繪為現有窗)的LCW玻璃窗設備，其中LC窗玻璃窗設備經由附接部件的組合保持與現有窗及現有窗框相鄰，包含：(a)經由機械附接部件機械附接至現有窗框(及/或在現有開窗組合件的區域周圍)，使得LCW玻璃窗設備經組態用於與現有開窗結構可移除接合；及(b)藉由經由壓縮部件與現有窗台的壓縮接合而壓縮保持在現有框架內。
第3圖描繪根據本揭露的一個或多個實施例的液晶窗玻璃窗設備的實施例的示意性局部剖切側視圖，其描繪經組態用於與控制系統(例如有線或無線)及遠程電源通訊(即，用以與LCW玻璃窗設備上的無線電力接收器協作，使得LCW以基本上無線的方式(例如最小板載佈線)組態)的LCW玻璃窗設備。
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
10:液晶窗玻璃設備
12:液晶面板
14:電極
16:電源
18:框架
20:密封件
22:可移除地附接的附接部件
46:塗層

Claims (30)

  1. 一種開窗設備，包括： 至少一個玻璃窗，包括一液晶面板(液晶面板)，其中該液晶面板(液晶面板)包括： 一第一玻璃層；一第二玻璃層；及其間的一液晶單元； 一框架，在周長上組態在該液晶面板的一對應周邊邊緣周圍； 一密封件，組態於該框架與該液晶面板之間；及 一附接部件，用以附接至該框架，其中該附接部件用以可移除地固定至一現有窗戶，其中該附接部件用以在該框架、該至少一個液晶面板與該現有窗戶之間限定一間隙。
  2. 如請求項1所述之設備，其中該附接部件包括一壓縮部件。
  3. 如請求項1所述之設備，其中該附接部件包括一可膨脹墊圈及一釋放部件。
  4. 如請求項1所述之設備，其中該附接部件包括一機械附接部件，其中該機械附接部件用以與一對應的現有開窗組合件配合接合。
  5. 如請求項1所述之設備，其中該框架組態有一底座，該底座用以保持在一現有窗框上及/或在一現有窗框組合件旁邊。
  6. 如請求項1所述之設備，其中該框架組態有沿該玻璃夾層的該周邊邊緣的至少兩個向上延伸部，以使得該第一延伸部組態在該第一玻璃層旁邊且該第二延伸部組態在該第二玻璃層旁邊。
  7. 如請求項1所述之設備，其中該現有窗戶包括一相鄰的周邊壁架/延伸部。
  8. 如請求項1所述之設備，其中該開窗組合件進一步包括一無線電力部件。
  9. 如請求項1所述之設備，其中該開窗組合件進一步包括與該液晶面板的該第一主表面成間隔關係的一第二玻璃窗，其中該第二玻璃窗及該液晶面板在其間限定一間隙。
  10. 如請求項9所述之設備，其中該第二玻璃窗為一單層玻璃或一玻璃夾層。
  11. 如請求項10所述之設備，其中該第二玻璃窗包括一第三玻璃層及與一第三間層保持在一起的一第四玻璃層。
  12. 如請求項11所述之設備，其中該第三玻璃層及第四玻璃層各自選自： a. 經強化硼鋁矽酸鹽玻璃， b. 未經強化硼鋁矽酸鹽玻璃， c. 經強化鈉鈣玻璃，及 d. 未經強化鈉鈣玻璃。
  13. 如請求項10所述之設備，其中該第三層及第四層中的至少一者包括具有不大於1 mm的一厚度的一硼鋁矽酸鹽玻璃。
  14. 如請求項10所述之設備，其中該第三層及第四層中的至少一者包括具有介於2 mm與6 mm之間的一厚度的一鈉鈣玻璃。
  15. 如請求項10所述之設備，其中該第三間層選自：一聚酯、一聚氨酯、一離子聚合物及/或其組合。
  16. 如請求項10所述之設備，其中該第二玻璃窗包括具有介於0.5 mm與不大於1 mm之間的一厚度的一硼鋁矽酸鹽玻璃層。
  17. 如請求項10所述之設備，其中該第二玻璃窗包括具有選自2 mm與不大於6 mm之間的範圍的一厚度的一鈉鈣玻璃單層。
  18. 如請求項1所述之設備，其中該第一間層及第二間層各自包括不大於2.5 mm的一厚度。
  19. 如請求項1所述之設備，其中該第一間層及第二間層各自包括一聚合物。
  20. 如請求項1所述之設備，其中該第一間層及第二間層各自選自：一聚合物、一聚酯、一聚氨酯、一離子聚合物及/或其組合。
  21. 如請求項1所述之設備，其中該第一間層及第二間層包括以下各者中的一者：一聚乙烯丁醛(PVB)、一熱塑性聚氨酯(TPU)、一聚酯及其組合。
  22. 如請求項1所述之設備，其中該夾層包括處於以下各者中的至少一者上的一塗層： a. 該液晶面板的該第一主表面， b. 該液晶面板的該第二主表面，及 c. 該液晶面板的該第一主表面及該液晶面板的該第二主表面兩者。
  23. 如請求項1所述之設備，其中該開窗設備為一可移除的輔助玻璃窗組合件。
  24. 如請求項1所述之設備，其中該間層是為經組態用於光吸收的一有色聚合物。
  25. 如請求項1所述之設備，其中當根據ANSI Z97.1或EN 12600標準進行量測時，該開窗設備通過如該標準中所闡述的一安全測試。
  26. 一種開窗設備，包括： 在第一玻璃窗處，包括一液晶面板(液晶面板)，其中該液晶面板，其中該液晶面板包括： 一第一玻璃層； 一第二玻璃層；及 其間的一液晶單元，其中該第一玻璃層經由一第一間層附接至該液晶單元的一第一主表面；進一步地，其中該第二玻璃層經由一第二間層附接至該液晶單元的一第二主表面； 一第二玻璃窗，包括至少一第一玻璃層，其中該第二玻璃窗與該第一玻璃窗成間隔關係地用以在其間限定一間隙； 一框架，在周長上組態在該第一玻璃窗及第二玻璃窗的一對應周邊邊緣周圍，以保持該第一玻璃窗及第二玻璃窗的間隔關係； 一密封件，組態在該框架與該第一玻璃窗的一邊緣及該第二玻璃窗的一邊緣之間以在其間限定一密封間隙；及 一附接部件，用以附接至該框架，其中該附接部件用以可移除地固定至一現有窗戶，其中該附接部件用以在該框架、該至少一個液晶面板與該現有窗戶之間限定一間隙。
  27. 如請求項26所述之設備，其中該第二玻璃窗包括具有該第一玻璃層的一玻璃夾層，該第一玻璃層經由一玻璃窗間層附接至一第二玻璃層，該玻璃窗間層定位於該第一玻璃層與該第二玻璃層之間。
  28. 如請求項26所述之設備，其中該第二玻璃窗具有0.5 mm至不大於6 mm厚的一厚度。
  29. 如請求項26所述之設備，其中該密封間隙經組態有一絕緣氣體。
  30. 如請求項26所述之設備，其中該附接部件包括一可膨脹墊圈及一釋放部件。
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