TWM483459U - 智慧型可調光裝置 - Google Patents

Description

智慧型可調光裝置

本創作係有關於一種智慧型可調光裝置，特別係有關於一種設有光通量調變結構之智慧型可調光裝置。

現今許多建築帷幕牆、花房、室內隔間牆或屏風隔板的設計，常因美觀及採光的需要而採用透明玻璃帷幕，特別是新建成之商辦大樓，幾乎整棟建築皆係採用透明玻璃帷幕，然而使用玻璃建材後，室外的光線也會經由窗戶而大量進入室內，進而提高室內的溫度，如此一來，便必須額外增加通風或降溫設備以降低室內溫度。在目前節能減碳的環保概念提倡下，使用降溫設備如冷氣等，反而會 增加室外溫度，而不符合環保的要求。

當夏日陽光過強時，目前較普遍之傳統玻璃窗便須另行安裝窗簾或於玻璃外黏貼隔熱紙的方式，藉此對室外光線進行遮蔽以減低陽光強度進入室內，惟使用窗簾有諸多的缺失，例如現今許多商辦大樓都採用大量且大片的玻璃窗，若每一玻璃窗都安裝窗簾，窗簾所佔用之空間、花費及後續清潔皆造成額外之問題及成本。而玻璃外黏貼隔熱紙的方式，因隔熱紙本身具有顏色，因此在陰、雨天需採光時，則因隔熱紙的透光性不佳，而造成昏暗的空間感，且隔熱效果並不理想。再者，隔熱紙係利用黏膠黏貼於玻璃上，而位於窗戶之對外表面，直接經烈日曝曬後，經常發生貼不到半年就氧化、顏色不均、褪色、起泡、皺褶及變形等問題瑕疵。

綜上所述，先前技術皆不具有因應外界光強度而任意變換窗戶之透光性，以調節室內入光量達到最適之功能。即為市場應用上刻不容緩亟需解決之議題。

有鑑於此，本創作提出一種智慧型可調光裝置，包含第一透光基板、太陽能模組、第二透光基板及光通量調變機構，第一透光基板包含相對之第一表面及第二表面，第一表面包含中央區域及環繞中央區域之周緣；太陽能模組設置於第一表面之周緣；第二透光基板覆蓋第二表面，第二透光基板包含相對之第三表面及第四表面，第三表面朝向第一透光基板之第二表面；及光通量調變機構設置於第一透光基板與第二透光基板之間。

本創作之其中一特點在於，藉由位於第一透光基板及第二透光基板之間之光通量調變機構，改變本裝置之透光性，以調節室內入光量，且位於第一表面之周緣之太陽能模組，可在不影響本創作之透光性之情況下，進行發電。

本創作之光通量調變機構係選自液晶機構、一電致變色機構、一熱致變色機構與一光致變色機構的其中之一。

以下在實施方式中詳細敘述本創作之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟悉相關技藝者瞭解本創作之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本創作相關之目的及優點。

請參照第1圖、第2圖及第3A圖所示，分別為本創作實施例結構之立體分解圖、外觀立體圖（一）及剖視圖（一）。在一實施例中，本創作揭露包含第一透光基板11、太陽能模組12、第二透光基板13及光通量調變機構14。所述光通量調變機構14係選自液晶機構、電致變色機構、熱致變色機構與光致變色機構的其中之一。

第一透光基板11包含相對之第一表面111及第二表面112，亦即第一表面111及第二表面112分別為第一透光基板11之兩平面。第一表面111界定有中央區域111a及環繞中央區域111a之周緣111b，周緣111b之定義亦可為第一表面111之邊緣與中央區域111a之邊緣所夾之區域。在一實施態樣中，第一透光基板11可為玻璃或透明高分子材料，本創作不以此為限。

太陽能模組12設置於第一表面111之周緣111b，藉此，太陽能模組12位於本創作之迎光面進行發電但不影響中央區域111a之透光度。其中太陽能模組12可為單晶矽、多晶矽III-V族化合物半導體（GaAs）等晶圓型（Bulk Type）太陽能電池模組，亦可為非晶矽、多晶矽、銅銦鎵硒（CIGS）等薄膜型（Film Type）太陽能電池模組，本創作不以此為限。

在一實施態樣中，如第3D圖所示，為本創作實施例太陽能模組之局部放大圖。太陽能模組12包含發電單元121及封裝材料122，發電單元121設置於封裝材料122及第一表面111之間。其中，封裝材料122可為透明玻璃，透明壓克力或是其他透明高分子，本創作不以此為限。

第二透光基板13覆蓋於第一透光基板11之第二表面112並與第一透光基板11保持一距離。第二透光基板13包含相對之第三表面131及第四表面132，亦即第三表面131及第四表面132分別為第二透光基板13之兩平面。第三表面131朝向第一透光基板11之第二表面112，在一實施態樣中，第三平面與第二平面係為平行，本創作不以此為限。在一實施態樣中，第二透光基板13可為玻璃或透明高分子材料，本創作不以此為限。

光通量調變機構14設置於第一透光基板11與第二透光基板13之間，如第3C圖所示，為本創作實施例B部分之局部放大圖。以光通量調變機構14為液晶機構為例，但本創作不以此為限，光通量調變機構14包含透明電極141及液晶單元142，液晶單元142位於透明電極141之間。其中，當透明電極141改變電場或磁場之情形下，液晶單元142的內部排列方式改變，因而改變光通量調變機構14之透光性，藉此，調節通過本創作之光通量。透明電極141可為ITO、ZnO、IZO、導電高分子、奈米碳材等材料所製成之薄膜，本創作不以此為限。在一實施態樣中，如第3A圖所示，光通量調變機構14分別與第一透光基板11及第二透光基板13各保持一距離，亦即光通量調變機構14與第一透光基板11或第二透光基板13實質上不接觸，本創作不以此為限。

藉由上述結構說明可知，若沿入射光方向A觀之，則依序為太陽能模組12、第一透光基板11、光通量調變機構14及第二透光基板13。太陽能模組12不致遮蔽中央區域111a之透光性，且當光線過強時，藉由調控光通量調變機構14的透光性，使光通量達到最適之狀態。

承上述實施例，在一實施態樣中，光通量調變機構14電性連接太陽能模組12，進一步說明，光通量調變機構14之透明電極141電性連接太陽能模組12。藉此，太陽能模組12提供內部排列液晶單元142之所需電力。在一實施態樣中，本創作更包含電源15電性連接光通量調變機構14，藉此，電源15提供內部排列液晶單元142之所需電力。

請參照第3B圖、第4A圖及第4B圖，為本創作實施例結構之剖視圖（二）、另一實施例結構之剖視圖（一）及（二）。在一實施例中，光通量調變機構14疊合於第三表面131，光通量調變機構14之尺寸等同於或小於第三表面131之尺寸，本創作不以此為限。

承上述實施例，在一實施例中，如第4A圖所示，本創作更包含透明隔熱層16設置於第一透光基板11與光通量調變機構14之間。若沿入射光方向A觀之，則依序為太陽能模組12、第一透光基板11、透明隔熱層16、光通量調變機構14及第二透光基板13。在一實施態樣中，透明隔熱層16分別與第一透光基板11及光通量調變機構14各保持一距離，亦即透明隔熱層16與第一透光基板11或光通量調變機構14實質上不接觸，本創作不以此為限。

在一實施例中，本創作更包含第一層161設置於第一透光基板11與透明隔熱層16之間，第一層161可為真空狀態或填充惰性氣體，如氮氣或氦氣。亦即第一透光基板11與透明隔熱層16之間具有真空層或是惰性氣體層。

在一實施例中，本創作更包含第二層162設置於透明隔熱層16與光通量調變機構14之間，第二層162可為真空狀態或填充惰性氣體，如氮氣或氦氣。亦即透明隔熱層16與光通量調變機構14之間具有真空層或是惰性氣體層。

請參照第4B圖所示，分別為本創作本創作另一實施例結構之剖視圖（二）。在一實施例中，光通量調變機構14疊合於第二表面112，光通量調變機構14之尺寸等同於或小於第二表面112之尺寸，本創作不以此為限。

承上述實施例，在一實施例中，本創作更包含透明隔熱層16設置於第二透光基板13與光通量調變機構14之間。若沿入射光方向A觀之，則依序為太陽能模組12、第一透光基板11、光通量調變機構14、透明隔熱層16及第二透光基板13。在一實施態樣中，透明隔熱層16分別與第二透光基板13及光通量調變機構14各保持一距離，亦即透明隔熱層16與第二透光基板13或光通量調變機構14實質上不接觸，本創作不以此為限。

承上述實施例，在一實施態樣中，透明隔熱層16包含陶瓷奈米材料或/及金屬奈米材料，利用光學干涉原理，以奈米等級厚度陶瓷或金屬，同時搭配介電材料形成多層薄膜結構，產生可見光區穿透加強、紅外線區反射加強的光譜選擇性隔熱膜材。在一實施態樣中，透明隔熱層16包含金屬氧化物或/及塑膠所形成之多層結構，藉由多層薄膜干涉原理，產生可見光區穿透加強、紅外線區反射加強的光譜選擇性隔熱膜材。

在一實施例中，本創作更包含第一層161設置於第二透光基板13與透明隔熱層16之間。第一層161可為真空狀態或填充惰性氣體，如氮氣或氦氣。亦即第二透光基板13與透明隔熱層16之間具有真空層或是惰性氣體層。

在一實施例中，本創作更包含第二層162設置於透明隔熱層16與光通量調變機構14之間。第二層162可為真空狀態或填充惰性氣體，如氮氣或氦氣。亦即透明隔熱層16與光通量調變機構14之間具有真空層或是惰性氣體層。

藉此，在上述實施例或實施態樣中，由於真空或惰性氣體皆能阻絕熱的接觸傳導，有效阻絕外界熱能傳遞至室內，且不論真空或是填充氣體皆不影響本創作之透光性。

請參照第5A圖、第5B圖及第5C圖所示，分別為本創作再一實施例結構之剖視圖（一）、（二）及（三）。在一實施例中，本創作更包含發光模組17設置於第一透光基板11與光通量調變機構14之間，若沿入射光方向A觀之，則依序為太陽能模組12、第一透光基板11、發光模組17、光通量調變機構14、及第二透光基板13。發光模組發光模組17包含發光元件171及導光板172，發光元件171設置於導光板172之側邊。在一實施態樣中，如第5A圖所示，發光模組17分別與第一透光基板11及光通量調變機構14各保持一距離，亦即發光模組17與第一透光基板11或光通量調變機構14實質上不接觸，本創作不以此為限。發光元件171係可選自發光二極體或冷陰極管等光源，本創作不以此為限。

在一實施態樣中，如第5B圖所示，發光模組17疊合於第二表面112，發光模組17與光通量調變機構14之間設有惰性氣體層或真空層。

在一實施態樣中，如第5C圖所示，發光模組17疊合於光通量調變機構14，第一透光基板11與發光模組17之間設有惰性氣體層或真空層。

根據上述實施例或實施態樣，藉由發光模組17的發光，本創作可變化各種顏色及內部排列出各式圖形、文字。藉此，本創作不僅可以調節光線，更可進一步的設置於看板、建築物或交通工具上，增進外觀之美感或用以傳播資訊或播放廣告。

請參照第6A圖、第6B圖及第6C圖所示，分別為本創作再一實施例結構之剖視圖（四）、（五）及（六）。。在一實施例中，本創作更包含發光模組17設置於光通量調變機構14與第二透光基板13之間，若沿入射光方向A觀之，則依序為太陽能模組12、第一透光基板11、光通量調變機構14、發光模組17及第二透光基板13。發光模組發光模組17包含發光元件171及導光板172，發光元件171設置於導光板172之側邊。發光元件171係可選自發光二極體或冷陰極管等光源，本創作不以此為限。

在一實施態樣中，如第6A圖所示，發光模組17分別與第一透光基板11及光通量調變機構14各保持一距離，亦即發光模組17與第一透光基板11或光通量調變機構14實質上不接觸。

在另一實施態樣中，如第6B圖及第6C圖所示，光通量調變機構14疊合於發光模組17。

承上述實施例及實施態樣，在一實施態樣中，發光模組17電性連接太陽能模組12，進一步說明，發光模組17之發光元件171電性連接太陽能模組12。藉此，太陽能模組12提供發光模組17發光之電力。在一實施態樣中，如第7圖所示，為本創作實施例結構之外觀立體圖（二）。本創作更包含電源15電性連接發光模組17之發光元件171，藉此，電源15提供發光模組17發光之電力。

藉此，本實施例及實施態樣除了上述變化各種顏色及內部排列出各式圖形、文字外，由於光通量調變機構14疊合於發光模組17，發光模組17所發出的光經由光通量調變機構14的調控後，可於同一平面上，呈現不同亮度之光線，或是變化出不同的圖形或文字。藉此，本創作不僅可以調節光線，更可進一步的設置於看板、建築物或交通工具上，增進外觀之美感或用以傳播資訊或播放廣告。

請再次參照第1圖、第2圖及第7圖，分別為本創作實施例結構之立體分解圖、外觀立體圖（一）及（二）。在一實施例中，本創作更包含框體18設置於第一透光基板11及第二透光基板13之側邊。

在一實施態樣中，框體18之外型係依照使用者所需進行調整，例如框體18為條狀，並僅設置於第一透光基板11及第二透光基板13之單一側邊，如汽車車窗。框體18之外型亦可為矩型或其他多邊形，亦可為圓形或是其他帶有弧形之形狀。框體18具有凹槽181，第一透光基板11及第二透光基板13之側邊嵌設於凹槽181，藉此，太陽能模組12、第一透光基板11、光通量調變機構14及第二透光基板13固定於框體18之凹槽181中。框體18可為建築窗框、車窗框體18或看板框體18，本創作不以此為限。

在一實施態樣中，如第7圖所示，本創作更包含電源15設置於框體18內，電源15電性連接光通量調變機構14。

請再次參照第7圖，為本創作實施例結構之外觀立體圖（二）。。在一實施例中，本創作更包含控制模組19訊號連接光通量調變機構14。在一實施態樣中，控制模組19發出光通量設定訊號至光通量調變機構14，控制模組19控制光通量調變機構14之液晶單元142內部排列，以調控通過光通量調變機構14之光通量。

在一實施例中，如第7圖所示，本創作更包含感光元件20訊號連接光通量調變機構14，感光元件20設有光強度預設值，當感光元件20感側到外界光強度大於或小於光強度預設值，感光元件20發出訊號控制光通量調變機構14之液晶單元142內部排列，以調控通過光通量調變機構14之光通量。

在一實施態樣中，感光元件20係設置於第一表面111，以偵測外界光線強度。在一實施態樣中，，如第7圖所示，感光元件20係設置於框體18，以偵測外界光線強度。

藉由前述實施例及實施方式可知，本創作之其中一特點在於，藉由位於第一透光基板11及第二透光基板13之間之光通量調變機構14，改變本裝置之透光性，以調節室內入光量，即可解決在先前技術中，因窗戶不具備因應外界光強度而任意變換窗戶之透光性，而使室外的光線經由窗戶大量進入室內，進而提高室內的溫度等問題。且位於第一表面111之周緣111b之太陽能模組12，可在不影響本創作之透光性之情況下，進行發電。

雖然本創作的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何熟習此技藝者，在不脫離本創作之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本發明的範疇內，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

11‧‧‧第一透光基板
111‧‧‧第一表面
111a‧‧‧中央區域
111b‧‧‧周緣
112‧‧‧第二表面
12‧‧‧太陽能模組
121‧‧‧發電單元
122‧‧‧封裝材料
13‧‧‧第二透光基板
131‧‧‧第三表面
132‧‧‧第四表面
14‧‧‧光通量調變機構
141‧‧‧透明電極
142‧‧‧液晶單元
15‧‧‧電源
16‧‧‧透明隔熱層
161‧‧‧第一層
162‧‧‧第二層
17‧‧‧發光模組
171‧‧‧發光元件
172‧‧‧導光板
18‧‧‧框體
181‧‧‧凹槽
19‧‧‧控制模組
20‧‧‧感光元件
A‧‧‧入射光方向
B‧‧‧局部放大

第1圖係本創作實施例結構之立體分解圖。 第2圖係本創作實施例結構之外觀立體圖（一）。 第3A圖係本創作實施例結構之剖視圖（一）。 第3B圖係本創作實施例結構之剖視圖（二）。 第3C圖係本創作實施例B部分之局部放大圖。 第3D圖係本創作實施例太陽能模組之局部放大圖。 第4A圖係本創作另一實施例結構之剖視圖（一）。 第4B圖係本創作另一實施例結構之剖視圖（二）。 第5A圖係本創作再一實施例結構之剖視圖（一）。 第5B圖係本創作再一實施例結構之剖視圖（二）。 第5C圖係本創作再一實施例結構之剖視圖（三）。 第6A圖係本創作再一實施例結構之剖視圖（四）。 第6B圖係本創作再一實施例結構之剖視圖（五）。 第6C圖係本創作再一實施例結構之剖視圖（六）。 第7圖係本創作實施例結構之外觀立體圖（二）。

11‧‧‧第一透光基板

111‧‧‧第一表面

111a‧‧‧中央區域

111b‧‧‧周緣

112‧‧‧第二表面

12‧‧‧太陽能模組

13‧‧‧第二透光基板

131‧‧‧第三表面

132‧‧‧第四表面

14‧‧‧光通量調變機構

18‧‧‧框體

181‧‧‧凹槽

Claims (20)

1. 一種智慧型可調光裝置，包含： 一第一透光基板，包含相對之一第一表面及一第二表面，該第一表面包含一中央區域及環繞該中央區域之一周緣； 一太陽能模組，設置於該周緣； 一第二透光基板，覆蓋該第二表面，該第二透光基板包含相對之一第三表面及一第四表面，該第三表面朝向該第二表面；及 一光通量調變機構，設置於該第一透光基板與該第二透光基板之間。
2. 如請求項1所述之智慧型可調光裝置，其中，該光通量調變機構疊合於該第三表面。
3. 如請求項2所述之智慧型可調光裝置，更包含一透明隔熱層設置於該第一透光基板與該光通量調變機構之間。
4. 如請求項3所述之智慧型可調光裝置，更包含一第一層結構設置於該第一透光基板與該透明隔熱層之間。
5. 如請求項3所述之智慧型可調光裝置，更包含一第二層結構設置於該透明隔熱層與該光通量調變機構之間。
6. 如請求項1所述之智慧型可調光裝置，其中，該光通量調變機構疊合於該第二表面。
7. 如請求項6所述之智慧型可調光裝置，更包含一透明隔熱層設置於該第二透光基板與該光通量調變機構之間。
8. 如請求項7所述之智慧型可調光裝置，更包含一第一層結構設置於該第二透光基板與該透明隔熱層之間。
9. 如請求項7所述之智慧型可調光裝置，更包含一第二層結構設置於該透明隔熱層與該光通量調變機構之間。
10. 如請求項4或8所述之智慧型可調光裝置，其中，該第一層結構為真空層或惰性氣體層。
11. 如請求項5或9所述之智慧型可調光裝置，其中，該第二層結構為真空層或惰性氣體層。
12. 如請求項1或2所述之智慧型可調光裝置，更包含一發光模組設置於該第一透光基板與該光通量調變機構之間，該發光模組包含一發光元件及一導光板，該發光元件設置於該導光板之一側邊。
13. 如請求項12所述之智慧型可調光裝置，其中，該發光模組疊合於該第二表面。
14. 如請求項12所述之智慧型可調光裝置，其中，該發光模組疊合於該光通量調變機構。
15. 如請求項1或6所述之智慧型可調光裝置，更包含一發光模組設置於該光通量調變機構與該第二透光基板之間，該發光模組包含一發光元件及一導光板，該發光元件設置於該導光板之一側邊。
16. 如請求項15所述之智慧型可調光裝置，其中，該光通量調變機構疊合於該發光模組。
17. 如請求項1所述之智慧型可調光裝置，其中，該太陽能模組包含一發電單元及一封裝材料，該發電單元設置於該封裝材料及該第一表面之間。
18. 如請求項1所述之智慧型可調光裝置，更包含一框體設置於該第一透光基板及該第二透光基板之側邊，該框體具有一凹槽，該第一透光基板及該第二透光基板之側邊嵌設於該凹槽。
19. 如請求項1所述之智慧型可調光裝置，更包含一控制模組訊號連接該光通量調變機構。
20. 如請求項19所述之智慧型可調光裝置，更包含一感光元件訊號連接該光通量調變機構。