TWM613098U

TWM613098U - 用於建材的多功能槽型玻璃

Info

Publication number: TWM613098U
Application number: TW110200415U
Authority: TW
Inventors: 傅耀賢; 戴學斌; 洪嘉聰; 劉眞誠; 胡竣智; 柯昊葳
Original assignee: 國立臺南大學
Priority date: 2021-01-13
Filing date: 2021-01-13
Publication date: 2021-06-11

Abstract

一種用於建材的多功能槽型玻璃包含一基體、二翼板、至少一光電單元、一封裝單元，及一背板，該等翼板由該基體的相對二長邊同向延伸遠離該基體，並與該基體共同界定出一槽空間，該至少一光電單元位在該槽空間並對應設置在其中一該翼板上，該封裝單元位在該槽空間內，並設置在該基體與該等翼板上且包覆該至少一光電單元，該背板覆蓋該封裝單元，使該至少一光電單元位在其中一該翼板與該背板之間，且該封裝單元的折射率大於該基體。

Description

用於建材的多功能槽型玻璃

本新型是有關於一種槽型玻璃，特別是指一種用於建材的多功能槽型玻璃。

現有槽型玻璃(channel glass)(也稱U型玻璃)為一種標準化建材(EN 15683-1/2:2013, Glass in building - Thermally toughened soda lime silicate channel shaped safety glass)，用於安裝在一建築物上，具有理想的透光性、隔熱性佳，安裝施工簡易，且具有獨特的造型風格。

現有玻璃的膠合處理是在高溫高壓情況下，於兩片玻璃間夾入例如聚乙烯醇縮丁醛(polyvinyl butyral，PVB)的熱塑性或熱固性膠膜而製成，使兩片玻璃與膠膜緊密結合，此工法可大幅提升玻璃的安全性，因中間夾著強韌而富粘著力的中間膜，所以不易在受衝擊力下被貫穿，且破損後其玻璃片不易飛散，因此比其他種類玻璃具較高之耐震性、防盜性、防爆性、防彈性，然而，由於其直角形狀不易封裝，因此槽型玻璃目前並無有效膠合封裝的產品。

此外，槽型玻璃更能進一步在其正面設置例如太陽能電池裝置，以讓其具有光致發電的功能，然而，該太陽能電池的設置位置完全阻擋光線進入，使得現有設置有太陽能電池的槽型玻璃無法透光，進而阻擋光線的通過。

因此，本新型之目的，即在提供一種用於建材的多功能槽型玻璃。

於是，本新型用於建材的多功能槽型玻璃包含一基體、二翼板、至少一光電單元、一封裝單元，及一背板，該等翼板由該基體的相對二長邊同向延伸遠離該基體，並與該基體共同界定出一槽空間，該至少一光電單元位在該槽空間並對應設置在其中一該翼板上，該封裝單元位在該槽空間內，並設置在該基體與該等翼板上且包覆該至少一光電單元，該背板覆蓋該封裝單元，使該至少一光電單元位在其中一該翼板與該背板之間，且該封裝單元的折射率大於該基體。

本新型之功效在於，透過將該至少一光電單元設置在側邊的其中一該翼板上，並讓該封裝單元的折射率大於該基體，或通過一系列偏光與反射處理而強化其光波導效果，使來自四面八方的自然光線在特定角度入射該基體時，能在該封裝單元中行進而匯聚致該光電單元，且部分光線能直接穿透該基體，使整體槽型玻璃具透光性，或將光電單元所產生之光線或影像透過封裝單元行進至該基體表面與自然光耦合。

參閱圖1與圖2，本新型用於建材的多功能槽型玻璃適用於安裝在一建築外牆上，其包含一基體21、二翼板22、二光電單元23、一封裝單元24，及一背板25。

具體地說，該等翼板22由該基體21的相對二長邊同向延伸遠離該基體21，並與該基體21共同界定出一槽空間200。該等光電單元23位在該槽空間200而對應設置在該等翼板22上。該封裝單元24位在該槽空間200而設置在該基體21與該翼板22上，並包覆該等光電單元23。該背板25覆蓋該封裝單元24，使該等光電單元23分別位在對應的該翼板22與該背板25之間，且該封裝單元24的折射率大於該基體21，較佳地，該封裝單元24的折射率大於該基體21與該背板25。於一些實施例中，該封裝單元24的折射介於1.5至2.0之間。

詳細地說，在本實施例中，該基體21與該等翼板22可視為一體成形的槽型玻璃(channel glass)，也稱U型玻璃，也就是說，本實施例所使用的槽型玻璃是符合歐盟EN 15683-1/2:2013建築材料規範、通過美國建築製造商協會(AAMA)之幕牆測試檢查(AAMA 501.4:2009)，且本實施例亦通過IEC規範(IEC61215/646/730)，相較於一般平板玻璃，本實施例的槽型玻璃的該基體21與該等翼板22分別有效地抵抗剪切力與彎曲力矩，以更小應變提供較佳結構剛性，具有更佳抗風壓性能，而更適合以立體方式安裝在建築，在本實施例中，以光致發電的多功能性封裝，可減少太陽光電板設置用地的需求，並保有玻璃建材的透光度。

該等光電單元23是對應各翼板22大小進行設置，但數量並沒有特別限定，也可僅設置在單一邊的該翼板22上，本實施例是以在各翼板22均設置有該光電單元23為例做說明。此外，該光電單元23的種類也沒有特別限定，可以是光致發電，也可以是電致發光。當該光電單元23為光致發電時，可以是例如太陽能電池；而當該光電單元為電致發光時，則可以是多個發光二極體或顯示器。

在本實施例中，該封裝單元24包括二第一封裝膠241，及一第二封裝膠242，如圖2所示，本實施例的該等第一封裝膠241是分別設置在該翼板22之位在該槽空間200的表面上，接著，將該等光電單元23分別設置在該等第一封裝膠241上，且由於該等光電單元23的尺寸略小於該翼板22，因此，該光電單元23在設置該第一封裝膠241上時，會讓部分的該第一封裝膠241露出，隨後，設置該第二封裝膠242在該基體21與該等翼板22上，以覆蓋該基體21位在該槽空間200的表面，及覆蓋該等光電單元23及露出的該第一封裝膠241，最後，該背板25呈凹型態樣的覆蓋在該第二封裝膠242上，透過該等第一封裝膠241、該第二封裝膠242，及該背板25的設置，不僅能大幅提升整體結構強度，還能提高對該等光電單元的保護作用。

適用於本實施例該等第一封裝膠241及該第二封裝膠242可選自例如聚醋酸乙烯(EVA)或聚烯烴(POE)等熱固性材質，也可為例如聚乙烯醇縮丁醛(PVB)等熱塑性材質；而該背板25則可選自例如聚偏二氟乙烯(PVDF)等其他可撓材質。

值得一提的是，由於本新型用於建材的多功能槽型玻璃中的光電單元23只分別設置在該等翼板22而沒有設置在該基體21上，且透過對該封裝單元24進行摻雜，或化學性質改變方式，使其折射率大於該基體21，或同時大於該基體21及該背板25，或透過物理方式，對該封裝單元24、背板25及/或該翼板22進行加工，使光線在封裝單元24中，因高折射率的作用，使入射角大於臨界角而產生一系列全內反射、或因偏振效應致使表面上進行一系列內部反射。

配合參閱圖3，具體的說，前述透過物理方式加工，可以是直接對該背板25、該基體21，與該翼板22相對的表面進行加工，使其形成多數規則的突出狀結構，或是利用額外增設的方式，於該背板25、該基體21，與該翼板22相對的表面設置有多個規則的突出狀結構26，後續即可透過該等突出狀結構26與該封裝單元24配合而光於該封裝單元24的折射率，在本實施例中，是以直接對該背板25、該基體21，與該翼板22相對的表面進行加工，使其形成多數規則的半球狀的突出狀結構26為例做說明，其製作方法可以是使玻璃材質的該基體21、該翼板22與該封裝單元24之間的接面呈現半球狀結構，在層壓後(層壓時，該封裝單元24加溫呈現流體狀，後定型成半球狀結構)即可使該封裝單元24表面呈現與該等半球狀結構互補的結構，其後，也令該背板25與該封裝單元24之間的接面呈現半球狀結構，因此，層壓後，該封裝單元24與該被板25的接合表面也可呈現與該等半球狀結構互補的結構。

要說明的是，其方式並不以前述為限，也可以是以精準表面起伏光柵用於實現內部反射、或搭配一個或多個反射單元一起使用，或該背板25接觸該封裝單元24之處具有表面浮雕光柵結構，以讓與該背板24組合的該封裝單元24具有光波導效果。經加工的該封裝單元24折射率大於各層結構，因此，藉由該等結構致使入射光均勻擴散至各方向以強化全反射效果，並得以有效提升進入該等翼板22的該等光電單元23的入射光量。

當光線L照射該多功能槽型玻璃時，部分角度入射的光線L可直接通過該基體21，讓多功能槽型玻璃呈可透光狀態，隨著太陽光照射路徑的改變，和槽型玻璃面成傾斜角入射的光線L在經具有光波導效果的該封裝單元24時，能在該封裝單元24中行進至兩側的該等光電單元23，因此，當該光電單元23為光致發電元件時，該封裝單元24便能匯聚部分光線並將其導引至該等光電單元23使其具發電功能。

另外要說明的是，當該等光電單元23為例如顯示器等相關元件時，則可透過投射影像至該基體21處，使多功能槽型玻璃具有顯示功能。

參閱圖4，本新型用於建材的多功能槽型玻璃的該實施例的另一態樣，該封裝單元24也可如圖4的態樣，包括一層該第一封裝膠241，及兩層該第二封裝膠242，與圖2不同的是，圖4的封裝單元24態樣是將該第一封裝膠241佈滿在該基體21與該等翼板22位在該槽空間200的表面上，再將該等光電單元23對應該等翼板22位置而設置在該第一封裝膠241上，然後將該等第二封裝膠242分別對應該等翼板22位置而覆蓋該等光電單元23，該背板25覆蓋該第一封裝膠241及該等第二封裝膠242。

參閱圖5，本新型用於建材的多功能槽型玻璃的該實施例的又一態樣，該封裝單元24還可變化成如圖5的態樣，包括一層該第一封裝膠241及一層該第二封裝膠242，該第一封裝膠241與圖4的態樣相同，是直接佈滿在該基體21與該等翼板22位在該槽空間200的表面上，再將該等光電單元23對應該等翼板22位置而設置在該第一封裝膠241上，然後，該第二封裝膠242則是，該第二封裝膠242則是直接覆蓋在該等光電單元23及該第一封裝膠241上，該背板25覆蓋在該第二封裝膠242上。要說明的是，圖2、圖4，及圖5僅是該封裝單元24的變化態樣，其不影響該封裝單元24的折射率限定，及該光電單元23的位置設置。

綜上所述，本新型透過將該等光電單元23分別設置在側邊的該等翼板22上，且透過對該封裝單元24進行摻雜、物理、或化學方式進行加工，以讓該封裝單元24的折射率介於該基體21與該背板25之間而具有光波導效果，部分入射的光線L能直接穿透該基體21，使整體槽型玻璃具透光性，當該光電單元23為光致發電元件時，特定角度由該基體21入射的光線能在該封裝單元24中行進而匯聚致該光電單元23使其具發電功能，而當該等光電單元23為顯示器等相關元件時，則可透過投射影像至該基體21處，使多功能槽型玻璃具有顯示功能，因此，確實能達成本新型之目的。

惟以上所述者，僅為本新型之實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，凡是依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。

200:槽空間 21:基體 22:翼板 23:光電單元 24:封裝單元 241:第一封裝膠 242:第二封裝膠 25:背板 26:突出狀結構 L:光線

本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是本新型用於建材的多功能槽型玻璃的一實施例的剖視圖；圖2是本新型用於建材的多功能槽型玻璃的該實施例的局部剖視圖；圖3是一剖視示意圖，說明本新型用於建材的多功能槽型玻璃中還能設置多個凸出狀結構；圖4是本新型用於建材的多功能槽型玻璃的該實施例的另一態樣的局部剖視圖；及圖5是本新型用於建材的多功能槽型玻璃的該實施例的又一態樣的局部剖視圖。

200:槽空間

21:基體

22:翼板

23:光電單元

24:封裝單元

25:背板

L:光線

Claims

一種用於建材的多功能槽型玻璃，包含：一基體；二翼板，由該基體的相對二長邊同向延伸遠離該基體，並與該基體共同界定出一槽空間；至少一光電單元，位在該槽空間並對應設置在其中一該翼板上；一封裝單元，位在該槽空間內，並設置在該基體與該等翼板上且包覆該至少一光電單元；及一背板，覆蓋該封裝單元，使該至少一光電單元位在其中一該翼板與該背板之間，且該封裝單元的折射率大於該基體。
如請求項1所述的用於建材的多功能槽型玻璃，其中，該封裝單元的折射率大於該基體及該背板。
如請求項1所述的用於建材的多功能槽型玻璃，包含二分別設置在該等翼板上的光電單元。
如請求項1所述的用於建材的多功能槽型玻璃，其中，該至少一光電單元能光致發電。
如請求項4所述的用於建材的多功能槽型玻璃，其中，該至少一光電單元選自太陽能電池。
如請求項1所述的用於建材的多功能槽型玻璃，其中，該至少一光電單元能電致發光。
如請求項6所述的用於建材的多功能槽型玻璃，其中，該至少一光電單元選自發光二極體或顯示器。
如請求項1所述的用於建材的多功能槽型玻璃，其中，該封裝單元包括二第一封裝膠，及一第二封裝膠，該等第一封裝膠分別設置在該等翼板上，該至少一光電單元設置在其中一該第一封裝膠上，並讓部分該第一封裝膠露出，該第二封裝膠設置在該基體與該等翼板上，並覆蓋該至少一光電單元及露出的該等第一封裝膠，該背板覆蓋該第二封裝膠。
如請求項1所述的用於建材的多功能槽型玻璃，其中，該封裝單元包括一第一封裝膠，及二第二封裝膠，該第一封裝膠設置在該基體與該等翼板上，該至少一光電單元對應其中一該翼板位置而設置在該第一封裝膠上，該等第二封裝膠分別對應該等翼板位置而覆蓋該至少一光電單元，該背板覆蓋該第一封裝膠及該等第二封裝膠。
如請求項1所述的用於建材的多功能槽型玻璃，其中，該封裝單元包括一第一封裝膠，及一第二封裝膠，該第一封裝膠設置在該基體與該等翼板上，該至少一光電單元對應其中一該翼板位置而設置在該第一封裝膠上，該第二封裝膠覆蓋在該至少一光電單元及該第一封裝膠上，該背板覆蓋該第二封裝膠。
如請求項1所述的用於建材的多功能槽型玻璃，其中，該封裝單元的折射率大於1.5。
如請求項1所述的用於建材的多功能槽型玻璃，其中，該封裝單元選自熱固性或熱塑性材質。
如請求項1所述的用於建材的多功能槽型玻璃，其中，該背板選自可撓材質。
如請求項1所述的用於建材的多功能槽型玻璃，其中，該背板選自聚偏二氟乙烯。