開(kāi)窗產(chǎn)品和絕緣玻璃單元以及制備該絕緣玻璃單元的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種開(kāi)窗產(chǎn)品和絕緣玻璃單元以及制備該絕緣玻璃單元的方法。依據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施方式的開(kāi)窗產(chǎn)品包括帶有框架的絕緣玻璃單元，安裝在所述框架中的SPD膜以及安裝在所述框架內(nèi)鄰近所述SPD膜的玻璃片，在所述玻璃片和所述玻璃片之間形成有間隙。所述間隙優(yōu)選以氬氣充滿。本發(fā)明的開(kāi)窗產(chǎn)品是非常節(jié)能的并且能可變地控制可見(jiàn)光的透射率。
【專利說(shuō)明】開(kāi)窗產(chǎn)品和絕緣玻璃單元以及制備該絕緣玻璃單元的方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)
[0002]本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?01080035054.1、申請(qǐng)日為2010年8月6日、發(fā)明名稱為“具
有懸浮顆粒裝置的節(jié)能開(kāi)窗產(chǎn)品”的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
[0003]相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考
[0004]本申請(qǐng)要求2009年8月7日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)系列號(hào)為61/232，294，標(biāo)題為“單獨(dú)使用或作為絕緣玻璃單元的部分以改進(jìn)開(kāi)窗效率的sro膜和sro光閥層壓制件(SPD FILMS AND SPD LIGHT VALVE LAMINATES USED ALONE OR AS PART OF INSULATINGGLASS UNITS TO IMPROVE THE EFFICIENCY OF FENESTRATIONS)”和 2010 年 8 月 5 日提交的美國(guó)非臨時(shí)專利申請(qǐng)系列號(hào)為12/851，285，標(biāo)題為“具有懸浮顆粒裝置的節(jié)能開(kāi)窗產(chǎn)品(ENERGY EFFICIENT FENESTRATION PRODUCT WITH SUSPENDED PARTICLE DEVICE)” 的優(yōu)先權(quán)，這些申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容在這里作為參考被特此包含在內(nèi)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0005]本發(fā)明公開(kāi)了涉及用作或在包含液體顆粒懸浮液的光閥中使用的膜和膜的層壓制件，本文中光閥一般被稱為懸浮顆粒裝置或sro光閥，或簡(jiǎn)稱為spds。更具體地說(shuō)，本發(fā)明公開(kāi)了涉及包含了采用提供節(jié)能的SPDs的絕緣玻璃單元的開(kāi)窗產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0006]sro光閥在光線調(diào)節(jié)中使用已經(jīng)為人所知有七十多年了。在那個(gè)時(shí)期這樣的光閥已被提出在許多應(yīng)用中使用，包括例如字母數(shù)字顯示器和電視顯示器、用于燈具、照相機(jī)、顯示器和光纖的濾光器；以及窗口、天窗、玩具、遮陽(yáng)板、眼鏡、護(hù)目鏡、鏡子、光導(dǎo)管等等，根據(jù)可能的情況用于控制由此通過(guò)或由此反射的光量。窗戶的例子包括，但不限于，用于商業(yè)建筑、溫室和住宅的建筑窗戶，用于機(jī)動(dòng)車輛、輪船、火車、飛機(jī)和航天器的窗戶，用于門(mén)的窗戶包括窺視孔，和用于諸如烤箱和冰箱的家用電器的窗戶包括其中的分隔間。如以上所指明的，本文中所描述類型的光閥也被認(rèn)為是懸浮顆粒裝置或SPDs。
[0007]如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“光閥”描述了由兩個(gè)壁形成的小室(cell)，兩壁以較小的距離被隔開(kāi)，并有至少一個(gè)壁是透明的。在所述壁上有電極，通常是以透明的導(dǎo)電涂層形式。在所述壁上的電極可以隨意地在其上有薄的透明的絕緣保護(hù)涂層。所述小室含有調(diào)光元件(本文有時(shí)稱作可激活材料)，該調(diào)光元件也可以，但不限于，是顆粒的液體懸浮液，或者整個(gè)元件的全部或一部分可以包括其中分布了顆粒的液體懸浮液液滴的塑料膜。
[0008]所述液體懸浮液(本文中有時(shí)稱作液體光閥懸浮液或稱作光閥懸浮液)包括懸浮在液體懸浮介質(zhì)中的小顆粒。在沒(méi)有施加電場(chǎng)時(shí)，由于布朗運(yùn)動(dòng)在液體懸浮液中的顆粒呈現(xiàn)隨機(jī)的位置。因此，取決于所述小室的結(jié)構(gòu)、顆粒性質(zhì)和濃度以及光的含能量，進(jìn)入所述小室的光束被反射、透射或者吸收。因此在關(guān)閉狀態(tài)下所述光閥是相對(duì)較暗的。然而，當(dāng)施加電場(chǎng)通過(guò)所述光閥中的所述液體光閥懸浮液時(shí)，顆粒變得整齊并且對(duì)于許多懸浮液大部分光都能夠穿過(guò)所述小室。因此在開(kāi)啟狀態(tài)下所述光閥是相對(duì)透明的。[0009]對(duì)于許多應(yīng)用，所述可激活材料(即所述調(diào)光元件)的全部或部分，優(yōu)選為塑料膜而不是液體懸浮液。例如，在用作可變的光透射窗戶的光閥中，其中分布了液體懸浮液液滴的塑料膜比單獨(dú)的液體懸浮液更好，因?yàn)榱黧w靜壓作用，例如通過(guò)使用膜能夠避免與較高的光懸浮液柱有關(guān)的膨脹，并且也能夠避免可能的泄露風(fēng)險(xiǎn)。使用塑料膜的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，在塑料膜中，顆粒一般只出現(xiàn)在極小的液滴中，并且因此，當(dāng)所述膜以電壓反復(fù)激活時(shí)不會(huì)明顯地結(jié)塊。
[0010]本文使用的光閥膜(本文中有時(shí)也稱作SPD膜)是指含有在sro光閥中使用的或打算使用的顆粒的懸浮液的膜或片，或不止其中的一種。這樣的光閥膜通常包含帶有分散顆粒的液體的不連續(xù)相，這樣被分散遍及整個(gè)連續(xù)相的不連續(xù)相封裝在一個(gè)或多個(gè)剛性或柔性固體膜或片中?？梢允遣糠止忾y膜的固化乳液有時(shí)也被稱作膜或膜層。沒(méi)有限制，所述光閥膜也可以包含一個(gè)或多個(gè)附加層例如，膜、涂層或片或它們的結(jié)合物，這些可以提供所述光閥膜以例如⑴抗劃傷性，⑵防紫外線輻射，⑶紅外線能量反射，⑷用于傳送施加電場(chǎng)或磁場(chǎng)到可激活材料的導(dǎo)電性，(5)絕緣保護(hù)涂層，(6)顏色著色和(7)聲控中的一種或多種。
[0011]sro膜通常(但不限于)的結(jié)構(gòu)具有五層，即，從一側(cè)到另一側(cè):(1)第一片聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料片，適當(dāng)?shù)?，但并不限于此，厚度?-7密耳，(2)在上述第一片PET上的極薄透明的，充當(dāng)或能夠充當(dāng)電極的，氧化銦錫(ITO)導(dǎo)電涂層，(3)固化(即交聯(lián))SH)乳液層，厚度通常為2-5密耳以及，(4)在(5)上充當(dāng)或能夠充當(dāng)電極的第二層ITO涂層，(5)第二片PET塑料基片。如前所規(guī)定的，提供了其它功能的附加層可以被任意地增加到以上描述的五層sro膜上。通常，將銅箔、導(dǎo)電織物或類似物粘貼到電極上，這樣它們延伸超出所述sro膜的周邊以方便連接到合適的電壓電源上。此外，能夠用例如透明熱熔膠膜和/或玻璃或較厚的透明塑料片層壓sro膜，以提供強(qiáng)度和硬度并保護(hù)結(jié)合單元的各個(gè)部分不遭受環(huán)境應(yīng)力，否則，環(huán)境應(yīng)力可能破壞它的性能特征。當(dāng)用上文的所述SPD膜時(shí)，所述sro層壓制件也可以包括一個(gè)或多個(gè)附加層1-7。
[0012]本文特此包含進(jìn)美國(guó)專利US5，409，734作為參考，示例一類通過(guò)從均相溶液中以相分離制備的非交聯(lián)的光閥膜。通過(guò)乳液交聯(lián)(固化)制備的光閥膜也是已知的。本發(fā)明的方法優(yōu)選涉及使用后一種類型的膜，即包含有通過(guò)交聯(lián)乳液形成的層的膜，并層壓由此產(chǎn)生的膜。例如，參見(jiàn)美國(guó)專利US5，463，491和US5，463，492以及美國(guó)專利申請(qǐng)系列號(hào)為10/898，303，所有這些專利均被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。各種類型的SH)乳液，和固化它們的方法在美國(guó)專利US6，301, 040、US6, 416，827和US6，900, 923B2中被描述，所有這些專利均被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。這樣的膜和它們的變體可以通過(guò)由乳液暴露于(I)紫外線輻射、⑵電子束或⑶熱而引起的交聯(lián)來(lái)固化。所有所述專利和專利申請(qǐng)以及在本申請(qǐng)中被引用的其他參考都在此作為參考被包含在內(nèi)。
[0013]各種液體光閥懸浮液在本領(lǐng)域中是公知的，并且本領(lǐng)域的普通技術(shù)員根據(jù)公知的技術(shù)就可以容易地配制這樣的懸浮液。如以上所注釋的，術(shù)語(yǔ)“液體光閥懸浮液”，當(dāng)用于本文時(shí)是指其中分散有大量小顆粒的液體懸浮介質(zhì)。所述液體懸浮介質(zhì)含有一種或多種帶電阻(electrically resistive)的非水液體,其中優(yōu)選該液體中溶解有至少一種類型的能夠起到降低顆粒凝聚的趨勢(shì)并保持它們分散和處于懸浮狀態(tài)的聚合物穩(wěn)定劑。
[0014]本發(fā)明中有用的液體光閥懸浮液可以為了懸浮顆粒包括任何為了在光閥中使用而被前面提到的所謂現(xiàn)有技術(shù)的液體懸浮介質(zhì)。本文中有用的本領(lǐng)域已知的液體懸浮介質(zhì)包括，但不限于，美國(guó)專利 US4, 247，175、US4, 407，565、US4, 772，103、US5, 409，734、US5, 461，506、US5, 463，492和US6, 936，193B2中公開(kāi)的液體懸浮介質(zhì)，上述專利的公開(kāi)內(nèi)容被包含在本文中作為參考。一般情況下，為了保持懸浮顆粒處于重力平衡，選擇一種或兩種通常被溶解在其中的所述懸浮介質(zhì)或所述聚合物穩(wěn)定劑。
[0015]所述聚合物穩(wěn)定劑，在被使用時(shí)，可以是結(jié)合到顆粒表面的單一類型的固體聚合物，但是此類固體聚合物也溶解于含有所述液體懸浮介質(zhì)的所述非水液體中?；蛘撸梢杂衅鸬骄酆衔锓€(wěn)定劑體系作用的兩種或更多種固體聚合物穩(wěn)定劑。例如，可以用第一類型的固體聚合物穩(wěn)定劑如硝化纖維素(nitrocellulose)包覆所述顆粒,實(shí)際上，當(dāng)?shù)谝活愋偷墓腆w聚合物穩(wěn)定劑溶解時(shí)，它與一種或多種附加類型的固體聚合物穩(wěn)定劑一起為所述顆粒提供平坦的表面包覆層，附加類型的固體聚合物穩(wěn)定劑溶解時(shí)與所述第一種類型的固體聚合物穩(wěn)定劑結(jié)合或聯(lián)合并且也溶解于液體懸浮介質(zhì)中為顆粒提供分散和硬脂化保護(hù)。使用液體聚合物穩(wěn)定劑也是有利的，特別是在SH)光閥膜中，例如在美國(guó)專利US5，463，492中描述的。
[0016]在光閥懸浮液中可以使用無(wú)機(jī)和有機(jī)顆粒，而且這樣的顆粒在電磁波譜的可見(jiàn)部分中可以是吸收光的或反射光的。
[0017]常規(guī)的sro光閥一般使用膠體尺度的顆粒。本文使用的術(shù)語(yǔ)“膠體”是指所述顆粒一般具有的最大尺寸平均小于I微米。優(yōu)選地，在sro光閥懸浮液中使用的或打算使用的大多數(shù)多鹵化物或非多鹵化物類型的顆粒所具有的最大尺寸平均小于0.3微米，且更優(yōu)選平均值小于藍(lán)光波長(zhǎng)的一半，即小于2000埃，從而保持極低的光散射。
[0018]sro膜可以被用于開(kāi)窗產(chǎn)品，例如窗戶和天窗。在本申請(qǐng)中，通常被層壓在兩片玻璃或者塑料之間的所述sro膜，與一個(gè)或多個(gè)熱熔膠或者固化單體的夾層和/或其他層一起反射熱、阻隔紫外線或用于其他目的(“層壓制件”)。使用的夾層材料可以為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(ethylene vinylacetate)、聚乙烯丁醒(polyvinyIbutyral)或聚氨酯(polyurethane)，但是不限于這些。節(jié)能是開(kāi)窗產(chǎn)品非常重要的特征并且因此有利于使節(jié)能最大化。
[0019]根據(jù)有效窗口合作網(wǎng)站(www.efficientwindows.0rg), 一個(gè)由可持續(xù)建筑研究中心、節(jié)能聯(lián)盟，和勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(Lawrence Berkeley National Laboratory)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的站點(diǎn)，被認(rèn)為是節(jié)能的開(kāi)窗必須滿足U-因子(U-值)<0.30和日照得熱量系數(shù)(SHGC) < 0.30。
[0020]U-值、SHGC 和遮陽(yáng)系數(shù)(Shading Coefficient) (SC)由 efficientwindows.0rg定義如下:
[0021]U-因子(U-值)。測(cè)量通過(guò)材料或組件的非太陽(yáng)熱損失或獲得的速率。它以單位Btu/hr-sq ft-°F (ff/sq m_°C )表示。值通常按NFRC/ASHRAE冬季條件給出，室外溫度OT (18°0、室內(nèi)溫度70下(21°C)，風(fēng)速15mph并且沒(méi)有太陽(yáng)能負(fù)荷。所述U-因子可以表示為單塊玻璃或整個(gè)窗戶的，窗戶的U-因子包括框架和隔層材料的作用。U-因子越小，窗戶的抗熱流能力越強(qiáng)并且它的絕緣值越好。
[0022]日照得熱量系數(shù)(SHGC)。窗戶或天窗允許進(jìn)入的太陽(yáng)輻射部分，都直接被傳遞和吸收并隨后向內(nèi)釋放。所述日照得熱量系數(shù)已經(jīng)取代遮陽(yáng)系數(shù)作為窗戶遮陽(yáng)能力的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)。它被表示為O和I之間的數(shù)。窗戶日照得熱量系數(shù)越小，它傳遞的太陽(yáng)熱越少，并且它的遮陽(yáng)能力就越強(qiáng)。SHGC可以僅用玻璃表示或可以參照整個(gè)窗戶組件。
[0023]遮陽(yáng)系數(shù)(SC)—相對(duì)于1/8" (3mm)厚的明凈玻璃在相同設(shè)計(jì)條件下穿過(guò)玻璃的太陽(yáng)能總量；包括直接傳遞的太陽(yáng)能加上任何后來(lái)再輻射或?qū)α鬟M(jìn)房間的被吸收的太陽(yáng)能；值越低表明在降低夏季得熱量和因此的空調(diào)負(fù)荷方面性能越好。
[0024]然而，現(xiàn)有技術(shù)還沒(méi)有顯示有包括了提供良好節(jié)能的sro膜或sro層壓制件的開(kāi)窗產(chǎn)品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0025]本發(fā)明的目的是提供一種包括絕緣玻璃單元的開(kāi)窗產(chǎn)品(fenestrationproduct),絕緣玻璃單元包括提供增加節(jié)能的SF1D層壓制件(laminate )。
[0026]根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施方式的開(kāi)窗產(chǎn)品包括框架，安裝在所述框架內(nèi)并位于所述絕緣玻璃單元的外側(cè)面的sro層壓制件；以及安裝在所述框架內(nèi)鄰近所述層壓制件的玻璃片，從而在所述層壓制件和所述玻璃片之間形成有空間。所述空間充滿氣體。
[0027]根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施方式的絕緣玻璃單元包括框架,安裝在所述框架內(nèi)并位于所述絕緣玻璃單元的外側(cè)面的sro層壓制件；以及安裝在所述框架內(nèi)鄰近所述層壓制件的玻璃片，從而在所述層壓制件和所述玻璃片之間形成有空間。所述空間充滿氣體。
[0028]根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施方式制備絕緣玻璃單元的方法包括提供框架，提供sro層壓制件，提供玻璃片，定位所述sro層壓制件在所述框架內(nèi)位于所述絕緣玻璃單元的外側(cè)面，定位所述玻璃片在所述sro層壓制件的內(nèi)側(cè)面上鄰近所述sro層壓制件從而在所述sro層壓制件和所述玻璃片之間形成有間隙并以氣體充滿所述間隙。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1說(shuō)明根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施方式的開(kāi)窗產(chǎn)品的橫截面視圖。
[0030]圖2說(shuō)明在圖1開(kāi)窗產(chǎn)品中使用的示例性SPD層壓制件的橫截面視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]如上所注釋的，為了 sro膜能被用于開(kāi)窗產(chǎn)品中，通常層壓sro膜以形成sro層壓制件?？梢詫⑺鰧訅褐萍尤氲浇^緣玻璃單元(“IGU”)的結(jié)構(gòu)中，其中在所述層壓制件和所述開(kāi)窗產(chǎn)品的一種或多種其他部件之間存在含有空氣或惰性氣體的間隙。IGU定義為在框架中被兩個(gè)或多個(gè)空氣或氬氣(Ar)空間夾層分隔開(kāi)的兩片或多片玻璃。開(kāi)窗定義為建筑物中窗戶、門(mén)和天窗的設(shè)計(jì)和布置。
[0032]雖然上面描述了 I⑶的一般結(jié)構(gòu)，但是還有幾個(gè)可以和sro膜或?qū)訅褐萍f(xié)同使用的不同的方向?？梢越Y(jié)合所述層壓制件使用鋼化或絕熱玻璃。更進(jìn)一步，所述鋼化或絕熱玻璃可以被包含在所述層壓制件自身中。即，若需要，所述層壓制件可以是由在兩片鋼化玻璃或絕熱玻璃之間層壓sro膜形成的?；蛘?，所述sro膜可以層壓在塑料片或玻璃與塑料片的組合之間。
[0033]圖1說(shuō)明根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施方式的包括絕緣玻璃單元(I⑶)10的開(kāi)窗產(chǎn)品I的實(shí)施方式。如所說(shuō)明的，所述IGUlO優(yōu)選包括安裝在框架16內(nèi)位于所述IGUlO的外側(cè)面的sro層壓制件12。外側(cè)面指的是在窗戶或其他開(kāi)窗產(chǎn)品中將朝向外側(cè)的一面。玻璃片14優(yōu)選以在sro層壓制件和所述玻璃片制件之間具有間隙18的方式安裝在框架16內(nèi)并鄰近sro層壓制件12。在優(yōu)選實(shí)施方式中，所述玻璃14為絕熱玻璃(HRG)，然而，也可以使用鋼化玻璃TG。所述間隙18寬度在0.2和1.0英寸之間，并且優(yōu)選0.5英寸以及充滿氣體。在優(yōu)選實(shí)施方式中，所述氣體為氬氣，然而，可以使用空氣或任何適當(dāng)?shù)膶?shí)質(zhì)上無(wú)反應(yīng)性的氣體。然而，在一定條件下，例如，當(dāng)在所述sro層壓制件12自身中采用絕熱玻璃時(shí)，使用一塊鋼化玻璃TG作為所述玻璃14可以獲得可接受的節(jié)能。所述sro層壓制件12優(yōu)選被定位在所述開(kāi)窗產(chǎn)品I的外側(cè)面。當(dāng)沒(méi)有被明確說(shuō)明時(shí)，如所期望的，所述sro層壓制件被電連接到電源。
[0034]圖2說(shuō)明所述sro層壓制件12的示例性實(shí)施方式。如下所解釋的，在優(yōu)選實(shí)施方式中，所述sro層壓制件12包括通過(guò)第一粘合劑層粘附到sro膜的一塊鋼化玻璃TG，優(yōu)選熱熔膠HMA，然后是通過(guò)第二層相同粘合劑HMA粘附到所述sro膜的一塊絕熱玻璃HRG。至少一塊絕熱玻璃被用在所述sro層壓制件12中，所述IGUlO的所述玻璃14可以為鋼化玻璃。實(shí)際上，如下面關(guān)于表4所解釋的，優(yōu)選所述IGUlO總計(jì)包括不多于一塊絕熱玻璃。優(yōu)選所述絕熱玻璃HRG的絕熱涂層背對(duì)著所述sro膜。
[0035]如上所注釋的，目前采用SPDs或sro層壓制件的的開(kāi)窗產(chǎn)品不提供節(jié)能。進(jìn)一步地，SPDs和sro層壓制件本身通常也不提供期望的節(jié)能。另外，單獨(dú)使用鋼化或絕熱玻璃也將不在開(kāi)窗產(chǎn)品中提供節(jié)能。然而，上面描述和本文權(quán)利要求的所述IGUio提供具有高效節(jié)能的開(kāi)窗，即U-值< 0.30以及SHGC < 0.30。
[0036]測(cè)試各種配置而且上面描述的組件提供期望的節(jié)能。
[0037]制備sro膜和sro層壓制件并連同其它開(kāi)窗部件送到位于亞利桑那州(AZ)菲尼克斯(Phoenix)的DSET實(shí)驗(yàn)室,在阿特拉斯(Atlas)材料測(cè)試解決方案中心的一個(gè)部門(mén)進(jìn)行包括U-因子、遮陽(yáng)系數(shù)和SHGC的測(cè)試。在未通電的黑暗狀態(tài)和完全通電的光亮狀態(tài)下測(cè)試帶有所述Sro膜和/或sro層壓制件的各種配置。
[0038]單獨(dú)測(cè)試所述SPDs，也連同絕緣玻璃單元(I⑶s)的其他部件一起測(cè)量U-值、抵消太陽(yáng)能總量百分?jǐn)?shù)、相對(duì)得熱量、遮陽(yáng)系數(shù)和SHGC。
[0039]用于測(cè)試的所述SF1D膜從日立化學(xué)公司(Hitachi Chemical Company)獲得,并根據(jù)美國(guó)專利US7361252B2公開(kāi)的方法層壓制成，這篇專利的全部?jī)?nèi)容在此特別被包括在內(nèi)作為參考。在一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，用于所述層壓制件的鋪敷是伏法玻璃/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物/sro膜/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物/伏法玻璃。所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物夾層將被稱作為熱熔膠(HMA)。當(dāng)用依照特定的方法層壓的sro膜進(jìn)行測(cè)試時(shí)，可以使用任何合適的sro層壓制件。
[0040]將所述sro層壓制件和sro膜連同為驅(qū)動(dòng)所述sro膜和層壓制件提供的110V/60HZ電源、鋼化玻璃(TG)和指定的E366絕熱玻璃(HRG)(來(lái)自明尼蘇達(dá)州的伊甸普雷利的卡迪奈爾玻璃公司(Cardinal Glass company of Eden Prarie, MN))一起送到DSET實(shí)驗(yàn)室。
[0041]DSET實(shí)驗(yàn)室在所述sro膜、SPD層壓制件、鋼化玻璃和絕熱玻璃上進(jìn)行下面詳細(xì)說(shuō)明的準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)半球光譜透射率(Hemispherical Spectral Transmittance)、半球光譜反射率(Hemispherical Spectral Ref lectance)、總發(fā)射率和遮陽(yáng)系數(shù)運(yùn)算。結(jié)果數(shù)據(jù)用于計(jì)算所述sro膜、sro層壓制件、鋼化玻璃和絕熱玻璃的各種配置的冬季U-值、夏季U-值、抵消太陽(yáng)能總量百分?jǐn)?shù)(％Total Solar Energy Rejected)、相對(duì)得熱量(RelativeHeat Gain)、遮陽(yáng)系數(shù)(Shading Coefficient)和日照得熱量系數(shù)(Solar Heat GainCoefficient)。
[0042]光學(xué)性質(zhì)測(cè)量
[0043]依照ASTM標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法E903在樣品上進(jìn)行半球光譜透射率和反射率的測(cè)量。以采用積分球(E903的圖Al.4)的鉬金埃爾默(PerkinElmer) λ 950分光光度計(jì)進(jìn)行測(cè)量。在(TC入射角太陽(yáng)光譜從2500nm到300nm獲得透射率測(cè)量值。所述測(cè)量值被恰當(dāng)?shù)囟x為“準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)/半球光譜透射率”。在8°C入射角太陽(yáng)光譜從2500nm到300nm獲得總反射率測(cè)量值。所述測(cè)量采用帶擋板檢測(cè)器并安裝在墻上的積分球(detector-baffled, wall-mountedintegrating sphere),積分球除了定義儀器的100%線,排除了采用參考標(biāo)準(zhǔn)的必要性。所述測(cè)量值被恰當(dāng)?shù)囟x為“半球光譜反射率”。所有光譜數(shù)據(jù)都以原始數(shù)據(jù)形式提交。所述數(shù)據(jù)也以excel文件提供，以波長(zhǎng)記，波長(zhǎng)間隔為10nm。
[0044]根據(jù)采用109加權(quán)縱坐標(biāo)的ASTM E891-87空氣質(zhì)量1.5直接標(biāo)準(zhǔn)光譜積分所述光譜數(shù)據(jù)。通過(guò)眼睛的適光反應(yīng)加權(quán)可見(jiàn)性(380nm至780nm)，并為CIE1931標(biāo)準(zhǔn)觀察者當(dāng)作Y三色刺激值。
[0045]總發(fā)射率測(cè)量
[0046]準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)紅外反射率測(cè)量按照ASTM E408，方法A進(jìn)行。采用吉爾鄧克爾儀器公司(Gier Dunkle Instruments)的型號(hào)DB100的紅外反射儀測(cè)量。
[0047]在檢測(cè)器部分內(nèi)部是兩個(gè)半筒形空腔。所述空腔之一被電子加熱器加熱而另一個(gè)穩(wěn)定在接近室溫。因此，兩個(gè)空腔被保持在不同的溫度。當(dāng)所述空腔旋轉(zhuǎn)時(shí)，樣品以13Hz的頻率被交替輻射。真空熱電偶通過(guò)聚焦穿過(guò)所述空腔末端中的狹縫的光學(xué)系統(tǒng)觀察樣品。檢測(cè)器接收由樣品發(fā)射的能量以及由樣品反射的能量。當(dāng)樣品被所述熱和冷腔交替輻射時(shí)只有反射的能量包含交替的成分。放大器與所述空腔的旋轉(zhuǎn)同步從而僅通過(guò)想要的交替信號(hào)，然后調(diào)整并過(guò)濾交替信號(hào)。以標(biāo)準(zhǔn)的已知發(fā)射率設(shè)置零點(diǎn)和增益。在測(cè)量過(guò)程中在幾個(gè)間隔處重新檢查校準(zhǔn)。使用高和低發(fā)射率標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)吉爾鄧克爾紅外反射儀。在英國(guó)國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)并從實(shí)驗(yàn)室獲得標(biāo)準(zhǔn)。玻璃的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射率值等于0.89。鏡子的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射率值等于0.01。
[0048]樣品的準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射率由基爾霍夫(Kirchhoff)的關(guān)系式計(jì)算:
[0049]P +X+ τ =1, X= ε
[0050]假設(shè)這個(gè)厚度的玻璃在遠(yuǎn)紅外線中沒(méi)有透明度，基爾霍夫定律應(yīng)用并減少為
[0051]P + ε =1 并且 1- P = ε
[0052]由國(guó)家開(kāi)窗等級(jí)委員會(huì)測(cè)試方法301-93，取決于材料類型，使用方程式4或5將標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射率值轉(zhuǎn)化成半球發(fā)射率。
[0053]遮陽(yáng)系數(shù)計(jì)算
[0054]通過(guò)U-值、遮陽(yáng)系數(shù)和特定信息例如窗戶尺寸和朝向、天氣條件以及日光輻照度數(shù)據(jù)的了解能夠決定穿過(guò)開(kāi)窗的能量損失或獲得。U-值和遮光系數(shù)兩者都可以通過(guò)計(jì)算或?qū)嶒?yàn)決定。
[0055]依據(jù)1989ASHRAE基本原理手冊(cè)中規(guī)定的準(zhǔn)則計(jì)算本文報(bào)道的遮陽(yáng)系數(shù)和U-值的數(shù)據(jù)。在ASHRAE定義的夏季條件下，外面溫度為89 0F (31.7 V )，室溫為75 0F (23.9°C )，室外風(fēng)速為7.5mph以及入射的太陽(yáng)輻射為248BTU2/hr (783ff/m2)，確定遮陽(yáng)系數(shù)和夏季UV-值的計(jì)算。在ASHRAE冬季條件下，外面溫度為O °F (-17.8 °C )，室內(nèi)溫度為70 T (21.1Ο以及15mph(6.7m/s)的迎風(fēng)風(fēng)速，確定冬季U-值的計(jì)算。計(jì)算數(shù)據(jù)用于“中央玻璃”條件并從用于分析窗戶熱性能的窗戶4.1計(jì)算機(jī)程序獲得。
[0056]觀察、差異和放棄
[0057]假設(shè)所述樣品的紅外線(3-55微米)透射率為零。
[0058]在遮陽(yáng)系數(shù)計(jì)算中玻璃使用導(dǎo)熱系數(shù)0.900ff/m/k和膜使用導(dǎo)熱系數(shù)0.240ff/m/k。
[0059]隨所述樣品一起提交電源。用所述電源在不通電狀態(tài)(UP)和完全通電狀態(tài)(P)下測(cè)量所述sro膜和所述sro層壓制件。
[0060]報(bào)告的發(fā)射率值是四次讀數(shù)的平均值。
[0061]用所有的測(cè)試方法，由于可接受的儀器操作公差和測(cè)試方法造成的變化，對(duì)所述測(cè)試數(shù)據(jù)通常有不確定的水平。對(duì)于大多數(shù)以ASTM E903測(cè)試的材料預(yù)計(jì)估計(jì)的公差會(huì)小于 ±2% ο
[0062]表1和表2 顯示各種配置的光學(xué)性質(zhì)測(cè)量值。
[0063]
【權(quán)利要求】
1.一種開(kāi)窗產(chǎn)品，該產(chǎn)品包括絕緣玻璃單元，所述絕緣玻璃單元包括: 框架； 懸浮顆粒裝置Sro層壓制件，該懸浮顆粒裝置sro層壓制件安裝在所述框架內(nèi)并位于所述絕緣玻璃單元的外側(cè)面；該懸浮顆粒裝置sro層壓制件包括懸浮顆粒裝置sro膜；以及 玻璃片，該玻璃片安裝在所述框架內(nèi)鄰近所述懸浮顆粒裝置sro層壓制件，且在所述懸浮顆粒裝置sro層壓制件和所述玻璃片之間形成有空間； 其中，所述空間充滿氣體； 其中，所述懸浮顆粒裝置sro層壓制件包括至少一塊通過(guò)粘合劑粘附到懸浮顆粒裝置SPD膜上的絕熱玻璃片；該絕熱玻璃片包括絕熱涂層，該絕熱涂層位于所述絕熱玻璃片上并背對(duì)著所述sro膜； 其中，與所述懸浮顆粒裝置sro層壓制件隔開(kāi)來(lái)的所述玻璃片，是由絕熱玻璃片構(gòu)成的，該絕熱玻璃片具有絕熱涂層； 并且其中所述開(kāi)窗產(chǎn)品具有小于0.30的U-值，以及位于0.06至0.25的范圍之內(nèi)的日照得熱量系數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)窗產(chǎn)品，其中所述懸浮顆粒裝置sro層壓制件包括至少一塊通過(guò)粘合劑粘附到懸浮顆粒裝置sro膜上的絕熱玻璃片；該絕熱玻璃片包括絕熱涂層，該絕熱涂層位于所述絕熱玻璃片上并背對(duì)著所述懸浮顆粒裝置sro膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的`開(kāi)窗產(chǎn)品，其中，所述懸浮顆粒裝置sro層壓制件包括: 基本上透明的第一面板； 第一粘合劑層，該第一粘合劑層應(yīng)用在所述基本上透明的第一面板的內(nèi)表面； 所述懸浮顆粒裝置sro膜，該懸浮顆粒裝置sro膜的第一表面通過(guò)所述第一粘合劑層粘附到所述基本上透明的第一面板上； 第二粘合劑層，該第二粘合劑層應(yīng)用在與所述懸浮顆粒裝置sro膜的所述第一表面相對(duì)的第二表面上；以及 基本上透明的第二面板，該基本上透明的第二面板通過(guò)所述第二粘合劑層粘附到所述懸浮顆粒裝置sro膜上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的開(kāi)窗產(chǎn)品，其中，所述透明的第一面板和第二面板的其中至少一塊是由所述絕熱玻璃片構(gòu)成的，所述絕熱玻璃片包括絕熱涂層，該絕熱涂層位于所述至少一塊絕熱玻璃片上以背對(duì)著所述懸浮顆粒裝置sro膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的開(kāi)窗產(chǎn)品，其中，所述基本上透明的第一面板為鋼化玻璃片以及所述基本上透明的第二面板為所述絕熱玻璃片。
6.—種絕緣玻璃單元,該絕緣玻璃單元包括: 框架； 懸浮顆粒裝置sro層壓制件，該懸浮顆粒裝置sro層壓制件安裝在所述框架內(nèi)并位于所述絕緣玻璃單元的外側(cè)面；該懸浮顆粒裝置sro層壓制件包括懸浮顆粒裝置sro膜；以及 玻璃片，該玻璃片安裝在所述框架內(nèi)并鄰近所述懸浮顆粒裝置sro層壓制件，且在所述懸浮顆粒裝置sro層壓制件和所述玻璃片之間形成有空間；其中，所述空間充滿氣體； 其中，與所述懸浮顆粒裝置sro層壓制件隔開(kāi)來(lái)的所述玻璃片，是由絕熱玻璃片構(gòu)成的，該絕熱玻璃片具有絕熱涂層；并且 其中所述絕緣玻璃單元具有小于0.30的U-值，以及位于0.06至0.25的范圍之內(nèi)的日照得熱量系數(shù)SHGC。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的絕緣玻璃單元，其中，所述氣體為氬氣。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的絕緣玻璃單元，其中，所述懸浮顆粒裝置sro層壓制件包括: 基本上透明的第一面板； 第一粘合劑層，該第一粘合劑層應(yīng)用在所述基本上透明的第一面板的內(nèi)表面； 懸浮顆粒裝置sro膜，該懸浮顆粒裝置sro膜的第一表面通過(guò)所述第一粘合劑層粘附到所述基本上透明的第一面板上； 第二粘合劑層，該第二粘合劑層應(yīng)用在與所述懸浮顆粒裝置sro膜的所述第一表面相對(duì)的第二表面上；以及 基本上透明的第二面板，該基本上透明的第二面板通過(guò)所述第二粘合劑層粘附到所述懸浮顆粒裝置sro膜上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的絕緣玻璃單元，其中，所述透明的第一面板和第二面板的其中至少一塊是由所述絕熱玻璃片構(gòu)成的，所述絕熱玻璃片包括絕熱涂層，該絕熱涂層位于所述至少一塊絕熱玻璃片上以背對(duì)著所述懸浮顆粒裝置sro膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的絕緣玻璃單元，其中，所述基本上透明的第一面板為鋼化玻璃片以及所述基本上透明的第二面板為所述絕熱玻璃片。
11.一種制備絕緣玻璃單元的方法,該方法包括: 提供框架； 提供懸浮顆粒裝置sro層壓制件；該懸浮顆粒裝置sro層壓制件包括懸浮顆粒裝置SPD 膜； 提供額外的玻璃片； 定位所述懸浮顆粒裝置sro層壓制件在所述框架內(nèi)并位于所述絕緣玻璃單元的外側(cè)面； 定位所述額外的玻璃片在所述懸浮顆粒裝置sro層壓制件的內(nèi)側(cè)面上并鄰近所述懸浮顆粒裝置sro層壓制件，且在所述懸浮顆粒裝置sro層壓制件和所述玻璃片之間形成間隙；以及 以氣體充滿所述間隙； 其中，與所述懸浮顆粒裝置sro層壓制件隔開(kāi)來(lái)的所述玻璃片，是由絕熱玻璃片構(gòu)成的，該絕熱玻璃片具有絕熱涂層；并且 其中所述絕緣玻璃單元具有小于0.30的U-值，以及位于0.06至0.25的范圍之內(nèi)的日照得熱量系數(shù)SHGC。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，以氣體充滿所述間隙的所述步驟包括以氬氣充滿所述間隙。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，提供懸浮顆粒裝置sro層壓制件的所述步驟包括:提供基本上透明的第一面板； 提供第一粘合劑層； 將所述第一粘合劑層應(yīng)用到所述透明第一面板的內(nèi)表面上； 提供懸浮顆粒裝置sro膜； 通過(guò)所述第一粘合劑層將所述懸浮顆粒裝置sro膜的第一表面粘附到所述基本上透明的第一面板上； 提供第二粘合劑層； 將所述第二粘合劑層應(yīng)用到與所述懸浮顆粒裝置sro膜的所述第一表面相對(duì)的第二表面上； 提供基本上透明的第二面板；以及 通過(guò)所述第二粘合劑層將所述基本上透明的第二面板粘附到所述懸浮顆粒裝置SPD膜上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述透明的第一面板和第二面板的其中至少一塊是由所述絕熱玻璃片構(gòu)成的，所述絕熱玻璃片包括絕熱涂層，該絕熱涂層位于所述至少一塊絕熱玻璃片上以背對(duì)著所述懸浮顆粒裝置sro膜。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，提供所述基本上透明的第一面板的步驟包括提供鋼化玻璃片 ；而提供所述基本上透明的第二面板的步驟包括提供絕熱玻璃片。
【文檔編號(hào)】G02F1/17GK103792752SQ201310606777
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2010年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2009年8月7日
【發(fā)明者】S·M·斯洛瓦克, 王東燕, R·L·薩克斯, 陳曉平, W·J·赫爾 申請(qǐng)人:尖端研究公司