一種散射式調光玻璃的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種散射式調光玻璃，它包括內腔可填充液體的中空玻璃、儲液容器、可抽吸液體的泵和可連通或閉合管道的閥門，中空玻璃內腔壁上設有散射層，儲液容器內儲存有光折射率與散射層相同的光學匹配液體，儲液容器位于中空玻璃上方，儲液容器下部通過管道與中空玻璃的內腔連通，上部通過管道與泵的出口連通，泵的入口通過管道與中空玻璃的內腔底部連通，閥門包括填充閥門和排泄閥門，填充閥門位于連通儲液容器與中空玻璃的管道上，排泄閥門位于連通中空玻璃與泵的管道上；與現有技術相比，本實用新型產品安裝簡單、使用方便，不僅材料穩(wěn)定性更好，而且制造簡單、成本低，還更節(jié)省資源和能耗，更美觀大方，適合大面積推廣。
【專利說明】
_種散射式調光玻璃
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及玻璃領域，涉及一種調光玻璃。
【背景技術】
[0002]窗戶玻璃作為現代建筑的重要材料，已經從傳統(tǒng)的透光功能向透光、節(jié)能、美觀、安全方向發(fā)展，其美觀功能一般是通過在玻璃中加入彩色金屬離子實現，安全功能是通過在玻璃層之間夾膠，如PVC夾膠玻璃來實現，節(jié)能功能一般采用中空玻璃或Low-E膜層來實現。
[0003]近幾年國內大小商家開始關注可以用電來調節(jié)透光率的功能窗戶玻璃，目前這類窗戶玻璃一般采用以下三種技術方案:
[0004]1、電化學調光玻璃。在兩層導電玻璃之間，加入電化學反應器件，通過在兩個導電電極之間外加電源，使它們之間的電化學反應器件內產生可逆的化學反應來控制電化學器件內材料的成分，從而實現透光率的控制。如果設計的電化學器件在可見光范圍的吸收率或反射率可以由可逆的電化學反應來控制，就可以作為電調光玻璃。
[0005]2、PDLC玻璃。除電化學調光玻璃外，也可以通過在兩層導電玻璃之間加入一個PDLC層，即液晶和聚合物形成的分散在基底材料(聚合物)中的微小液晶顆?；旌夏?。通過在兩個玻璃導電電極之間外加電壓，可以控制液晶分子的排列取向，因為液晶分子的光學各向異性，液晶分子取向的改變就改變了微小顆粒和聚合物基底之間的光折射系數差。通常，在外加電場作用下，微小顆粒中液晶分子排列方向和電場方向一致，此時液晶顆粒的有效光折射系數和基底材料相同，平行的入射光可以透過TOLC膜，玻璃呈現透明；在沒有外加電場時，每個液晶顆粒分子的取向無序化，液晶顆粒的有效折射系數大于基底材料，平行光在膜中傳播時，將經歷強的散射，玻璃呈不透明狀態(tài)。
[0006]3、內置百葉窗玻璃。除以上兩類電調光玻璃之外，近幾年利用電控百葉窗安置在中空玻璃內，通過手動或馬達調節(jié)百葉窗葉片，實現中空玻璃百葉窗的電調光玻璃。
[0007]目前市場是的這些電調光玻璃有如下的缺點:
[0008]1、電化學調光玻璃的缺點是成本高，現有技術還不能生產大面積的電化學器件滿足窗戶要求，因此，美國Gentex只能利用這一技術生產電調光防眩后視鏡。除了成本外，電化學材料做窗戶玻璃調光層面臨的長期的廣域的溫度變化和陽光輻照環(huán)境中的材料退化也是一個問題，近期的科學研究雖有初步的解決方案，但是離窗戶的需要還有一定的距離。
[0009]2、roLC調光膜的材料穩(wěn)定性比電化學調光層有所改進，但是比玻璃的老化性能要差。雖然大面積的PDLC調光膜已經可以滿足窗戶尺寸的需要，但是其成本仍然偏高，現在市場上的TOLC調光膜成本在每平米400元以上。此外，PDLC調光膜的透明性需要電場維持，其電耗一般是每平方米5-10瓦之間，這些額外的電耗給建筑帶來不必要的能耗。
[0010]3、中空玻璃內置百葉窗采用電機調節(jié)中空玻璃內的百葉窗葉片達到電調光的功能。只有在調節(jié)時需要電能，在穩(wěn)定狀態(tài)就不要電來維持，因次，能耗比I3DLC調光玻璃小。其缺點是建筑內外能明顯看到百葉窗葉片，同傳統(tǒng)建筑設計對玻璃美觀要求玻璃整體材質均勻的要求相悖，此外現有百葉窗葉片寬度在10-20毫米之間，這導致中空玻璃的過厚，對安裝此類玻璃的窗框厚度提出新的要求。
【實用新型內容】
[0011]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種材料穩(wěn)定性好、節(jié)省資源和能耗、制造簡單且成本低、安裝使用方便、適合大面積推廣的散射式調光玻璃。
[0012]本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下:
[0013]—種散射式調光玻璃，它包括內腔可填充液體的中空玻璃、儲液容器、可抽吸液體的栗和可連通或閉合管道的閥門，所述中空玻璃的內腔壁上設有一層可使光線發(fā)生漫反射的散射層，所述儲液容器內儲存有光折射率與所述散射層相同的光學匹配液體，所述儲液容器位于所述中空玻璃的上方，所述儲液容器的下部通過管道與所述中空玻璃的內腔連通，上部通過管道與所述栗的出口連通，所述栗的入口通過管道與所述中空玻璃的內腔底部連通，所述閥門包括填充閥門和排泄閥門，所述填充閥門位于連通所述儲液容器與所述中空玻璃的管道上，所述排泄閥門位于連通所述中空玻璃與所述栗的管道上。
[0014]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0015]本實用新型產品安裝簡單、使用方便，使用時只需要將儲液容器、栗、閥門和管道安裝在窗框附近的墻體表面或墻體內腔內即可，當需要中空玻璃透光時，光折射率與所述散射層相同的光學匹配液體在重力作用下通過管道從儲液容器內流入中空玻璃的內腔內，由于中空玻璃散射層的光折射系數和光學匹配液體的光折射系數一致，當窗外射的光線射入中空玻璃時，中空玻璃就不會發(fā)生漫反射，而呈現透明狀態(tài)，當不需要中空玻璃透光時，開啟栗將中空玻璃內腔內的光學匹配液體抽吸回儲液容器中，當窗外射的光線射入中空玻璃時，光線會在漫發(fā)射層處發(fā)生漫反射，從而減少或防止光線透過玻璃，中空玻璃又重新呈現出不透明狀態(tài)，從而完成調光功能，與使用電化學器件的電化學調光玻璃和使用透明電極材料的TOLC調光玻璃相比，不僅材料穩(wěn)定性更好，而且制造簡單、成本低，還更加節(jié)省資源和能耗，適合大面積推廣，而與內置百葉窗的中空玻璃相比，不僅更加美觀大方，而且玻璃厚度無需太厚，制作更加簡單、成本更低。
[0016]在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進。
[0017]作為本實用新型的一種優(yōu)選實施方式，它還包括可分別控制所述栗、所述填充閥門和所述排泄閥門開啟或關閉的電子控制系統(tǒng)，所述電子控制系統(tǒng)分別與所述栗、所述填充閥門和所述排泄閥門電連接。
[0018]采用上述優(yōu)選方案的有益效果是:通過電子控制系統(tǒng)可以實現栗、填充閥門和排泄閥門的自動開啟和關閉，無需手工操作，使用更加方便。
[0019]作為本實用新型的另一種優(yōu)選實施方式，所述中空玻璃包括內外間隔設置的兩層玻璃以及將它們密封固定連接并形成內腔的支撐件。
[0020]采用上述優(yōu)選方案的有益效果是:精簡結構，制造更加簡單、成本更低。
[0021]作為本實用新型的另一種優(yōu)選實施方式，所述中空玻璃的內腔壁上設有至少一層可提高玻璃性能的透明膜層。
[0022]采用上述優(yōu)選方案的有益效果是:可通過增設不同的功能性透明膜層提高中空玻璃的各項性能。
[0023]作為本實用新型的另一種優(yōu)選實施方式，所述中空玻璃的內腔與管道的連接處均設有可防止液體泄漏的密封件。
[0024]采用上述優(yōu)選方案的有益效果是:更好的避免中空玻璃內的液體泄漏。
[0025]作為本實用新型的另一種優(yōu)選實施方式，所述中空玻璃的內腔厚度與其整體厚度之比為1:3-60。
[0026]采用上述優(yōu)選方案的有益效果是:更加結實牢固，制造更加容易。
[0027]作為本實用新型的另一種優(yōu)選實施方式，所述散射層為磨砂層或透明顆粒材料層。
[0028]采用上述優(yōu)選方案的有益效果是:制造更加簡單、成本更低，實現光線漫反射的效果更好。
[0029]作為本實用新型的另一種優(yōu)選實施方式，所述透明顆粒材料層的顆粒形狀為球形、錐體形或立方體形。
[0030]采用上述優(yōu)選方案的有益效果是:可以根據需要設置不同的形狀，球形時效果最佳。
[0031]作為本實用新型的另一種優(yōu)選實施方式，所述栗、所述填充閥門、所述排泄閥和所述儲液容器匹配成套，并且至少為兩套。
[0032]采用上述優(yōu)選方案的有益效果是:可以根據不同的情況分別通過對應的儲液容器、栗、填充閥門和排泄閥向中空玻璃的內腔內填充各種不同的光學匹配液體，選擇性更多，使用更加方便，調光性能更好，適用范圍更廣。
[0033]作為本實用新型的另一種優(yōu)選實施方式，所述電子控制系統(tǒng)至少為兩個，且分別與對應所述栗、所述填充閥門和所述排泄閥電連接。
[0034]采用上述優(yōu)選方案的有益效果是:多個電子控制系統(tǒng)可以避免因為電子控制系統(tǒng)損壞而造成所有的栗、填充閥門和排泄閥都不能使用。
【附圖說明】
[0035]圖1為本實用新型廣品的結構不意圖；
[0036]圖2為本實用新型產品中中空玻璃的結構示意圖；
[0037]附圖中，各標號所代表的部件列表如下:
[0038]1、中空玻璃，2、儲液容器，3、栗，4、電子控制系統(tǒng)，5、管道，6、填充閥門，7、排泄閥門，8、玻璃，9、支撐件。
【具體實施方式】
[0039]以下結合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
實施例
[0040]如圖1、圖2所不，一種散射式調光玻璃，它包括內腔可填充液體的中空玻璃1、儲液容器2、可抽吸液體的栗3和可連通或閉合管道5的閥門，所述中空玻璃I的內腔壁上設有一層可使光線發(fā)生漫反射的散射層，所述散射層最好為磨砂層或透明顆粒材料層，所述透明顆粒材料層的透明顆粒材料可以是透明的陶瓷材料，如Ti02，Si02等，也可以是有機材料，如PMMA，PVC等，所述透明顆粒材料層的顆粒形狀可以為球形、錐體形或立方體形等其他形狀，為球形時效果最好。透明顆粒材料在玻璃面上可以為有序排列，也可以是無序排列，首選無序排列，而且透明顆粒材料投影到玻璃表面的面積一般占玻璃表面面積的25%到64%，材料的光折射系數一般在I.3-2.0之間。
[0041]所述中空玻璃I可以包括內外間隔設置的兩層玻璃8以及將它們密封固定連接并形成內腔的支撐件9，所述中空玻璃I的內腔厚度與其整體厚度之比為1:3-60，玻璃8厚度一般為3-10毫米，中空玻璃I內腔厚度一般為0.1毫米-10毫米。
[0042]所述儲液容器2內儲存有光折射率與所述散射層相同的光學匹配液體，光學匹配液體的PH值一般在6.6到7.5之間，采用的溶劑可以是水、油或甘油等液體，光學匹配液體中可以添加或不添加染色劑，添加染色劑后形成均勻的顏色，更加美觀。
[0043]所述中空玻璃I的內腔壁上最好設置至少一層可提高玻璃性能的透明膜層，所述透明膜層可以是與光學匹配液體兼容的有機膜層，比如玻璃夾膠，它可以提高玻璃的防爆等安全性能，也可以是與光學匹配液體不浸潤的膜層，它可以提高光學匹配液體流入容器后，玻璃面整體的均勻性或避免光學匹配液體在中空玻璃內時產生氣泡。
[0044]所述儲液容器2位于所述中空玻璃I的上方，它的體積最好在100毫升到I升之間，制作材料可以為鋁等金屬，也可以為塑料等非金屬，所述儲液容器2的下部通過管道5與所述中空玻璃I的內腔連通，上部通過管道5與所述栗3的出口連通，所述栗3的入口通過管道5與所述中空玻璃I的內腔底部連通，所述中空玻璃I的內腔與管道5的連接處最好都設置可防止液體泄漏的密封件，所述閥門包括填充閥門6和排泄閥門7，所述填充閥門6位于連通所述儲液容器2與所述中空玻璃I的管道5上，所述排泄閥門7位于連通所述中空玻璃I與所述栗3的管道5上。
[0045]所述栗3、所述填充閥門6、所述排泄閥和所述儲液容器2匹配成套，并且為一套或一套以上，當為兩套時效果最好。
[0046]本實用新型產品還可以增設可分別控制所述栗3、所述填充閥門6和所述排泄閥門7開啟或關閉的電子控制系統(tǒng)4，所述電子控制系統(tǒng)4分別與所述栗3、所述填充閥門6和所述排泄閥門7電連接，閥門可以只是機械閥門或電動閥門，機械閥門可以通過電機控制，再通過所述電子控制系統(tǒng)4自動控制，電動閥門可以直接由電子控制系統(tǒng)4自動控制；
[0047]當所述栗3、所述填充閥門6、所述排泄閥和所述儲液容器2為兩套或兩套以上時，所述電子控制系統(tǒng)4可以為一個，且分別與全部所述栗3、所述填充閥門6、所述排泄閥和所述儲液容器2電連接，也可以為兩個或兩個以上，每個所述電子控制系統(tǒng)4單獨與對應的所述栗3、所述填充閥門6、所述排泄閥和所述儲液容器2電連接。
[0048]本實用新型產品安裝簡單、使用方便，使用時只需要將儲液容器2、栗3、閥門和管道5安裝在窗框附近的墻體表面或墻體內腔內即可，因為中空玻璃I內部的散射層具有微小結構，加之中空玻璃I內腔中的空氣的折射系數差，入射光線會感受到微結構而產生漫反射，所以中空玻璃I的初始狀態(tài)處于不透明狀態(tài)或調光狀態(tài)，中空玻璃I初始狀態(tài)為不透光狀態(tài)，當需要中空玻璃I透光時，打開填充閥門6，關閉排泄閥門7，光折射率與所述散射層相同的光學匹配液體在重力作用下通過管道5從儲液容器2內流入中空玻璃I的內腔內，由于中空玻璃I散射層的光折射系數和光學匹配液體的光折射系數一致，當窗外射的光線射入中空玻璃I時，中空玻璃I就不會發(fā)生漫反射，而呈現透明狀態(tài)，當不需要中空玻璃I透光時，打開排泄閥門7，關閉填充閥門6，開啟栗3將中空玻璃I內腔內的光學匹配液體抽吸回儲液容器2中，中空玻璃I又重新呈現出不透明狀態(tài)，從而完成調光功能。
[0049]本實用新型產品99%的能耗都是栗3抽送液體的能耗，假設中空玻璃I的內腔厚度為I毫米，每平方米玻璃處于調光狀態(tài)需要的液體體積是1L，假設液體的密度是2 kg/L，儲液容器2處于比中空玻璃I高0.1米的位置，這樣栗3需要把液體抽送到儲液容器2需要的最低能耗在1J左右，這樣的能耗遠小于TOLC調光玻璃10分鐘需要的能耗。
[0050]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種散射式調光玻璃，其特征在于，它包括內腔可填充液體的中空玻璃(I)、儲液容器(2)、可抽吸液體的栗(3)和可連通或閉合管道(5)的閥門，所述中空玻璃(I)的內腔壁上設有一層可使光線發(fā)生漫反射的散射層，所述儲液容器(2)內儲存有光折射率與所述散射層相同的光學匹配液體，所述儲液容器(2)位于所述中空玻璃(I)的上方，所述儲液容器(2)的下部通過管道(5)與所述中空玻璃(I)的內腔連通，上部通過管道(5)與所述栗(3)的出口連通，所述栗(3)的入口通過管道(5)與所述中空玻璃(I)的內腔底部連通，所述閥門包括填充閥門(6)和排泄閥門(7)，所述填充閥門(6)位于連通所述儲液容器(2)與所述中空玻璃(I)的管道(5)上，所述排泄閥門(7)位于連通所述中空玻璃(I)與所述栗(3)的管道(5)上。2.根據權利要求1所述的散射式調光玻璃，其特征在于，它還包括可分別控制所述栗(3)、所述填充閥門(6)和所述排泄閥門(7)開啟或關閉的電子控制系統(tǒng)(4)，所述電子控制系統(tǒng)(4)分別與所述栗(3)、所述填充閥門(6)和所述排泄閥門(7)電連接。3.根據權利要求1所述的散射式調光玻璃，其特征在于，所述中空玻璃(I)包括內外間隔設置的兩層玻璃以及將它們密封固定連接并形成內腔的支撐件。4.根據權利要求1所述的散射式調光玻璃，其特征在于，所述中空玻璃(I)的內腔壁上還設有至少一層可提高玻璃性能的透明膜層。5.根據權利要求1所述的散射式調光玻璃，其特征在于，所述中空玻璃(I)的內腔與管道(5)的連接處均設有可防止液體泄漏的密封件。6.根據權利要求1所述的散射式調光玻璃，其特征在于，所述散射層為磨砂層或透明顆粒材料層。7.根據權利要求6所述的散射式調光玻璃，其特征在于，所述透明顆粒材料層的顆粒形狀為球形、錐體形或立方體形。8.根據權利要求1-7中任一項所述的散射式調光玻璃，其特征在于，述栗(3)、所述填充閥門(6)、所述排泄閥門(7)和所述儲液容器(2)匹配成套，并且至少為兩套。
【文檔編號】G02B26/00GK205562953SQ201620086693
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年1月28日
【發(fā)明人】李西軍
【申請人】成都錦盛新材科技有限公司