[0027] 使用SPD膜受制于与其修改透光率的能力相关的那些要求之外的一些要求。首先,推荐在机械以及化学上而且在热学上保护该功能膜。
[0028] 在SPD膜中常结合在
聚合物基质中的可定向颗粒可能会由于温度的过度升高而退化。在较小的程度上,如果这些膜暴露于过低的温度,例如-40℃,则这些膜可能会察觉它们的特性被不可逆地修改。根据本发明所设想的
位置使得在外部温度变化中的暴露被增强。太阳辐射、并且特别是红外射线可能导致该车顶的温度的大的提高。
[0029] 为了防止该膜的退化,尤其在上文中提出用一个红外过滤器保护该SPD膜。
[0030] 还希望保护该SPD膜免遭紫外线。用于形成这些叠层体并且封装这些
电池的材料通常是本身就是UV屏蔽物的产品。具体地讲,先前描述的用于生产这些车顶的叠层结构的例如聚乙烯醇缩丁
醛(PVB)或乙烯乙酸乙烯酯(EVA)的聚合物等材料就是这种情况。这样的化合物的存在形成了几乎完整的UV过滤器。因此,没有必要提供额外的元件。
[0031] 必须对用于控制透光率的膜供电。有必要将它经由该玻璃窗单元的边缘连接到该车辆的一般电源上。正常地,连接
电缆不是透明的。为了不中断该玻璃窗单元的即使有限的透明性,要小心地将这些电缆隐藏在该玻璃窗单元的周边区域中,这些周边区域通常包括不透明的、尤其是旨在遮掩不规则粘性结合点的标记的釉质部分。
[0032] 装有玻璃的车顶的存在修改了该车辆的乘员体验到的热舒适性的条件。虽然当车辆被暴露在阳光下时产生的升温需要以上所描述的条件以尽可能多得减小能量透射率,但装有玻璃的车顶的存在还可以导致乘客体验一种被形容为“冷淡”的感觉,这种感觉是当外部温度低于舒适的室温时由乘客舱的热量损失引起的。
[0033] 在实践中,为了恢复乘客舒适度,制造商基本上使用允许覆盖该玻璃窗单元的全部内部表面的一个屏蔽物。屏蔽物和与其相关联的元件、尤其是用于对其展开提供动力的那些元件是昂贵的并且增加了车辆的重量。
[0034] 为了使得有可能不必使用屏蔽物,本发明提供了透过其的热量损失被最小化的车顶。为了实现这种结果,本发明提出将多个低-E层(低发射率层)施加到该玻璃窗单元的转向乘客舱的那个面上。为了遵守用于指代叠层式玻璃窗单元的这些面的常规命名法,所讨论的是位置4。从暴露于外部大气的这个面开始对这些面编号。所讨论的这些层用作一个过滤器,该过滤器选择性地反射由乘客舱发出的红外射线而不形成针对可见光域中的射线从外部到内部的透射的一种实质障碍。
[0035] 所选择的是将这些薄的层放置在位置4中,尽管事实上在这个位置中这些层没有受到保护以免遭退化、尤其是机械退化。有可能选择具有足够机械抗性和化学抗性的多个低-E层。
[0036] 有利地,由于获得具有良好机械抗性的涂层的重要性,将选择例如通过PECVD、CVD或
热解技术生产的所谓的“硬”层。然而,倘若所获得的低-E系统是由具有足够抗性的多个层构成的,则还可以使用
真空阴极溅射技术生产这些低-E系统。
[0037] 根据本发明,优选的是使用发射率小于0.3且优选地小于0.2且特别优选地小于0.1的一种具有多个低发射率层的系统。
[0038] 最普通的热解“低-E”(低发射率)系统包括沉积在具有中和反射颜色的作用的第一层上的掺杂
氧化
锡层。与该玻璃
接触的层通常是
二氧化硅或
碳氧化硅层,任选地该层是由多种添加剂改性的。这些氧化物层与通过阴极溅射沉积的系统的层相比是相对厚的,即厚度大于200nm并且在某些情况下大于450nm。这些厚的层具有足够的抗性以承受住在机械和/或化学侵袭中的暴露。
[0039] 根据本发明的车顶的所有构成元件在不同程度上参与实现希望的特性。具体地讲,这些玻璃片板和夹层片板可以调制光和能量的透射率和反射率。
[0040] 用于形成该叠层式玻璃窗单元的这些玻璃片板可以具有相同的组成并且有可能具有相同的厚度,这可以使得它们更易于预先成形,这两个片板是例如同时弯折的。最经常的是,这些玻璃片板具有不同的组成和/或厚度,并且在这种情况下它们优选地是被分开地成形的。
[0041] 这些玻璃片板优选地被选择成使得所传输的光就像反射光一样具有尽可能中性的颜色。总体上,该玻璃窗单元具有灰的或稍微带蓝色的颜色。
[0042] 可能存在的多个有色夹层参与了对光的吸收。这些有色夹层的使用可以被设想为至少是对有助于这些玻璃片板建立特定颜色的装置的部分替代。这种情形可能在以下情况下出现:例如当为了将光伏元件集成到该玻璃窗单元中,至少该外部玻璃片板是一个吸收性差的玻璃或者甚至是超透明玻璃的片板时。除了这种情况之外,最经常的是,外部片板也是吸收性玻璃片板,并且不需要有色夹层。
[0043] 例外地,转向乘客舱的玻璃片板也可以是由透明玻璃制成的。最经常的是,该玻璃片板是吸收性的并且有助于总体上降低能量透射率。当该玻璃片板的透射率受限制时,该玻璃片板允许从乘客的视线中至少部分地遮掩住在该玻璃窗单元中存在的不透明元件。
[0044] 在选择这些玻璃片板和夹层时,透射和反射的颜色也是重要的。
[0045] 在根据本发明的包括用于可控制地改变透射率的车顶中,这些玻璃片板的、并且任选地这些夹层的吸收率可以是非常低的。如以上指明的,这些玻璃片板的、并且任选地这些夹层的吸收率主要允许对SPD膜处于透明状态时的透射率进行调制。
[0046] 由于这些玻璃片板和夹层,固有吸收率可以是显著的。该吸收率优选地为至少20%并且可以高至40%或者更大。所讨论的吸收率是该器件处于透明状态或是黑暗状态下的吸收。在透明状态中,该器件有助于降低能量和光的透射率、并且可能参与对包含在该玻璃窗单元中的元件进行遮掩。
[0047] 总体上,关于根据本发明的车顶的生产,推荐的是牢记这些构成元件承受用来成形和组装该玻璃窗单元的处理过程的能力。除了这些玻璃窗单元的边缘的
曲率之外,车辆车顶总体上具有相对不突显的曲率。无机玻璃片板的成形包括至少对它们之一且更经常是对二者进行要求暴露在导致玻璃
软化的高温(650℃-700℃)之中的处理。
[0048] 一种替代方案在于通过将一个相对厚的弯曲片板和一个较薄的平面片板相关联来形成叠层式玻璃窗单元,机械地迫使该平面片板紧密跟随该厚片板的曲率。已设想到,由于尤其是这些玻璃片板能够承受的
应力,仅在所要求的曲率保持相对温和的情况下才实施这种技术。这种类型的组装是例如在专利
申请BE 20110415(于2011年7月4日提交)或甚至专利申请BE 20120036(于2012年1月16日提交)中描述的。在这种类型的组装的情况下,假定该多层系统是被放置在该平面片板上,则该多层系统(甚至在是相对易碎的情况下)仅暴露在实施该叠层体组装的
高压釜烘烤的温度之中。
[0049] 在这种组装模式中,该平面玻璃片板有利地是经化学回火的玻璃片板。
[0050] 将优选地通过在该一个或多个夹层片板中产生一个容纳部来辅助该SPD膜的插入。WO 2005/102688中描述了这种模式。
[0051] 在车辆上布置装有玻璃的车顶的目的至少部分地是为了实现与功能等同的美学性质。出于此原因,优选的是使得与这些车顶相关联的所有装置都有助于实现这一目的。
[0052] 可以通过多个简单的
开关来控制该SPD。如果希望将一个开关布置在该装有玻璃的车顶自身上,则希望该开关不会妨碍透明度,这是选择装有玻璃的车顶的理由。
[0053] 本发明提出使用本质上也是透明的用于控制SPD的装置。出于此目的,本发明提出使用多个开关,这些开关的操作是通过由与电量相关联的脉所冲致动的多个继电器来触发的。优选地,所使用的开关是电容式开关。这种模式允许对车顶中所包含的这些元件的实际结构进行优化。
[0054] 通过指示的方式,电容式
传感器可以是直接接触传感器。例如该敏感元件是限定在位于转向乘客舱的这个面上的低-E层中的一个区域。由于这些低-E层是导电的,它们可以被用作控制该开关继电器的一个传感器。直接接触传感器的优点在于,通过接触所感应出的电容变化可以是相对大的,以使得该开关切换时的
阈值可以被设定得足够高以防止任何寄生触发的危险。
[0055] 这在以下情况下是尤其推荐的:即,当对敏感度进行设定以确保该开关触发时的阈值高于例如与
水存在于该外部玻璃片板上的情况相对应的阈值。插置的层允许防止寄生效应。该SPD膜的
电极事实上形成了对抗源自外部影响的一个屏蔽物。
[0056] 参照通过
附图展示出的实例来对本发明进行详细说明,在附图中:
[0057] -图1示出了根据本发明的玻璃窗单元的元件的分解透视图;
[0058] -图2示意性地示出了图1中的这些元件在组装之后的情况
[0059] -图3示出了图1中的SPD膜的一个细节;
[0060] -图4示意性地示出了用于保护一个SPD组件的多个元件;并且
[0061] -图5示意性地示出了图2中的完整的组件。
[0062] 图1中的多个元件的组状是根据本发明的一个
实施例。这些元件是在它们被组装之前示出的。图2以截面示出了图1中的这些元件已经被组装好之后所对应的结构。
[0063] 为清楚起见,图1中示出的这些片板不是弯曲的。在实践中,无论是否装有玻璃的车顶都在它们与车身相联接的地方、在它们的边缘处具有通常更加突显的曲率,以实现针对该车身的“设计”、空
气动力学以及其“齐平”的外观(对应于这些邻接元件之间的良好的表面连续性)而选择的装配。
[0064] 图1中的玻璃窗单元包括两个玻璃片板:外部玻璃片板1和内部玻璃片板2。最常见的是,这两个玻璃片板是由高吸收性的有色玻璃制成的,以使得透光率仅通过这两个玻璃片板的作用被限制,例如被限制到小于50%、并且在这种类型的构型中优选地限制到小于30%。
[0065] 例如,用于这些片材的玻璃是例如在专利FR 2738238或专利EP 1680371中描述的灰玻璃、或者是例如在EP 887320中描述的带绿色的灰玻璃、或者是例如在EP 1140718中描述的带蓝色的玻璃。
[0066] 在一个实例中,这些玻璃片板1和2的厚度分别为1.6mm和2.6mm。片板1是由绿色玻璃制成的,对于厚度为4mm而言并且在发光体A下方,该绿色玻璃的光学特性为:
[0067] TL A427.3%;TE414.8%;λD486nm;以及P 18
[0068] (其中λD是主波长并且P是激发纯度)。
[0069] 片板2是由灰玻璃制成的,该灰玻璃的特性为:
[0070] TL A417%;TE415%;λD490nm;以及P 1.8
[0071] 在图1中,这些玻璃片板被示出不带有常规地用于遮掩玻璃窗单元的边缘的那些釉质图案。这种类型的釉质可以例如被放置在片板1的内部面上、因此在位置2中,从而隐藏在该玻璃窗单元的边缘处的所有
粘合剂结合点和局部连接装置。这些起遮掩作用的釉质还可以被
定位在位置4中,换句话说是被定位在该玻璃窗单元的、暴露于乘客舱内部的那个面上。然而,在这个位置中,为了从车辆外部进行观察,这些釉质并不遮掩包含在该叠层体中的元件。如图5中展示出的,还可能将这些遮掩物放置在位置2和位置4中。
[0072] 多个热塑性塑料夹层片板(3,3'和13)被放置在这些玻璃片板之间以便将该叠层体联接在一起。
[0073] 示意性地示出了SPD膜12。该SPD膜不覆盖整个玻璃窗单元。必须使该SPD膜的边缘不与外部大气接触,尤其是为了保护活性颗粒不受潮。为了防止与大气的任何接触,SPD膜12被完全地包封在这些不同的夹层片板中。为了在膜12的周边处对其进行包封,与该SPD膜具有相似厚度的夹层片板13有利地包含一个适合的切口,该膜被容纳在该切口中。
[0074] 图1示出了一个具有整体构造的片板13,在该片板中已经产生了一个孔。有可能将这个整体片板替换为环绕该膜12的一组并置的条带,这些部件在烘烤过程中
熔化。
[0075] 这个片板13的存在隔离了SPD膜并且同时确保了在该玻璃窗单元的组装过程中对其组成部分施加的压力是均匀分布的。片板13可以具有或者可以不具有与夹层3和3'相同的性质。
[0076] 在一个实施例中,这些片板是由PVB制成的并且各自的厚度为0.38mm。
[0077] 图3中示意性地示出了在专利申请WO 2005/102688中描述的SPD类型膜的结构。这种结构包括中央元件15,该中央元件由包含对电压的施加敏感的多个可定向颗粒的一种聚合物构成。在这个中央元件15的任一侧上的、并且延伸跨过该中央元件的各个面的两个电极16允许施加为了控制元件15所要求的电压。如已知的,这些电极16有利地由涂覆有薄导电层的多个本质上透明的片板组成。这些电极最常见地是由几十微米厚的聚对苯二
甲酸乙二醇酯(PET)的片板构成,这些片板组合了良好的透明性与高的机械抗性。在这些片板上,这些导电层有利地是TCO(薄的导电氧化物)层,如ITO(铟锡氧化层)层。
[0078] 而且在一个实例中,SPD膜是由日立(Hitachi)公司出售的LCF-1103HDA膜。该膜包括这两个电极在内具有0.35mm的总厚度。
[0079] 如以上指明的,这些SPD膜的部件、并且特别是这些为有机性质的颗粒对于老化、特别是热量作用下的老化是敏感的。为了给予它们所希望的长寿命,正常地由插置在暴露于太阳辐射中的外部玻璃片板1与SPD膜15之间的多个过滤器来保护该膜。
[0080] 在许多应用中,在日光控制玻璃窗单元或低-E玻璃窗单元中,使用了多个红外过滤器。这些红外过滤器总体上由多个薄的导电氧化物层构成,或者还更好的是,由足够薄以致几乎透明的金属层构成,这样它们将表现得好得多。在这些过滤器中,这些金属层与同样薄且透明的多个介电层相关联,这些介电层给该组件提供了所需要的选择性。最通常地,为了改善伴随有应当尽可能为中性的反射的这种选择性,这些过滤器包括最常见地基于
银的多个金属层。
[0081] 对红外线进行过滤的这些层被施加到该外部玻璃片板上或者是通过一个聚合物(尤其是PET)夹层片板被插入的。图4示出了此类型的组件的一个细节,其中在外部玻璃片板1的下方,携带该红外过滤器的一个片板14被放置在两个夹层片板3和20之间。在这些层的PET载体本身不具有粘到该玻璃上的性质的情况下,有必要将该载体插入两个热塑性塑料夹层片板之间。使用载体膜使得这些易碎层有可能不受高温。在这种情况下,仅有的约束仍是组装过程的高压釜烘烤的温度。负面效应是必须添加一个夹层片板,由此增加了该组件的厚度。
[0082] 根据本发明,优选的是采用直接沉积在外部玻璃片板上的一个多层系统。然而,如所指明的,如果选择多个非常高性能的过滤器,例如包括多个金属层的过滤器,则这些层是通过在多个平面片板上实施的阴极溅射技术来施加的。因此,这种解决方案要求这些层在这个玻璃片板被成形时经受
热处理。
[0083] 为了获得有效的过滤器,
选定的这个具有多个层的系统有利地是包含多个银层的并且允许对颜色、尤其是反射颜色加以控制的一种系统。专利申请WO 2011/147875中描述了一种特别有效的具有多个层的组件。在这篇申请中,推荐的系统包括三个银层和多个介电层,该组件、尤其是这些银层的厚度被选择成使得反射颜色即使在低的观察入射
角下仍是令人满意的。
[0084] 图1中的多个部件的组件还包括一个具有多个低-E层的系统10,该系统被施加到内部玻璃片板2上的转向乘客舱的面上。为清楚起见,这个系统在图1中是拆开的、但事实上却是与该系统所沉积在其下方的这个片板是不可分离的。
[0085] 具有希望特性的一个示例性低-E系统由470nm厚的掺杂有2
原子%的氟的氧化锡层组成。这个层被沉积在与该玻璃相接触的一个层上,所述层是75nm厚并且由碳氧化硅构成。这两个层是通过CVD沉积的。在一个4mm厚的透明玻璃片板上,这个系统得到了大约0.1的发射率。
[0086] 使用阴极溅射技术可以产生其他具有多个低-E层的系统,同时保留令人满意的机械抗性。例如,这种类型的系统是由氧化物、尤其是基于氧化
钛的层联合其他金属氧化物、尤其是氧化锆构成的。专利申请WO 2010/031808中特别描述了这种类型的层。
[0087] 通过又一个实例,一种可使用的系统包括具有一个铬锆
合金。为了保护通过阴极溅射所沉积的这个金属层,该金属层被夹在两个氮化硅层之间。这种组件还得到了令人满意的发射率、以及透光率下降,该透光率下降可以达到10%,对于所讨论的用途而言该下降并不构成缺点。
[0088] 使用这些低-E系统相当大地改善了在寒冷时期乘客舱感受到的舒适性并且可以使得屏蔽物的使用是多余的。
[0089] 图5示意性地示出了根据本发明的玻璃窗单元在其多个不同的组成部分已经组装之后的情况。这个图不是按比例的。具体地讲,SPD膜和携带这些导电元件的膜的厚度被放大非常多。
[0090] 在图5中,以参考号21示出了过滤红外线的一个多层系统。这个系统被直接施加到玻璃片板1上的面2上。类似地,一个低-E系统10被施加到玻璃片板2上的面4上。
[0091] 多个釉质条带22被示出在该玻璃窗单元的边缘上。这些釉质条带是在这些玻璃片板已经覆盖有这些层之后通过丝网印刷技术施加到这些玻璃片板上。在图4中,这些釉质条带被安排成使得它们覆盖SPD膜15的边界。这些釉质条带从该车辆的外部和内部隐藏这些边界。这些釉质条带还用于遮掩对SPD膜的电极供电的电气连接件(未示出)。