用于辐射红外光的窗口组件的制作方法

专利名称：用于辐射红外光的窗口组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于辐射红外光的窗口组件。
背景技术：
用于管理来自太阳的红外辐射的方法在建筑物中广泛地使用。例 如，有装备有涂层的窗口，这些涂层反射来自太阳的红外辐射，以避 免建筑物内部的温度升得太高。这些涂层典型地包括可见光可透过且 红外光可反射的金属薄膜，这些金属薄膜用铜、金或银制成。 一种更 先进的热管理通过所称的智能涂层获得。这些涂层基于热色性材料， 这些热色性材料具有随温度变化的反射特性。在冬季，来自太阳的红 外光可透过这些涂层，而且在夏季，这些涂层反射该红外光。这样， 在冬季，建筑物的内部由太阳加热，且在夏季不由太阳加热。此外，
在建筑物中有窗口 ，这些窗口装备有传导性涂层，如铟锡氧化物(ITO )。 通过电流将该窗口加热，由此产生红外辐射并因此而将建筑物的内部
加热o
JP-63297245披露了远红外辐射玻璃，这种远红外辐射玻璃在房间 中产生且辐射强的远红外辐射，以通过在平板玻璃上形成远红外辐射 层来高效地温暖房间。这种构造的缺点在于与辐射到建筑物内部的 量相同的热被辐射到建筑物的外部，因此损失约一半的红外辐射。

发明内容
本发明的一个目的在于提供一种窗口组件，这种窗口组件用于在没 有自然红外源(如太阳)的情况下将红外光辐射入一个主方向。本发 明由独立权利要求限定。有利的实施例由从属权利要求限定。
这种目的通过根据本发明的窗口组件来实现，这种窗口组件的特征 在于，用于辐射红外光的窗口组件包括用于红外光的光导件，该光导 件由在第一透光基片与第二透光基片之间的间隙形成，该第一透光基 片具有外表面和内表面，该内表面朝向该光导件，该第二透光基片基 本上与该第一透光基片平行并且具有外表面和内表面，该内表面朝向
4该光导件以及该第一透光基片的内表面，其中第一以及第二反射层分 别在该第一以及该第二透光基片的内表面的上方延伸，该笫一以及该 第二反射层基本上均反射红外光，且该第二反射层设有开口，该红外 光的至少一部分通过该开口离开该光导件。这样，该红外光就通过该 第二反射层的开口且通过该第二透光基片在一个主方向离开该光导 件，由此仅在一个主方向产生热。
根据本发明的窗口组件的一个实施例进一步包括用于将红外光引入 该光导件的红外光源。这个实施例的一个优点在于因为使用红外光源 产生该红外光，产生更多的热。另一个优点在于在没有应用天然红外 源(例如太阳)的情况下产生热。
根据本发明的窗口组件的一个实施例进一步包括用于以与该第一以
该光导件的i置。这样，"红外光指:该反射的第一和/或第二:丄射层 且最终将通过在该第二反射层中的开口离开该光导件。在根据本发明 的窗口组件的另外实施例中，该引导装置包括部分地包围该红外光源 的抛物面反射器。该抛物面反射器或反射镜将该红外光准直成使来自 该红外光源的红外光被引入到该光导件中。在根据本发明的有利的实 施例中，该抛物面反射器可在该红外光源的周围移动。这提供了一种 对该红外光进行引导的简单方式，以在该第一和/或第二反射层反射该 红外光。
在根据本发明的窗口组件的一种实施例中，用于红外光的另外的反 射器位于该红外光源附近的该光导件中。这样，使该红外光从该红外 光源改变方向到该第一和/或第二反射层的方向。
根据本发明的窗口组件的实施例进一步包括位于该第二透光基片上 的反射器，该反射器用于改变出射红外光的方向。这提供了一种方法， 以使通过该第二反射层的开口离开的该红外光改变方向到优选的方 向。在根据本发明的另外的实施例中，用于红外光的该反射器位于该 第二透光基片的外表面上。以此方式，当不使用时，该反射器更易改 装、移动、拆卸。在根据本发明的有利的实施例中，可见光可透过该 反射器。
在根据本发明的窗口组件的实施例中，该红外光源位于该光导件 的外部并且朝向该第一透光基片的外表面或该第二透光基片的外表 面。这便于该红外光源的简单维修。


参考以下附图，将进一步解释并且说明本发明的这些以及其他方
面
图l是根据本发明的窗口组件的第一实施方式的截面示意图； 图2是根据本发明的窗口组件的第二实施方式的截面示意图； 图3是根据本发明的窗口组件的第三实施方式的截面示意图； 图4是根据本发明的窗口组件的第四实施方式的截面示意图。 这些图不是按比例绘制的。大体上来讲，在这些图中，相同的部 件用同一附图标记表示。
具体实施例方式
图1是根据本发明的窗口组件的第一实施例的截面示意图。在这个 第一实施例中，窗口组件100包括第一窗格(window pane) 2,该第 一窗格与第二窗格3平行，其中通过光导件5将第一窗格2以及第二 窗格3分离，光导件5由在第一窗格2与第二窗格3之间的间隙形成。 可见光以及红外光均可透过第一窗格2以及第二窗格3，并且第一窗格 2以及第二窗格3例如由玻璃制成，优选由绝缘玻璃制成。将朝向光导 件5的第一窗格2的表面涂上第一反射层12，并且将朝向光导件5的 第二窗格3的表面涂上第二反射层13。第一反射层12以及第二反射层 13均可反射红外光。优选，第一反射层12以及第二反射层13均可透 过可见光。在这个实施例中，红外光源1位于光导件5的内部并且将 红外光L辐射入光导件5的剩余部分。在第一反射层12的表面上并且 在第二反射层13的表面上反射该红外光L。为使该红外光L能够离开 光导件5，第二反射层13设有开口 21。如在图l中显示的，通过在第 二反射层13中的多个开口 21中的至少之一，使该红外光L离开光导 件5。红外光以及可见光可透过开口 21。开口 21的大小和密度决定了 离开光导件5的红外光的量。优选开口 21足够小以使他们很难可见并 且以存在均匀加热这样的方式分布这些开口 21,且开口 21足够大以使 该红外光L的基本部分在到达光导件5的底部或端部之前，离开第二 窗格3。这种构造的优点在于，该红外光L仅在主要向下取向的那些方 向离开光导件5，该向下取向的方向是通过红外光源1将该红外光L辐 射入光导件5的剩余部分中所到达的主方向，并且该红外光L到达一 个侧面，在这种情况下，该侧面是第二窗格3的侧面。因此，窗口组 件100起用于该红外光L的方向源的作用。
例如，将反射层12以及13涂上铟锡氧化物(ITO)层，该铟锡氧 化物(ITO)层是导电材料，这使得在施加电流或电压的情况下能够产
6生热。材料的另一个实例(该材料可以应用于第一反射层12以及第二 反射层13)是铜、金或银。为保护这些金属层免遭腐蚀并且为增加可 见光的透光度，可以在介电涂层的各层之间夹入该金属涂层，该介电 涂层例如为Ti02、 Bh03和/或ZnO。这些层的组合也是可能的。例如， 用空气填充光导件5，因为在空气中该红外光L的吸收相对低。应用具 有充分低吸收(率)的另一种材料(像石英)也是可能的。为进一步 降低在光导件5中对该红外光L的吸收，优选用惰性气体填充光导件5。 例如，该红外光源1是红外线灯或LED (发光二极管)源。根据本 发明的窗口组件应模拟由太阳通过窗口辐射的热，其特征在于该辐射 的强度。在实际情况中，将每平方米约几百瓦特的太阳辐射辐射通过 窗格，除其他之外，虑及了通过该窗格的太阳辐射的透过性。因此， 优选的是红外线灯，因为从500瓦到3000瓦或更多瓦数的典型的红外 线灯是可得的。
图2是根据本发明的窗口组件的第二实施例的截面示意图。以如在 先前图中同样的方式编号相同的零件。在这个第二实施例中，窗口组 件110包括抛物面镜42，为了准直由红外光源1产生的红外光L,该 抛物面镜置于该红外光源1附近，这样该红外光L的基本部分被直接 引入光导件5的剩余部分中。优选该红外光以相对于第一和第二窗格2， 3的表面不等于零的角度进入光导件5，以使该红外光L的大部分通过 第二窗格3离开光导件5并且到达第一反射板12或第二反射板13。为 此，窗口组件110包括第一反射器34，该第一反射器34可反射该红外 光L并且通过反射改变该红外光L的方向，直接通过该红外光源1或 通过抛物面镜42将该红外光L引入与第一以及第二反射层12， 13的 表面不平行的方向。此外，窗口组件110包括第二反射器31，该第二 反射器反射该红外光L并且改变该正在出射的红外光L的方向。在这 个实施例中，如在图2中所示，第二反射器31位于光导件5内并位于 开口 21处或接近开口 21。以此方式，有可能将该正在出射的红外光L 引入不同于向下方向的方向中，该向下方向是通过该红外光源1以及 抛物面镜42所辐射的红外光L所达到的主方向。另外，更多的第二反 射器31可以置于其他开口 21处或在其他开口 21附近。例如，第二反 射器31包括铝、或红外光可反射的且可见光可透过的材料。
图3是根据本发明的窗口组件的第三实施例的截面示意图。以如在 先前图中同样的方式编号相同的零件。在这个第三实施例中窗口组件 120包括可移动的抛物面镜43，为了准直由该红外光源1产生的红外 光源L，该抛物面镜43置于该红外光源1附近，这样该红外光L的基本部分被直接引入光导件5的剩余部分。可移动的抛物面镜43可以被 移动或被枢转到该红外光源1附近的另一个位置，这样将由该红外光 源1辐射的红外光L引入与第一以及第二反射层12， 13的表面不平行 的方向。窗口组件120包括第三反射器32，该第三反射器32置于第二 窗格3的外表面上，该第三反射器的外表面与第二窗格3的涂敷表面 相对。第三反射器32可反射该红外光L并且通过反射改变正在出射的 红外光L的方向，如图3中所显。另外，更多的第三反射器32可以置 于第二窗格3的外表面上，该第二窗格优选由众所周知的薄板形成。 以此方式，可将正在出射的红外光L引入不同于向下方向的方向，该 向下方向是通过红外光源1以及可移动的抛物面镜43所辐射的该红外 光所达到的主方向。在应用可以旋转入另一位置的薄板的情况下，出 射光L的方向可以改变。第三反射器32例如包括铝、或红外光可反射 的且可见光可透过的材料。第三反射器32的另外的优点是易维修，因 为很难够到窗口组件110的置于光导件5内部的第二反射器31，而窗 口组件120的第三反射器32置于光导件5的外部，使得第三反射器32 容易达到并且维修。
图4是根据本发明的窗口组件的第四实施例的截面示意图。以如在 先前图中同样的方式编号相同的零件。该第四实施例包括窗口组件 130，其中红外光源l在第二窗格3的一侧置于光导件5的外部，朝向 第二窗格2的外表面，因此使得红外光源1容易接近，以例如用于维 修。可替代地，该光源l可以置于光导件5的外部朝向笫一窗格2的 外表面。置于红外光源1附近的可移动的抛物面镜43准直由红外光源 1产生的红外光L，这样通过第二窗格3将该红外光L的基本部分引入 光导件5中。红外光L的展角(angular spread )是这种情况，即在第 二窗格2上不设有第二反射层13的区域中使红外光L进入光导件5。 在光导件5内部，设有第四反射器33，这样使红外光L改变方向在基 本向下的方向进入光导件5，该基本向下的方向与第一以及第二反射层 12, 13的主表面不平行。在抛物面镜43导致进入光导件5的红外光L 的展角充分小的情况下，可以省去第四反射器33。 窗口组件IOO， 110, 120， 130可以置于窗口的前面，或例如置于建 筑物内壁的前面。
在概述中，本发明提供用于辐射红外光的窗口组件，该窗口组件包 括用于红外光的光导件，该光导件由在第一透光基片与第二透光基片 之间的间隙形成，该第一透光基片具有外表面和内表面，该内表面朝 向该光导件，该第二透光基片基本上与该第一透光基片平行并且具有外表面和内表面，该内表面朝向该光导件以及该第一透光基片的内表 面。第一以及第二反射层分别在该第一以及该第二透光基片的内表面 的上方延伸，该第一以及该第二反射层均基本上反射红外光。该第二 反射层设有开口 ，该红外光的至少一部分通过该开口离开该光导件。 在一个实施例中，该窗口组件进一步包括用于将红外光引入光导件的 红外光源。这样，在一个主方向通过该第二反射层的开口且通过该第 二透光基片，使该红外光离开该光导件，由此仅在一个主方向产生热。
应该注意以上提及的实施例对本发明进行说明而不是限制本发明， 并且应注意本领域技术人员将能够设计许多可替代实施例而并不脱离 所附的权利要求书的范围。在权利要求书中，置于括弧之间的任何附 图标记不应解释为限制权利要求。词语"包括"或"包含"并不排除
列于元件前的词语"一个，，或"一"不排除多个这种元件的存在,
权利要求
1. 用于辐射红外光(L)的窗口组件(100，110，120，130)，所述窗口组件(100，110，120，130)包括用于红外光(L)的光导件(5)，所述光导件(5)由在第一透光基片(2)与第二透光基片(3)之间的间隙形成，所述第一透光基片(2)具有外表面和内表面，所述内表面朝向所述光导件(5)，所述第二透光基片(3)基本上与所述第一透光基片(2)平行并且具有外表面和内表面，所述内表面朝向所述光导件(5)以及所述第一透光基片(2)的内表面，其中第一反射层(12)以及第二反射层(13)分别在所述第一透光基片(2)以及所述第二透光基片(3)的内表面的上方延伸，所述第一反射层以及所述第二反射层均基本上反射所述红外光(L)，且所述第二反射层(13)设有开口(21)，所述红外光(L)的至少一部分通过所述开口(21)离开所述光导件(5)。
2. 如权利要求1所述的窗口组件(100， 110， 120， 130)，进一 步包括用于将红外光(1)引入所述光导件(5)中的红外光源(1)。
3. 如权利要求1所述的窗口组件(110， 120， 130)，进一步包括 用于以与所述第一以及第二透光基片(2, 3)的内表面不平行的方向 将所述红外光(L)从所述红外光源(1)引入所述光导件(5)中的装 置(33， 34， 42， 43)。
4. 如权利要求3所述的窗口组件(110， 120， 130)，其中所述引 导装置包括部分地包围所述红外光源(1 )的抛物面反射器(42, 43 )。
5. 如权利要求4所述的窗口组件(120， 130),其中所述抛物面 反射器(43)可在所述红外光源的周围移动。
6. 如权利要求3、 4或5所述的窗口组件(110， 130)，其中用于 红外光的另外的反射器(34)位于所述红外光源附近的所述光导件中。
7. 如权利要求1所迷的窗口组件(110， 120， 130)，进一步包括 位于所述第二透光基片(3)上的反射器(31， 32)，所述反射器用于 改变出射红外光(L)的方向。
8. 如权利要求7所述的窗口组件(120， 130)，其中所述反射器 (32)位于所述第二透光基片(3)的外表面上。
9. 如权利要求7或8所述的窗口组件(110， 120， 130)，其中可 见光可透过所述反射器(31， 32)。
10.如权利要求2或3所述的窗口组件(130)，其中所述红外光 源(1)位于所述光导件(5)的外部并且朝向所述第一透光基片(2) 的外表面或所述第二透光基片(3)的外表面。
全文摘要
一种用于辐射红外光(L)的窗口组件(100，110，120，130)，包括用于红外光(L)的光导件(5)，该光导件由在第一透光基片(2)与第二透光基片(3)之间的间隙形成，该第一透光基片具有外表面和内表面，该内表面朝向该光导件(5)，该第二透光基片基本上与该第一透光基片(2)平行并且具有外表面和内表面，该内表面朝向该光导件(5)以及该第一透光基片(3)的内表面。第一以及第二反射层(12，13)分别在该第一以及该第二透光基片(2，3)的内表面的上方延伸，该第一及该第二反射层均基本上反射红外光(L)。该第二反射层(13)设有开口(21)，该红外光(L)的至少一部分通过该开口离开该光导件(5)。在一个实施方式中，该窗口组件进一步包括用于将该红外光(L)引入该光导件(5)的红外光源(1)。这样，通过该开口(21)且通过该第二透光基片(3)在一个主方向使该红外光(L)离开该光导件(5)，由此仅在一个主方向产生热。
文档编号E06B3/67GK101523007SQ200780038105
公开日2009年9月2日 申请日期2007年10月8日 优先权日2006年10月12日
发明者M·C·J·M·维森伯格, M·P·C·M·克里恩, W·L·伊泽曼 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司