阳光选择全介质非银膜系节能建筑玻璃的制作方法
【专利摘要】阳光选择全介质非银膜系节能建筑玻璃,玻璃基体的表面外层溅射镀覆有表面覆盖膜系，在表面覆盖膜系与玻璃基体之间由表及里依次叠压溅射镀覆有色彩调制膜系、红外透过选择滤过膜系、可见光透过减反膜系、功能连接转换膜系、紫外阳光选择滤过膜系和可见光透过扩展膜系中的至少二种；采取不同膜系匹配和薄膜厚度相互组合，提高可见光的视觉舒适度。由于整个膜系中完全不含有贵重金属银及其他种类的金属，从而降低了整个膜系的生产成本，更主要的是膜系中没有贵重金属银及其他种类的金属的薄膜，极大地提高了整体膜系的耐候性能，改善可见光光谱区域内的频谱特性，提高可见光的视觉舒适度，膜层耐候性、致密性和稳定性好。
【专利说明】
阳光选择全介质非银膜系节能建筑玻璃
技术领域
[0001]本发明属于建筑等节能窗用领域，具体涉及IPC分类中C03C玻璃与玻璃或与其他材料的接合技术，尤其是阳光选择全介质非银膜系节能建筑玻璃。
【背景技术】
[0002]目前，每年新增建筑约20亿平方米，只有5%达到节能建筑要求，其中大部分仍为高能耗建筑。在建筑能耗之中，采暖和空调能耗占比最大，约占60%?70%，采暖和空调能耗主要通过建筑外围结构与室外环境的热交换消耗。我国北方寒冷地区冬季采暖需用大量煤炭，夏季炎热的南方地区及夏季全国的空调制冷需用大量电能。而据统计，窗户能耗量占建筑外围结构能耗的50%，而在传热损耗中，窗框占15%，玻璃占约85%。由此可见，玻璃节能性能的高低，直接影响建筑能耗。
[0003]传统的Low-E玻璃为了达到其主要的节能低辐射的功能，在薄膜结构上不得不需要沉积贵重金属银及其他种类的金属的薄膜，相应的增加了整个节能膜系的生产成本，同时，贵重金属银及其他种类的金属的薄膜在紫外线及空气中的酸气和水气等的作用下，极易发生氧化或硫化现象，从而其原有的低辐射节能受到抑制甚至丧失，长期使用效率显著降低。贵重金属银及其他种类的金属的薄膜在可见光谱区域内存在一定的反射率和吸收率，而过厚的贵重金属银及其他种类的金属的薄膜会造成可见光光谱区域内的频谱特性发生变化，降低可见光的视觉舒适度，会形成由于贵重金属银及其他种类的金属的薄膜在可见光谱区域内的色差，导致城市中的光污染。
[0004]另一方面，传统的Low-E玻璃包含贵重金属银及其他种类的金属的薄膜，由于对太阳光不具有进行选择性的过滤透过的功能，而无法满足不同的地区玮度和气候条件下适应室内温度人体舒适度的要求，这样只能主要用于高玮度的寒冷地区，且只是在冬季，其低辐射的性能才能得到发挥;在炎热的夏季全国及南方地区，其不能对阳光进行可选择性的透过，并且由于较低的透过率的原因，不仅不能降低能耗，使得建筑室内和交通工具内的热量过多的聚集，反而更加加大了空调制冷需用的大量电能，同时，Low-E玻璃过厚的金属膜层在可见光光谱范围内的整体透过性不高，增加了可见光的反射，容易造成光污染，且室外反射颜色不满足建筑设计外观的设计要求。
[0005]个别专利文献中对改进技术有所涉及，如中国专利申请201510627251.7公开了一种阳光选择滤光膜系的单银节能玻璃，所述阳光选择滤光膜系的单银节能玻璃从内到外依次为玻璃基体、阳光选择滤光膜系、功能连接转换膜系、第一可见光透过增强膜系、第一膜层附着力增强膜系、单银低辐射膜系、第二膜层附着力增强膜系、第二可见光透过增强膜系、色彩调制膜系和表面覆盖膜系。所谓阳光选择即选择性地吸收或透过阳光。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种阳光选择全介质非银膜系节能建筑玻璃，改善和保证建筑室内的温度环境，在最有效的减少能源消耗的前提下，使其保持在人体最舒适的条件。
[0007]本发明的目的将通过以下技术措施来实现:玻璃基体的表面外层溅射镀覆有表面覆盖膜系，在表面覆盖膜系与玻璃基体之间由表及里依次叠压溅射镀覆有色彩调制膜系、红外透过选择滤过膜系、可见光透过减反膜系、功能连接转换膜系、紫外阳光选择滤过膜系和可见光透过扩展膜系中的至少二种;其中:
[0008]表面覆盖膜系是由高硬度的各种透明的氧化钛、氧化锆和氧化铌过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜非金属氧化物相互沉积构成；
[0009]色彩调制膜系是由各种氧化钛、氧化锆和氧化铌过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜非金属氧化物相互沉积构成；
[0010]红外透过选择滤过膜系是由各种透明的氧化钛、氧化锆和氧化铌过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜非金属氧化物光学薄膜材料沉积构成；
[0011]可见光透过减反膜系是由各种透明的氧化钛、氧化锆和氧化铌过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜非金属氧化物光学薄膜材料沉积构成；
[0012]功能连接转换膜系是由各种透明的氧化钛、氧化锆和氧化铌过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜非金属氧化物相互沉积构成；
[0013]紫外阳光选择滤过膜系是由各种透明的氧化钛、氧化锆和氧化铌过度金属氧化物或二氧化硅薄膜非金属氧化物相互沉积构成；
[0014]可见光透过扩展膜系是由各种透明的氧化钛、氧化锆和氧化铌过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜非金属氧化物相互沉积构成。
[0015]尤其是，表面覆盖膜系、色彩调制膜系、红外透过选择滤过膜系、可见光透过减反膜系、功能连接转换膜系、紫外阳光选择滤过膜系和可见光透过扩展膜系中完全不含有贵重金属银及其他种类的金属。
[0016]尤其是，在表面覆盖膜系、色彩调制膜系、红外透过选择滤过膜系、可见光透过减反膜系、功能连接转换膜系、紫外阳光选择滤过膜系和可见光透过扩展膜系中的全部膜系。
[0017]尤其是，在表面覆盖膜系与玻璃基体之间由表及里依次叠压溅射镀覆有色彩调制膜系、红外透过选择滤过膜系、可见光透过减反膜系、功能连接转换膜系、紫外阳光选择滤过膜系和可见光透过扩展膜系中，每一种不同的功能膜系都由不同的光学介质材料根据总体的功能要求匹配组合而成。
[0018]本发明的优点和效果:采取不同膜系匹配和薄膜厚度相互组合，提高可见光的视觉舒适度。由于整个膜系中完全不含有贵重金属银及其他种类的金属，从而降低了整个膜系的生产成本，更主要的是膜系中没有贵重金属银及其他种类的金属的薄膜，极大地提高了整体膜系的耐候性能，使得整个膜系在长期使用时，整体性能都能保持在高效稳定状态。整个膜系中完全不含有贵重金属银及其他种类的金属，也就完全消除了贵重金属银及其他种类的金属的薄膜在可见光谱区域内的反射率和吸收率，改善可见光光谱区域内的频谱特性，提高可见光的视觉舒适度，减少了由于贵重金属银及其他种类的金属的薄膜在可见光谱区域内的色差，减少了光污染，极大地提高了整体膜系的耐候性能，使得整个膜系在长期使用时，整体性能都能保持在高效稳定状态。膜层耐候性、致密性和稳定性好，可见光透过率高，工艺简单，节能环保，适于玻璃的大面积镀膜生产。
【附图说明】
[0019]图1为本发明实施例1结构示意图。
[0020]附图标记包括:表面覆盖膜系1、色彩调制膜系2、红外透过选择滤过膜系3、可见光透过减反膜系4、功能连接转换膜系5、紫外阳光选择滤过膜系6、可见光透过扩展膜系7、玻璃基体8。
【具体实施方式】
[0021]本发明原理在于，在所述的阳光选择全介质滤光节能膜系是由多个不同的功能膜堆的依次叠层组合构成的，主要包含有可见光透过扩展膜系、紫外阳光选择滤过膜系、功能连接转换膜系、可见光透过减反膜系、红外透过选择滤过膜系、色彩调制膜系、表面覆盖膜系等。而每一种不同的功能膜系都由不同的光学介质材料根据总体的功能要求匹配组合而成，从而实现根据不同的地区玮度和气候对室内温度人体舒适度的要求，对太阳光进行选择性的过滤透过，改善可见光光谱区域内的频谱特性，提高可见光的视觉舒适度，改善和保证建筑室内的温度环境，在最有效的减少能源消耗的前提下，使其保持在人体最舒适的条件。实现根据不同的地区玮度和气候对室内温度人体舒适度的要求，对太阳光进行选择性的过滤透过。
[0022]本发明包括:表面覆盖膜系1、色彩调制膜系2、红外透过选择滤过膜系3、可见光透过减反膜系4、功能连接转换膜系5、紫外阳光选择滤过膜系6、可见光透过扩展膜系7和玻璃基体8。
[0023]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0024]实施例1:如附图1所示，玻璃基体8的表面外层溅射镀覆有表面覆盖膜系I，在表面覆盖膜系I与玻璃基体8之间由表及里依次叠压溅射镀覆有色彩调制膜系2、红外透过选择滤过膜系3、可见光透过减反膜系4、功能连接转换膜系5、紫外阳光选择滤过膜系6和可见光透过扩展膜系7中的至少二种。
[0025]前述中，表面覆盖膜系I是由高硬度的各种透明的氧化钛、氧化锆、氧化铌等过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜等非金属氧化物相互沉积组成，通过形成致密的表面覆盖，改善整体膜系的光学稳定性和耐酸、湿等耐候性能。
[0026]前述中，色彩调制膜系2是由各种氧化钛、氧化锆、氧化铌等过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜等非金属氧化物相互沉积组成，可以根据需要可以为阳光选择全介质滤光节能膜系的节能玻璃配置众多丰富的装饰色彩。在完全不沉积色彩调制膜系的条件下，则阳光选择滤光膜系的单银节能玻璃为高透明度的玻璃本色。
[0027]前述中，红外透过选择滤过膜系3是由各种透明的氧化钛、氧化锆、氧化铌等过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜等非金属氧化物等光学薄膜材料沉积构成，这些光学薄膜材料所沉积的薄膜可以采取不同的层数匹配和薄膜厚度相互组合，按照所需要的对可见光中的红外光谱进行选择性滤过截止的功能。从而实现根据不同的地区玮度和气候条件下对室内温度人体舒适度的要求，对太阳光中的红外光谱进行选择性的过滤透过。改善和保证建筑室内的温度环境，在最有效的减少能源消耗的前提下，使其保持在人体最舒适的条件。
[0028]前述中，可见光透过减反膜系4是由各种透明的氧化钛、氧化锆、氧化铌等过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜等非金属氧化物等光学薄膜材料沉积构成，这些光学薄膜材料所沉积的薄膜可以采取不同的层数匹配和薄膜厚度相互组合，按照所需要的对可见光光谱进行增强性透过，而对其他光谱进行选择性滤过截止的功能，改善可见光光谱区域内的频谱特性，提高可见光的视觉舒适度。
[0029]前述中，功能连接转换膜系5是由各种透明的氧化钛、氧化锆、氧化铌等过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜等非金属氧化物相互沉积组成，形成不同种材料和功能的膜系之间的梯度平滑过渡，并且完善整体膜系的红外光谱的反射和吸收性能，改进整体膜系的紫外光谱的反射和吸收性能。
[0030]前述中，紫外阳光选择滤过膜系6是由各种透明的氧化钛、氧化锆、氧化铌等过度金属氧化物或二氧化硅薄膜等非金属氧化物相互沉积组成，可以根据不同的地区玮度和气候对室内紫外人体舒适度的要求，对太阳光中的紫外光进行选择性的截止过滤，减少紫外光对室内人员和物品的伤害。
[0031]前述中，可见光透过扩展膜系7是由各种透明的氧化钛、氧化锆、氧化铌等过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜等非金属氧化物相互沉积组成，很大程度得减少和降低了膜系在可见光谱区域内的反射率和吸收率，改善可见光光谱区域内的频谱特性，提高可见光的视觉舒适度，并且完善整体膜系的红外光谱的反射和吸收性能，改善整体膜系的紫外光谱的反射和吸收性能。
[0032]前述中，在表面覆盖膜系I与玻璃基体8之间由表及里依次叠压溅射镀覆有色彩调制膜系2、红外透过选择滤过膜系3、可见光透过减反膜系4、功能连接转换膜系5、紫外阳光选择滤过膜系6和可见光透过扩展膜系7中的全部膜系。
[0033]本发明中，各膜系由各种透明的氧化钛、氧化锆、氧化铌等过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜等非金属氧化物相互沉积组成，按照所需要的对可见光光谱进行增强性透过，而对其他光谱进行选择性滤过截止的功能，改善可见光光谱区域内的频谱特性。
[0034]本发明中，由于整个膜系中完全不含有贵重金属银及其他种类的金属，从而降低了整个膜系的生产成本，更主要的是膜系中没有贵重金属银及其他种类的金属的薄膜，极大地提高了整体膜系的耐候性能，使得整个膜系在长期使用时，整体性能都能保持在高效稳定状态。整个膜系中完全不含有贵重金属银及其他种类的金属，也就完全消除了贵重金属银及其他种类的金属的薄膜在可见光谱区域内的反射率和吸收率，改善可见光光谱区域内的频谱特性，提高可见光的视觉舒适度，减少了由于贵重金属银及其他种类的金属的薄膜在可见光谱区域内的色差，减少了光污染，极大地提高了整体膜系的耐候性能，使得整个膜系在长期使用时，整体性能都能保持在高效稳定状态。
[0035]本发明在应用时，在南方低玮度高炎热地区，选择房子的南北窗户全都安装本发明工艺制得的镀有阳光选择全介质膜系的节能玻璃的中空玻璃，室外气温全年变化为2°C?40.5°C，实测得室内温度全年变化为20°C?28.3°C ;中玮度高湿热地区，室外气温全年变化为-8°C?39.8°C，房子的南北窗户及所有的全封闭阳台全都安装镀有阳光选择全介质膜系的节能玻璃的中空玻璃，实测得室内温度全年变化为17 °C?26.5 °C ;高玮度寒冷室外气温全年变化为-30°C?36.5°C，房子的南北窗户及所有的全封闭阳台全都安装镀有阳光选择全介质膜系的节能玻璃的中空玻璃，实测得室内温度全年变化为14°C?22.1°C。
[0036]以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本发明不限于以上所述典型的实施方案，本领域普通技术人员在阅读本发明后受到启发，可能对此进行相应各种改动和变形，只要在本发明权利要求范围内的部分所做的其他修改或者等同替换，仍应隶属于本发明保护范围之内。
【主权项】
1.阳光选择全介质非银膜系节能建筑玻璃，其特征在于，玻璃基体的表面外层派射镀覆有表面覆盖膜系，在表面覆盖膜系与玻璃基体之间由表及里依次叠压溅射镀覆有色彩调制膜系、红外透过选择滤过膜系、可见光透过减反膜系、功能连接转换膜系、紫外阳光选择滤过膜系和可见光透过扩展膜系中的至少二种;其中: 表面覆盖膜系是由高硬度的各种透明的氧化钛、氧化锆和氧化铌过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜非金属氧化物相互沉积构成； 色彩调制膜系是由各种氧化钛、氧化锆和氧化铌过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜非金属氧化物相互沉积构成； 红外透过选择滤过膜系是由各种透明的氧化钛、氧化锆和氧化铌过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜非金属氧化物光学薄膜材料沉积构成； 可见光透过减反膜系是由各种透明的氧化钛、氧化锆和氧化铌过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜非金属氧化物光学薄膜材料沉积构成； 功能连接转换膜系是由各种透明的氧化钛、氧化锆和氧化铌过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜非金属氧化物相互沉积构成； 紫外阳光选择滤过膜系是由各种透明的氧化钛、氧化锆和氧化铌过度金属氧化物或二氧化硅薄膜非金属氧化物相互沉积构成； 可见光透过扩展膜系是由各种透明的氧化钛、氧化锆和氧化铌过度金属氧化物薄膜及二氧化硅薄膜非金属氧化物相互沉积构成。2.如权利要求1所述的阳光选择全介质非银膜系节能建筑玻璃，其特征在于，表面覆盖膜系、色彩调制膜系、红外透过选择滤过膜系、可见光透过减反膜系、功能连接转换膜系、紫外阳光选择滤过膜系和可见光透过扩展膜系中完全不含有贵重金属银及其他种类的金属。3.如权利要求1所述的阳光选择全介质非银膜系节能建筑玻璃，其特征在于，在表面覆盖膜系与玻璃基体之间由表及里依次叠压溅射镀覆有色彩调制膜系、红外透过选择滤过膜系、可见光透过减反膜系、功能连接转换膜系、紫外阳光选择滤过膜系和可见光透过扩展膜系中的全部膜系。4.如权利要求1所述的阳光选择全介质非银膜系节能建筑玻璃，其特征在于，在表面覆盖膜系、有色彩调制膜系、红外透过选择滤过膜系、可见光透过减反膜系、功能连接转换膜系、紫外阳光选择滤过膜系和可见光透过扩展膜系中，每一种不同的功能膜系都由不同的光学介质材料根据总体的功能要求匹配组合而成。
【文档编号】C03C17/34GK106007402SQ201610322794
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月16日
【发明人】庄志杰, 周钧
【申请人】赛柏利安工业技术（苏州）有限公司