专利名称：一种用压力控制透明度的透明板的制作方法
技术领域：
本发明属一种利用气压来调节包括玻璃材料在内透明板的透明度。
玻璃作为一种较好的透光材料在现代生活中已获得广泛的应用，但也正因为一般玻璃制出后其透明度是固定的，大量应用的镀膜玻璃和粘贴用太阳膜的透明度也是固定的。而在现实生活中由于天气，环境和各种原因的影响，人们又希望玻璃可随着不同的需要而任意控制改变其透明度。为达到这一目的，目前已经研制开发了利用多种原理或不同方式工作的可调光的功能玻璃作为窗口玻璃，但基本上都是以电致变色的工作方式为主，这其中有分为液晶类、悬浮粒子类、电解电镀类等多种方式，它们的基本工作原理各不相同，但基本上都存在有结构复杂，生产成本高等问题。其中液晶类变色玻璃技术上较为成熟，已经开始在市场上有一定的应用。尽管其具有工作方式简单、技术性能好等特点，但由于其昂贵的造价，决定了这类结构在短期内的很难大量推广应用。
为了从根本上解决上述这些电致变色技术制成的调光玻璃造价高等问题，在日本专利申请号JP6043500A2，名称为《LIGHT CONTROLLING LAMINATED GLASS》技术中介绍了一种玻璃调光技术，其工作原理为在夹层玻璃中间，有加热器使凝胶与溶胶相互转换导致的透明度变化。日本专利申请号JP019566A2名称为《LIGHT CONTROLLABLEGLASS STRUCTURE》技术中，介绍了一种调光玻璃的工作方式在一块周边密封的中空玻璃内，装有电极和电解液，通过控制电解液中气泡的增大或缩小来控制玻璃透明度的大小。日本专利申请号JP203894A2，名称为《PRODUCTION OF LIGHT-CONTROLLINGGLASS AND LIGHT-CONTROLLING GLASS PRODUCED THEREB》技术中，采用了控制中空玻璃中气泡的产生和消失对玻璃透明度的影响来达到玻璃调光的目的。而在日本专利申请号JP155345A2，名称为《WINDOW USING LIGHT CONTROLLING GLASS》的专利技术中，则采用了在密封的夹层玻璃中产生和消除气雾的方法使玻璃产生不同的透明度，进而达到该夹层玻璃具有调光的效果。以上这些种结构由于不用双面透明电极和其它物理或化学的电致变色材料，有可能大大的降低调光玻璃的造价。但由于其结构特点也存在一些不足之处如工作时的稳定性和可靠性较差，受环境温度影响较大，大面积均匀度不好等特点。决定了这类结构在推广应用中会受到一定的影响。在中国专利申请号99109913.3和99109970.2的两项申请，名称均为《一种可调透光薄膜的制作方法》的专利申请中，介绍了一种利用压力来调节透明薄膜透明度的薄膜结构。经实际应用测试表明，这种薄膜在抽气变为透明后，由于薄膜太软，容易产生光学畸变现象，使用效果不够理想。
本发明的目的是提供一种利用气压来调节包括玻璃材料在内透明板的透明度。其特点为在两块具有一定硬度并且周边密封的透明薄板中间，夹有一块柔软透明并且有凹凸不平表面的功能薄膜，通过内外气压改变使两块透明薄板对功能薄膜的施压程度，来改变整个透明板透明度的变化。
本发明方式以如下方式来实现的功能薄膜用柔软而富于弹性的透明材料制造，其至少有一面的表层分布有微小的凹凸点和相应纵横交错的排气沟。此功能薄膜夹在两块具有一定硬度的透明薄板中间，将这两块薄板周边密封形成的封闭空间，适当地方有一管道通出外界。当管道与外界相通时，内外气压平衡，功能薄膜与透明平板处于自然分离状态，光线经过透明材料后被功能薄膜上的均匀分布微小凹凸点漫射而变得不透明。而当通过管道将封闭在两薄板之间内功能薄膜周围的空气抽出后，由于功能薄膜是用柔软而富于弹性的透明材料制成的，受压后功能薄膜表面均匀分布微小凹凸点被薄板压平变形，使功能薄膜与透明薄板之间的间隙消失而合为一体，光线可以直射而变为透明。
采用本发明制成的可调透明度的透明板，可以用各种透明玻璃或者塑料制成，如制成可控透明度的玻璃，可控透明度的塑料板等。也可对目前所有正在使用的门窗和幕墙的透明玻璃进行改造，使之成为可控透明度的玻璃。控制方法也十分简单，需要透明时用手动或电动抽气后可一直保持处于透明状态，不需要透明时打开控制阀放气即可。本发明的制作与控制方法相对其它的可调控透明度的结构比较，具有如安装方便，工作可靠，耐久性好，工作面积不受限制，透光效果理想，调节控制系统简单，造价低廉，除在抽气需要耗能外，其它过程或状态不需耗能等特点。特别适合对现有的各种玻璃改造使其具有可控透明度的功能。
以下结合附图
实施例进一步说明本发明的基本结构图一是一种用压力控制透明度的透明板基本结构示意图。
图二是一种功能薄膜结构示意图。
图三是当透明板的材料为透明塑料薄板的基本结构示意图。
图四是当透明板的材料为透明玻璃时的基本结构示意图。
图五是压力控制系统为手动时的工作原理图。
图六是压力控制系统为电动时的工作原理图。
参照图一，一种用压力控制透明度的透明板基本结构如图所示，装置由两块透明薄板1和2，夹在中间的功能薄膜3，薄膜3采用柔软透明富于弹性的胶体材料制成，并至少在一面加工有特别花纹，密封两块透明薄板的密封胶4，在适当位置引出的导管5等组成。使用时，当导管5与外界相通无压差时，功能薄膜3与两块透明薄板1和2都处于自由状态，光线射入透明材料后被功能薄膜3上的特别花纹漫射而变得不透明。当从导管5向外抽气时，通过管道5将封闭在两块透明薄板1和2之间的功能薄膜3周围的空气抽出，内外压差增大，在外界大气压力作用下功能薄膜3被两块透明薄板1和2压紧变形，由于功能薄膜3是用柔软而富于弹性的透明材料制作的，压紧后功能薄膜3上花纹全部变形与透明薄板1和2紧贴、间隙消失而合为一体，光线可以直射而变为透明。
参照图二，可调透明度的功能薄膜3用富于弹性的透明胶体材料制成。至少有一面的特别花纹由微小的凹凸粒和纵横交错的小沟组成，微小的凹凸粒能使入射的光线漫射，小沟能使功能薄膜在受挤压时分布在微粒周围的气体能顺利排出。制作功能薄膜的材料可采用透明热塑性弹性体或者透明硅胶类胶体材料制作，其硬度应低于肖氏硬度30以下。
参照图三，当透明板的材料为透明塑料薄板时其基本结构如图所示，在夹有透明功能薄膜3的两块透明塑料薄板1和2的周边直接加热融为一体或用密封胶密封。薄板的材料，可采用甲基丙稀酸甲脂聚合物类、线性(半-)芳族聚酯类材料或者聚苯类透明塑料制作。
参照图四，当透明板的材料为透明玻璃时其基本结构如图所示。在夹有透明功能薄膜3的两块透明玻璃中，一块玻璃1的周边粘上一边条6，另一块玻璃2的周边与边条6的接缝用密封胶7密封。使两块玻璃在其内部保持密封的前提下可做微小的相对平行移动。
参照图五，当压力控制系统为手动时的工作原理示意图。从一块可调透明度窗口01的两块透明薄板夹缝中引出的导管02、分别通向一个可控的常闭阀门03和单向阀05，单向阀05的另一端分别与手动抽气泵06和另一单向阀04相连。工作时，用手往复推动泵的活塞，可将封闭在透明薄板中的空气抽出，在大气压力作用下功能薄膜被透明薄板夹紧变为透明。用手按下阀门03的控制按钮，空气进入、功能薄膜恢复原状。
参照图六，当压力控制系统为电动时的工作原理示意图。从一块可调透明度窗口11的两块透明薄板中引出的导管12、分别与一个电磁开关阀13和一台电动抽气泵14相连。工作时，需要窗口透明就打开泵14，抽到一定程度的真空后泵13会自动断电停机。需要窗口不透明就打开电磁开关阀13放气。
在实际应用中，利用本发明可以有很多种实施方式，以下分别举例说明。
可控透明度的塑料板。用两块表面具有一定硬度的透明塑料薄板，中间夹上可控透明度的功能薄膜后周边密封，在合适的地方引一根导管，制成一块能弯曲一定弧度、可控透明度的塑料薄板。将此薄板或放在或粘在任何需要控制透明度的地方，把导管接到相应的阀门和泵的接口便可使用。此薄板粘在或放在各种平面或者是不规则的曲面玻璃上，如各种曲面建筑用玻璃、汽车的侧面和后面玻璃等，均可使这些玻璃具有可控透明度的功能。
可控透明度的玻璃。以一块透明玻璃为底玻璃，放上可控透明度的功能薄膜，然后再盖上一块透明玻璃、或者是透明塑料薄板、并将其周边与底玻璃边密封，在合适的地方引出导管，将导管与相应的控制阀和泵的接口相连即可成为真正可控透明度的玻璃。这种玻璃可在工厂装配好后再拉到现场装配，也可对所有现有的玻璃进行改造。例如可对现有各种面积较小的活动门窗玻璃改造，然后将控制阀和手动泵装在玻璃框内，以手动控制为主，平时玻璃处于不透明状态，需要透明时用手拉动框内抽气泵如同用手拉窗帘一样使玻璃透明。对大面积固定式玻璃的改造，如各种玻璃幕墙、室内玻璃分隔墙等，在对玻璃改造成可控透明度的玻璃后，其透明度的控制方式可采用以电动的遥控或自控方式为主。
为了增强可调透明度透明板的实用性和美观性，夹在透明薄板中的功能薄膜还可制作出各种指定的花纹或文字，或者在薄板的内外放上一些需要的花纹或文字，当板处于不透明状态时看不见这些花纹或文字，一旦处于透明状态后，花纹或文字便能在透明薄板中显现出来。同时在制作功能薄膜的材料中还可添加上其它功能物质，如某些选择性的金属氧化微粒子，使功能薄膜同时具有阻隔太阳的紫外线和红外线的功能。加上某些色素使之具有颜色等。最终可使目前正在广泛应用的、普通低成本的透明玻璃，在不需要更换得情况下，改造成具有可调透明度、可高效阻隔紫外线和红外线的高性能玻璃。
在使用中有时要求在一块玻璃中分区域控制透明度，可在夹有功能薄膜的玻璃中分隔出需要的封闭分区空间、并分别控制与这些封闭空间相通的导管来达到这一目的。
权利要求
1.一种压力控制透明度的透明板，由两块具有一定硬度的透明薄板1和2，中间夹有一块功能薄膜3，两薄板的周边密封，有一与外界相通管道5等元件组成，其特征在于功能薄膜3由至少在一面加工有特别花纹的透明胶体材料制成。
2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于功能薄膜3至少有一面加工有的花纹由微小的凹凸粒和纵横交错的小沟组成。
3.根据权利要求1所述的结构，其特征在于功能薄膜3的硬度应低于肖氏硬度30以下。
4.根据权利要求1或3所述的结构，其特征在于功能薄膜3可用透明热塑性弹性体类或者透明硅胶类胶体材料制作。
5.根据权利要求1或4所述的结构，其特征在于功能薄膜3的制作材料可添加某些选择性的金属氧化微粒子。
6.根据权利要求1到5所述的结构，其特征在于透明薄板的制作材料可以用甲基丙稀酸甲脂聚合物类、线性(半-)芳族聚酯类、或苯乙烯类塑料制成。
7.根据权利要求1到6所述的结构，其特征在于夹有功能薄膜的两块透明塑料薄板的周边直接加热融为一体或用密封胶密封。
8.根据权利要求1所述的结构，其特征在于透明薄板的制作材料可以用各种透明玻璃。
9.根据权利要求1或8所述的结构，其特征在于一块玻璃1的周边粘上一边条6，另一块玻璃2的周边与边条6的接缝用密封胶7密封。
10.一种用压力控制透明板透明度改变的方法，其特征在于通过导管5放入或抽出密封在薄板1和2之间的功能薄膜3周围的空气。
全文摘要
一种利用气压来调节包括玻璃材料在内透明板的透明度。其特点为在两块具有一定硬度并且周边密封的透明薄板中间,封闭有一块柔软透明并且有凹凸不平表面的功能薄膜。通过内外气压改变使两块透明薄板对功能薄膜的施压程度,来改变整个透明薄板透明度的变化。可制成一块能弯曲一定弧度、可控透明度的塑料薄板。将此薄板或放在或粘在任何需要控制透明度的地方。也可对所有现有的玻璃进行改造,使之成为可调透明度的玻璃。
文档编号G02B5/00GK1384373SQ0111796
公开日2002年12月11日 申请日期2001年5月8日 优先权日2001年5月8日
发明者王仲明 申请人:王仲明