自清洁系统和窗户玻璃技术方案

本发明专利技术涉及一种自清洁系统（１０）和窗户玻璃。该自清洁系统包括透光衬底（２０）、发光装置（３０）以及应用到该透光衬底的表面（２２）用于产生自清洁表面的光催化层（４０）。该光催化层在使用预定波长范围的光照射时产生自清洁效果。该透光衬底至少对于该预定波长范围的子范围是透光的。该发光装置布置成用于经由该透光衬底来照射该光催化层，由该发光装置发射的发射光谱包括该子范围内的光。根据本发明专利技术的照明系统的效果在于，经由透光衬底照射光催化层使得发光装置可以布置为较靠近该光催化层，因而仅需要来自该发光装置的较低光通量来激发自清洁工艺。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种包括透光衬底和光催化材料层的自清洁系统。本专利技术还涉及包括该自清洁系统的窗户。
技术介绍
包括光催化材料层的自清洁系统本身是已知的。它们例如用作由塑料制成的玻璃窗装配板或用作窗户玻璃，或者例如作为外观设计用作建筑物上的盖板。特别是当用作建筑物上的盖板时，光催化材料层节省了建筑物外部清洁的时间和成本。光催化自清洁活性是在光催化层受阳光照射时通过产生氢氧和过氧自由基而引起的。所产生的自由基氧化且因此破坏表面上的有机污物，该有机污物随后例如可以通过雨水被清洗掉。包括二氧化钛的光催化自清洁涂层是公知的。同样对于室内应用，如US2006/0137708所披露，光催化自清洁层的使用是有益的，其提供了一种通过为厨房瓷砖和操作台提供均匀地分散在稀硅溶胶内的诸如二氧化钛的半导体制成的光催化剂薄膜涂层，来光催化地处理厨房瓷砖和操作台上的污迹的工艺。光源，例如荧光灯，用于照射和通过包括在荧光内的紫外辐射来光激励光催化薄膜。因此，污迹被分解且此层被自动清洁。已知光催化工艺的缺点为，需要来自荧光灯的较高通量的紫外辐射。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种需要较少紫外光的自清洁衬底。根据本专利技术第一方面，此目的使用如权利要求1所述的透光自清洁系统来实现。根据本专利技术第二方面，此目的使用如权利要求13所述的窗户来实现。根据本专利技术的自清洁系统包括透光衬底、发光装置、以及应用到透光衬底的表面用于提供自清洁表面的光催化层，该光催化层布置成用于在使用预定波长范围的光照射时产生自清洁效果，该-->透光衬底至少对于该预定波长范围的子范围是透光的，并且该发光装置布置成用于经由该透光衬底来照射该光催化层，由该发光装置发射的发射光谱包括该子范围内的光。根据本专利技术的自清洁系统的效果在于，透光衬底对于能够产生自清洁效果的部分光是透射的。因此，发光装置可以应用在透光衬底附近，例如在透光衬底后方，或者在透光衬底的边缘。当发光装置布置在透光衬底附近时，仅需要来自该发光装置的较低光通量来照射光催化层以激发自清洁工艺。在已知清洁工艺中，灯照射表面的周围环境并致使紫外辐射和可见光入射在薄膜上。因此不仅该表面而且表面周围均被紫外辐射照射。这致使已知系统需要从荧光光源发射的显著过量紫外辐射，从而能够使用足以产生自清洁效果的紫外光来照射该表面。大部分紫外辐射由于照射到表面周围而非照射到相关表面而损失。由于紫外辐射对人有害，应当避免表面周围所需的紫外辐射和照射。在根据本专利技术的系统中，光经由透光衬底入射在该层上，这使得可以减小发光装置和该层之间的距离。因此，需要照射更少的自清洁系统周围环境且因此浪费更少的光。根据本专利技术的自清洁系统的另一优点在于，光催化层可以在任何时刻被激发，例如就在阵雨之前或者期间。光催化层经常应用到指向建筑物外部的窗户的表面。由于阳光包括紫外光，使用环境阳光照射窗户将激发光催化层的自清洁效果。然而，依赖于环境阳光来激发自清洁层将不能导致光催化层的最佳使用，因为自清洁效果在阴天将不会被最佳地激发，且因此阵雨将不会从自清洁表面洗掉污物。在根据本专利技术的自清洁系统中，自清洁系统包括发光装置，该发光装置发射用于激发自清洁效果的光。因此，自清洁效果可以在任何时刻被激发，甚至是在阴天，最佳地利用雨天来清洁建筑物的外部。在此上下文中，透光衬底是指这样的衬底，其透射一些入射光穿过衬底。该衬底例如可以是基本透明的，或者例如可以是在透射的同时漫射入射光的漫射器。在JP 01-169866中披露了一种放电灯，其包括直接应用到放电灯的放电室外表面的光催化剂层。因此JP 01-169866内的光催化剂层直接应用到发光装置以有效地利用由发光装置发射的紫外光来对空气除-->臭。相反，根据本专利技术的自清洁系统中的透光衬底布置在发光装置和用于在透光衬底上产生自清洁表面的光催化层之间。根据本专利技术的自清洁系统的发光装置例如优选地为诸如无机LED、有机LED、聚合物LED或激光二极管的发光二极管(另外也称为LED)。使用LED的益处在于，由LED发射的光的发射光谱可以选择为例如仅包括有限范围的紫外光。此有限范围的紫外光例如可以选择为对人伤害较少。然而，发光装置可以是诸如低压放电灯、高压放电灯、白炽灯或者激光光源的任何合适的发光装置。由发光装置发射的发射光谱包括预定波长范围的子范围内的光，以用于在光催化层内产生自清洁效果。在自清洁系统的一实施例中，发光装置夹置在透光衬底和基本平行于透光衬底布置的另一透光衬底之间。按照这种布置来布置的发光二极管也称为“玻璃内LED”装置。此实施例的益处在于，将发光装置布置在透光衬底和另一透光衬底之间使得发光装置能被屏蔽，从而例如免受环境影响。在自清洁系统的一实施例中，自清洁系统包括半透明或基本透明的导体布置，该导体布置构成用于将该发光装置连接到用于驱动该发光装置的电源的电路。基本透明的导体布置是这样的电连接布置，其在系统正常使用时基本不被观察者察觉。基本透明的导体布置例如可包括诸如氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锡或者掺氟的氧化锡的透明导电材料。半透明导体布置是这样的电连接布置，其使得光可穿过半透明导体布置。各个电连接例如可以由不透明材料制成。如果电连接由不透明材料制成，电连接布置则使得光允许穿过半透明导体布置。电连接例如可以采用较薄不透明材料的形式且布置成彼此相邻且分隔，使得入射在半透明导体布置上的大部分光仍透过半透明导体布置。如果导体布置不引入光透射的变化(例如因为其未被构图或者因为图案不可见)，大于或等于50％的透明度足以使该系统是透明的。更优选地，透明度大于70％，更优选地大于90％，且甚至更优选地大于99％。如果导体布置被构图(例如因为使用细引线)，透明度优选地大于80％，更优选地大于90％，但是最优选地大于99％。透明或半透明导体布置例如可以应用在透光衬底表面与光催化层相对的一侧上。备选地，透明或半透明导体布置例如可以应用在透光衬底和另一透光衬底之间。当自-->清洁系统为窗户时，透明或半透明导体布置的使用使得发光装置可以布置在窗户上该发光装置经由透光衬底直接照射光催化层的位置处。在自清洁系统的一实施例中，半透明导体或基本透明的导体包括：-诸如氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锡或掺氟的氧化锡的基本透明导电材料，或者-多个不透明导电引线，两条相邻不透明导电引线之间的距离比不透明导电引线的直径大5倍，或者-应用到透光衬底或者另一透光衬底的导电墨水图案。使用例如氧化铟锡作为基本透明材料的益处在于，该材料可以较容易地应用和成形，例如因为这种材料尤其适合于通过激光写入来构图。使用导电墨水的益处在于，其可以例如通过较廉价的丝网印刷较容易地应用。在自清洁系统的一实施例中，发光装置嵌入在布置于透光衬底和另一透光衬底之间的热塑性材料或树脂内。布置在两个透光衬底之间的诸如聚乙烯醇缩丁醛(另外也称为PVB)的热塑性材料典型地形成安全玻璃窗户。这种安全玻璃窗户一般应用在车辆和建筑物中以防止在玻璃破裂之后窗户解体。由于发光装置在发光时典型地具有升高的外部温度，热塑性材料的使用使得可以弛豫由于本专利技术自清洁系统的局部加热引起的材料应力。此外，热塑性材料还屏蔽发光装置使其免受诸如湿气和低温的环境影响，这进一步增加了发光装置的寿命。当使用发射紫外光的发光装置时，树脂的使用可能是有益的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自清洁系统（１０，１２，１４，１６），包括透光衬底（２０）、发光装置（３０，３２，３４）以及应用到该透光衬底（２０）的表面（２２）用于提供自清洁表面（２２）的光催化层（４０），该光催化层（４０）布置成用于在使用预定波长范围的光照射时产生自清洁效果，该透光衬底（２０）至少对于该预定波长范围的子范围是透光的，并且该发光装置（３０，３２，３４）布置成用于经由该透光衬底（２０）来照射该光催化层（４０），由该发光装置（３０，３２，３４）发射的发射光谱包括该子范围内的光。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2007-6-14 07110271.91.一种自清洁系统(10，12，14，16)，包括透光衬底(20)、发光装置(30，32，34)以及应用到该透光衬底(20)的表面(22)用于提供自清洁表面(22)的光催化层(40)，该光催化层(40)布置成用于在使用预定波长范围的光照射时产生自清洁效果，该透光衬底(20)至少对于该预定波长范围的子范围是透光的，并且该发光装置(30，32，34)布置成用于经由该透光衬底(20)来照射该光催化层(40)，由该发光装置(30，32，34)发射的发射光谱包括该子范围内的光。2.如权利要求1所述的自清洁系统(10，12，14，16)，其中该发光装置(30，32，34)夹置在该透光衬底(20)和基本平行于该透光衬底(20)布置的另一透光衬底(24)之间。3.如权利要求1或2所述的自清洁系统(10，12，14，16)，其中该自清洁系统(10，12，14，16)包括半透明或者基本透明的导体布置(50，52)，该导体布置构成用于将该发光装置(30，32，34)连接到用于驱动该发光装置(30，32，34)的电源的电路。4.如权利要求3所述的自清洁系统(10，12，14，16)，其中该半透明或者基本透明的导体布置(50，52)包括：-基本透明的导电材料，或者-多个不透明导电引线(52)，两条相邻不透明导电引线(52)之间的距离(D)比该不透明导电引线(52)的直径(d)大5倍，或者-应用到该透光衬底(20)或者该另一透光衬底(24)的导电墨水图案(50)。5.如权利要求2、3或4所述的自清洁系统(10，12，14，16)，其中该发光装...

【专利技术属性】
技术研发人员：MMJW范赫彭，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]