[發明專利]輻射制冷膜及制備方法、輻射制冷玻璃及制備方法

有效

• 申請號: 202011090292.4
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112239328B
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 胡彬;周軍;周振貴;段將將
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: C03C17/38
• 分類號: C03C17/38;C03C17/36;C03C17/34;F24F5/00
• 代理公司: 杭州宇信知識產權代理事務所(普通合伙) 33231
• 代理人: 張宇娟

本發明公開了輻射制冷膜及制備方法、輻射制冷玻璃及制備方法，膜依次包括透明發射體和透明反射體，透明發射體在中紅外光波長范圍中具有高發射率，在可見光波長范圍中具有低吸收率和高透過率，透明反射體在近紅外太陽光波長范圍中具有高反射率；在可見光波長范圍下，空氣、透明發射體和透明反射體三者的有效折射率逐漸增加。透明反射體來反射近紅外太陽光，可以避免其透過膜體，加劇制冷能耗，利用透明發射體來實現高效的輻射制冷，在此基礎上，控制透明發射體與透明反射體之間的折射關系，可以使二者結合起來既保證可見光高度透明，不影響采光，且同時實現高效的制冷效果。

技術領域

本發明屬于輻射制冷領域，更具體地，涉及輻射制冷膜及制備方法、輻射制冷玻璃及制備方法。

背景技術

窗戶在建筑物、車輛、溫室大棚等應用中具有重要的價值。傳統的窗戶玻璃對太陽輻射具有很高的透明度，可以讓近紅外光(波長范圍為0.7-2.5μm)透過，這加劇了內部空間的制冷能耗。

窗戶玻璃在太陽光照射下會吸熱，尤其是具有一些功能層的窗戶，如著色玻璃、電致變色玻璃、熱致變色玻璃等，它們在陽光下的吸熱效應尤為明顯。窗戶的吸熱導致其溫度升高，這會加劇與室內空間的非輻射熱交換，從而影響室內的制冷能耗。

開發一種簡單、綠色節能的制冷窗膜是迫切地需要。

輻射制冷作為一種不需要能源輸入，而降低自身溫度的技術，日前受到了廣泛的關注。相比于空調制冷中大量使用的CFCS、HCFCS、HFC等制冷工質對臭氧層以及環境氣候的威脅，輻射制冷是一種更加綠色的制冷技術，對于環境保護和能量利用都有著非常重要的意義。輻射制冷一般通過強烈的反射太陽光，同時在大氣窗口(波長范圍為8-13μm)發射熱輻射，實現不消耗能源的自發冷卻。

但是，目前輻射制冷技術大多用于墻壁或屋頂，較少地應用在窗戶中，這是因為窗戶場景對輻射制冷材料的可見光透過率有著更高地要求，而既想實現降低能耗的被動制冷，又不能降低窗戶的透光性，還要保證使用壽命，十分困難。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了輻射制冷膜及制備方法、輻射制冷玻璃及制備方法，其目的在于，以更簡化的輻射制冷膜結構來滿足要求更高的應用場景需求。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種輻射制冷膜，依次包括透明發射體和透明反射體，所述透明發射體在中紅外光波長范圍中具有高發射率，并在可見光波長范圍中具有低吸收率和高透過率，所述透明反射體在近紅外太陽光波長范圍中具有高反射率；在可見光波長范圍下，空氣、所述透明發射體和所述透明反射體三者的有效折射率逐漸增加。

通過上述技術方案，利用透明反射體來反射近紅外太陽光，可以避免其透過膜體從而提高此側的環境溫度，加劇制冷能耗，利用透明發射體來實現高效的輻射制冷，在此基礎上，控制透明發射體與透明反射體之間的折射關系，可以使二者結合起來既保證可見光高度透明，不影響采光，且同時實現高效的制冷效果。

按照本發明的另一個方面，提供了一種輻射制冷膜的制備方法，包括以下步驟：

S1，通過卷對卷的方式形成一層或多層透明發射體，透明發射體的材料從以下中進行選擇：聚二甲基硅氧烷、聚對苯二甲基乙二醇脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亞胺、聚苯乙烯、聚碳酸酯、苯乙烯丙烯腈、聚乙烯醇縮丁醛酯；

S2，在所述透明發射體上制備一層或多層透明反射體。

通過本方法，可以制備出一卷透明的輻射制冷膜，便于實際應用，可以靈活地貼覆在各種應用場景中，尤其是使用在窗戶上。

按照本發明的另一個方面，提供了一種輻射制冷玻璃，包括上述的輻射制冷膜，還包括位于透明反射體遠離透明發射體一側的普通玻璃。

該輻射制冷玻璃可以應用在窗戶場景中，能同時滿足窗戶對可見光透過率和制冷效果的雙重需求。