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Vitrage pour véhicule
L'invention est relative aux vitrages pour véhicules, notamment ceux dont la transmission lumineuse peut être inférieure à 70%, autrement dit ceux qui constituent une partie au moins du toit ou, pavillon, mais aussi les vitrages latéraux et la lunette arrière.
Les constructeurs automobiles orientent leurs productions vers des véhicules qui comportent une surface croissante de parois vitrées. Cette tendance qui a touché d'abord les pare-brise et lunettes arrière des véhicules, s'est poursuivie par les parties constituant le toit de ceux-ci
L'accroissement des surfaces vitrées, soulève différents problèmes. En particulier, la présence de larges surfaces vitrées nécessite des moyens supplémentaires pour atteindre un confort thermique satisfaisant. La présence d'un toit métallique traditionnellement revêtu de parements, permet de restreindre les échanges thermiques avec l'extérieur de façon significative. Cette limitation intervient lorsque la température extérieure est inférieure à celle souhaitée dans l'habitacle.
Elle intervient aussi dans le cas contraire, en présence d'un fort apport énergétique extérieur, notamment par rayonnement solaire.
Les dispositifs de climatisation permettent de rétablir à peu près des conditions de température satisfaisantes dans l'habitacle, mais c'est au prix d'une consommation énergétique supplémentaire qui peut être relativement importante.
Par ailleurs, si globalement la température de l'habitacle peut être maintenue à un niveau convenable, les passagers témoignent souvent de sensations désagréables en dépit de cette température. A ces dernières se rattachent les sensations dites d'épaule froide pour les personnes proches d'un vitrage exposé à des températures extérieures relativement basses.
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Les inventeurs se sont proposés en conséquence de rechercher des moyens pour améliorer le confort thermique des véhicules comportant de larges surfaces vitrées, et ceci sans accroître la sollicitation des moyens de climatisation grands consommateurs d'énergie. En d'autres termes les inventeurs ont recherché des moyens complémentaires qui agissent de façon passive.
Il convient de trouver des vitrages qui offrent une transmission lumineuse, sans doute moindre que celle exigée des pare-brise, mais qui reste significative, compte tenu de ce que le choix de remplacer les parois métalliques traditionnelles par des vitrages est de procurer une certaine transparence.
Simultanément ces vitrages doivent constituer des parois qui s'opposent, en partie au moins, aux échanges thermiques entre l'atmosphère extérieure et l'habitacle, que ce soit par convection ou par rayonnement. Cette difficulté est accrue du fait que la limitation des échanges thermiques doit intervenir dans toutes les conditions climatiques rencontrées.
Les développements antérieurs ont porté, pour l'essentiel sur la limitation de l'effet de serre qui se manifeste lorsque le véhicule est exposé au rayonnement solaire. Les solutions proposées s'efforçaient notamment d'améliorer la sélectivité de la transmission, autrement dit le rapport existant entre la transmission lumineuse et la transmission énergétique, le plus intéressant étant de parvenir à la sélectivité la meilleure possible. Cette voie a été développée en particulier pour les pare-brise qui doivent offrir une transmission lumineuse supérieure à 70 ou, 75 % selon les pays, et, par ailleurs, qui représentent une part conséquente des surfaces vitrées exposées au rayonnement solaire.
Pour améliorer cette sélectivité deux paramètres ont été systématiquement considérés, la sélectivité intrinsèque des verres entrant dans la constitution de ces vitrages d'une part, notamment par un choix approprié des composés colorant ces verres, et d'autre part l'introduction dans ces vitrages d'intercalaires ou de couches limitant, réfléchissant ou absorbant le rayonnement énergétique incident.
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Tant que l'accroissement de surface des vitrages restait peu important, les constructeurs ne se sont pas préoccupé du maintien du confort thermique dans des conditions hivernales, le chauffage de l'habitacle ne nécessitant pas normalement un surcroît de consommation d'énergie. Même si la présence de toits ouvrants vitrés pouvait conduire à un certain inconfort dans des conditions extérieures particulièrement froides, la mise en place de rideaux mobiles pouvant masquer momentanément ces surfaces, permettait de rétablir des conditions plus agréables, au prix il est vrai de la perte de la transparence initialement recherchée. La question est apparue de façon plus aiguë avec le développement des grands toits vitrés. Pour ceux-ci, l'utilisation de volets masquant le vitrage devient difficile à réaliser de manière satisfaisante.
Les inventeurs ont cherché une solution aux problèmes indiqués cidessus, et se sont efforcés, de concilier le confort thermique en toute saison, avec le maintien de larges surfaces assurant une transmission lumineuse significative.
Dans un premier temps les inventeurs ont étudié les mécanismes qui commandent le confort thermique à l'intérieur des véhicules et ceci dans les conditions diverses reproduisant notamment les conditions climatiques été/hiver. Ils ont ainsi pu établir l'importance des flux thermiques à proximité des parois considérées dans l'établissement des conditions existant dans l'habitacle. Ils ont encore, par des enquêtes effectuées sur des passagers cobayes , déterminé les conditions que ces flux devaient remplir pour conduire aux meilleurs résultats en terme de confort et ceci en étudiant divers types de parois vitrées.
Les inventeurs ont ainsi pu établir que pour améliorer le confort thermique des véhicules, des vitrages équipant ces véhicules devaient satisfaire aux conditions suivantes : # dans les conditions estivales , sans mouvement relatif du vitrage par rapport à l'atmosphère environnante, la valeur relative correspondant au rapport de la différence ##, entre le flux entrant
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cpe, et le flux sortant cps par le vitrage, au flux sortant, en fonction de la transmission lumineuse TLA répond à la relation : ##/ cps = (cpe -cps ) / cps <0,8TLA+25 dans laquelle TLA est la transmission lumineuse exprimée en pourcentage ;
# et par ailleurs, notamment pour tenir compte des conditions hivernales , la valeur relative correspondant au rapport de la différence entre le flux sortant cps et le flux entrant #E par le vitrage, au flux sortant.
# ##/ cps = (cps -cpe ) / cps < 0.24.
Les conditions estivales dans le cadre de l'invention ont été choisies de manière arbitraire comme celles correspondant à une température atmosphérique extérieure de 32 C, avec un ensoleillement de 1000w/m2. Ces conditions sont bien représentatives de celles qui prévalent dans les climats tempérés, et dans tous les cas, sont suffisantes pour qualifier les vitrages répondant au but poursuivi. Pour les conditions hivernales la température extérieure est choisie à - 18 C sans apport rayonné de l'extérieur.
L'énergie franchit le vitrage soit par transmission directe soit par ré- émission de l'énergie absorbée. Les vitrages ne transmettent pas de la même façon selon les caractéristiques des rayonnements considérés. On s'efforce d'accroître leur sélectivité, c'est à dire la proportion de rayonnement visible par rapport au rayonnement infrarouge transmis par le vitrage. L'amélioration de la sélectivité passe par le choix de la composition du verre et/ou par l'application de couches minces. Mais, quelle que soit la sélectivité du vitrage, l'énergie transmise reste fonction de la transmission TLA. C'est ce qu'exprime la relation retenue. Dans tous les cas l'importance du flux thermique croît avec la transmission du vitrage.
Plus faible est la
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transmission, plus faible est le flux et par suite plus facilement le confort peut être assuré dans le véhicule.
Dans ces conditions on comprend que la limitation du flux thermique en période estivale conduit de préférence à choisir des vitrages dont la transmission est relativement faible. Ceci n'est possible que dans la limite des transmissions acceptées par les réglementations en vigueur. Pour les vitrages dont la transmission lumineuse n'est pas réglementée, comme celle des toits ou des vitres latérales arrière, le choix doit s'efforcer de satisfaire les préférences des utilisateurs.
Pour les toits, les vitrages latéraux arrière et la lunette, les vitrages utilisés ont avantageusement une transmission lumineuse qui n'est pas supérieure à 30%. Cette transmission peut même être inférieure à 20% ou dans certains cas à 15%, ce qui facilite bien évidemment la réduction du flux thermique. Ordinairement la transmission n'est pas inférieure à environ 10%.
Quelle que soit la nature du verre, le flux thermique est avantageusement tel que dans les conditions estivales : ##/ #s <0,8TLA+23 et de préférence tel que : ##/ cps <0,8TLA+20
En dehors de la nature du verre, les performances des vitrages peuvent être modifiées par adjonction de couches fonctionnelles. En particulier pour satisfaire aux conditions de flux thermique indiquées précédemment, les inventeurs ont montré qu'il était intéressant d'assortir les vitrages de couches essentiellement à basse émissivité. Les vitrages selon l'invention pourvus d'une couche ont une émissivité qui est avantageusement inférieure ou égale à 0,35.
De préférence l'émissivité du vitrage portant une couche est au plus égale à 0,3, et de façon particulièrement préférée est inférieure à 0,2.
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Il est bien connu que les couches réfléchissant les rayons infrarouges permettent de prévenir un échauffement excessif de l'habitacle, et pour cette raison font l'objet d'une utilisation très répandue pour les pare-brise des véhicules récents. Ces couches sont, pour l'essentiel, constituées d'assemblages de couches métalliques et diélectriques. Les couches réfléchissantes les plus usuelles comprennent une ou deux couches d'argent. Les couches de ce type permettent d'améliorer le confort selon les conditions fixées par la présente invention. Mais ces couches connaissent un certain nombre de particularités qui en limitent l'utilisation. Ainsi le dépôt de ces assemblages complexes se fait après la formation des feuilles de verre, en dehors des lignes de production float , habituellement par des techniques sous vide.
Le dépôt par des techniques sous vide est relativement coûteux. Les couches obtenues sont par ailleurs relativement fragiles. Les transformations des vitrages qui les comportent, notamment les opérations de bombage et de trempe, doivent être conduites dans des conditions particulièrement rigoureuses pour éviter une détérioration de leurs propriétés. En dehors de cette sensibilité aux épreuves thermiques, ces couches présentent aussi une faible résistance mécanique. Pour cette raison leur utilisation est généralement limitée aux vitrages feuilletés, ces couches étant disposées sur les faces des feuilles de verre non exposées aux aléas mécaniques.
Les inventeurs ont montré qu'il était avantageux de munir les vitrages selon l'invention d'une couche basse-émissive du type obtenu par pyrolyse.
L'utilisation d'une couche pyrolytique basse-émissive, présente plusieurs avantages sur l'utilisation de celles obtenues par dépôt sous vide. En premier, les techniques pyrolytiques peuvent être mises en oeuvre directement sur les lignes de production float . Le coût de production de ces couches est sensiblement moindre que celui des couches déposées sous vide. En suite, les couches produites par pyrolyse sont connues pour être beaucoup plus résistantes aussi bien aux traitements thermiques de type bombage/trempe, qu'aux épreuves sollicitant la résistance mécanique.
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La résistance des couches pyrolytiques est en particulier suffisante pour que celles-ci soient disposées directement sur la face du vitrage tournée vers l'habitacle.
Les couches basse-émissive obtenues par pyrolyse sont notamment du type décrit dans les publications antérieures GB 2 200 139, GB 2 302 101, GB 2 302 102, WO 99/48 828, EP 986 521. Elles sont ainsi avantageusement constituées d'oxyde d'étain dopé. Des couches préférées sont des couches d'étain dopé à l'antimoine.
D'autres couches préférées sont constituées d'oxyde d'étain dopé au fluor. Les couches principales sont d'oxyde d'étain dopé, sont par ailleurs souvent associées à d'autres couches dans des ensembles comprenant sous-couches et/ou sur-couches, pour en améliorer les performances ou en modifier les caractéristiques, notamment d'apparence en terme de couleur.
D'autres couches ou assemblages de couches, convenant aussi selon comprennent les couches bien connues dites ITO, à base d'oxydes d'étain et d'indium.
Les vitrages selon l'invention se caractérisent par leurs propriétés vis-àvis des conditions thermiques. Dans ce domaine comme précisé précédemment, interviennent les paramètres de flux thermique liés comme on l'a vu à la transmission lumineuse. Cette dernière dépend de la coloration du verre. Elle dépend aussi des couches qui sont appliquées sur la feuille de verre. La transmission dépend encore bien évidemment de l'épaisseur de la feuille de verre. Dans la pratique ce facteur est cependant commandé principalement par d'autres impératifs. Les constructeurs automobiles demandent en particulier deux performances en grande partie contradictoires. Ils veulent que l'utilisation du verre à la place des tôles métalliques n'entraîne pas un accroissement trop important du poids.
Par ailleurs ils demandent simultanément que les vitrages utilisés aient une grande résistance mécanique. La première exigence tend à réduire l'épaisseur des vitrages, la seconde, à l'inverse
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conduit à accroître cette épaisseur et le cas échéant à remplacer une feuille monolithique par un vitrage feuilleté. Un compromis est en général nécessaire entre ces exigences. Les vitrages, et en particulier ceux présentant les plus grandes dimensions, à savoir les vitrages des toits ou ceux des lunettes arrière, ont des épaisseurs qui ne dépassent pas 6mm, qu'ils soient ou non feuilletés. Le plus souvent l'épaisseur n'est pas supérieure à 5mm. Pour les vitrages monolithiques l'épaisseur est le plus souvent inférieure ou égale à 4mm, et n'est en général pas inférieure à 2mm.
L'utilisation de verres dont la coloration commande notamment la transmission lumineuse a également une incidence sur la transmission énergétique.
Suivant la composition choisie et en particulier selon la nature des composés colorants, la transmission énergétique peut être contrôlée. Pour les surfaces importantes exposées à l'ensoleillement, et pour lesquelles la transmission lumineuse est volontairement limitée, il est avantageux de choisir les vitrages présentant une transmission énergétique aussi faible que possible. Pour les vitrages dont la transmission lumineuse est ainsi inférieure à 30% sous 4mm, il est souhaitable d'utiliser des feuilles dont la transmission énergétique (Moon) ne dépasse pas 20% et de préférence est inférieure à 15%.
L'invention est décrite de façon plus détaillée dans la suite de la description qui fait référence aux planches annexées dans lesquelles : la figurel est une vue de dessus de l'enceinte d'essai utilisée pour déterminer les propriétés des vitrages , dans la configuration correspondant aux conditions estivales ; la figure 2, est une vue analogue à celle de la figure 1, dans la configuration correspondant aux conditions hivernales ; la figure 3 est un graphique présentant l'appréciation du confort thermique d'un véhicule en cycle de fonctionnement dans des conditions estivales ;
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la figure 4 est analogue à la précédente pour un cycle en conditions hivernales.
Pour mettre en évidence les propriétés des vitrages selon l'invention, une installation d'essai utilisée par les inventeurs est représentée aux figures 1 et 2.
L'installation comporte une enceinte 1 parallélépipédique de 1000x650x450 mm. Cette enceinte est en bois aggloméré de 18mm, constituant des parois suffisamment isolantes vis à vis de l'extérieur pour que les échanges thermiques à travers ces parois soient négligées. Une extrémité de cette enceinte 1, comporte une ouverture de 390x390mm. Le vitrage testé 2 est placé devant cette ouverture qu'il recouvre complètement.
Dans l'axe de l'enceinte, et à une distance de 100mm du vitrage on dispose le capteur du fluxmètre 3. La température dans l'enceinte 1 est mesurée à l'aide d'un thermocouple 4 disposé en son centre.
Le flux thermique incident auquel est exposé le vitrage 2, est généré par une lampe Philips infrarouge 5, de 250w (R125IR), disposée dans l'axe de l'enceinte. Les caractéristiques de puissance de la lampe 5, et sa distance au vitrage 2, sont choisies de telle sorte que le vitrage soit à peu près uniformément irradié, à raison de 1000 w/m2 en conditions estivales (avec un position de potentiomètre de 78%).
L'ensemble de l'enceinte 1 et de la lampe générant le flux incident, est placé dans un local dont la température est régulée. Pour les conditions estivales la température du local est de 32 C.
Pour les conditions hivernales, l'installation utilisée est celle représentée à la figure 2. L'enceinte 1, la disposition du vitrage 2, la position du capteur du fluxmètre 3, sont telles qu'indiquées à propos de la figure 1.
L'enceinte 1 est séparée en deux par une plaque 6 en acier inoxydable noire de lmm d'épaisseur. La plaque 6 est disposée à 250mm du vitrage 2. Une
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lampe 5 rayonne en direction de la plaque 6, dont elle élève la température jusqu'à 37 C en son centre. La température de la plaque est régulée de telle sorte qu'elle corresponde sensiblement en terme de rayonnement en direction du vitrage 2, à celui émis par une personne (position du potentiomètre de 77%).
L'enceinte est toujours située dans le local à température régulée. Pour les conditions hivernales, la température du local est fixée à - 20 C.
Pour constituer ces vitrages plusieurs types de verres sodo-calciques clairs et colorés sont utilisés. Le tableau suivant indique la composition des éléments colorants essentiels de ces verres, ainsi que la transmission lumineuse et énergétique pour une épaisseur de 4mm.
EMI10.1
<tb>
<tb> clair <SEP> vert <SEP> bleu <SEP> gris
<tb> Fe203 <SEP> % <SEP> 0,08 <SEP> 0,63 <SEP> 1,15 <SEP> 1,32
<tb> FeO <SEP> % <SEP> 0,01 <SEP> 0,15 <SEP> 0,31 <SEP> 0,29
<tb> Co <SEP> ppm <SEP> 85 <SEP> 185
<tb> Se <SEP> ppm <SEP> 34
<tb> TLA4 <SEP> 90 <SEP> 77 <SEP> 44 <SEP> 17
<tb> TE4 <SEP> 86 <SEP> 53 <SEP> 28 <SEP> 15
<tb>
Certaines des feuilles de verre étudiées comportent des couches ou systèmes de couches améliorant leurs caractéristiques.
Il s'agit notamment de couches pyrolytiques à base d'oxyde d'étain dopé à l'antimoine (Sn/Sb). Il s'agit plus précisément d'un ensemble comportant une couche de SnO2 dopé à 5. 5% de SbO, et d'une épaisseur de l'ordre 375 nm, avec une sous couche de SiOx de 75 nm d'épaisseur et une sur-couche de SnO2[Sb] de 300 nm. Cette couche est obtenue par pyrolyse suivant les techniques décrites dans les brevets nommés ci-dessus.
Une autre couche est également testée, qui est à base d'oxyde d'étain dopé au fluor (Sn/F). L'assemblage utilisé est constitué d'une couche SnO2, dopé à
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1. 5% de F, ayant une épaisseur de 385 nm, avec une sous-couche de SiOx de 75nm d'épaisseur et une sur-couche de Sn02[F] de 310 nm.
Des ensembles à doubles couches d'argent (2Ag), obtenus par dépôt sous vide sont également essayés. Ils sont constitués de la façon suivante : ZnSnO/Ag/Ti/ZnSnO/Ag/Ti/ZnSnO
La composition des vitrages est rapportée dans le tableau suivant avec les caractéristiques de transmission lumineuse TLA:
EMI11.1
<tb>
<tb> verre <SEP> extérieur <SEP> intercalaire <SEP> PVB <SEP> verre <SEP> intérieur <SEP> TLA
<tb> 1 <SEP> clair <SEP> 3,85 <SEP> 89,6 <SEP>
<tb> 2 <SEP> clair <SEP> 3,85 <SEP> Sn/F <SEP> 81,7
<tb> 3 <SEP> clair <SEP> 5,85 <SEP> Sn/F <SEP> 80,7 <SEP>
<tb> 4 <SEP> clair <SEP> 3,85 <SEP> Sn/Sb <SEP> 68 <SEP>
<tb> 5 <SEP> clair <SEP> 5,85 <SEP> Sn/Sb <SEP> 67,2 <SEP>
<tb> 6 <SEP> bleu <SEP> 4,85 <SEP> Sn/Sb <SEP> 28,3 <SEP>
<tb> 7 <SEP> gris <SEP> 3,85 <SEP> 18,2 <SEP>
<tb> 8 <SEP> gris <SEP> 3,85 <SEP> Sn/Sb <SEP> 13,8 <SEP>
<tb> 9 <SEP> gris <SEP> 3,15 <SEP> 0,76 <SEP> clair <SEP> vert <SEP> 2,1 <SEP> 14
<tb> 10 <SEP> gris <SEP> 2,1 <SEP> 0,76 <SEP> gris <SEP> clair <SEP> 3,15 <SEP> Sn/F <SEP> 9.8
<tb> 11 <SEP> clair <SEP> 2,1 <SEP> 2xAg <SEP> 0,76 <SEP> gris <SEP> gris <SEP> 2,1 <SEP> 9,3
<tb> 12 <SEP> clair <SEP> 2,1 <SEP> 2xAg <SEP> 0,
76 <SEP> vert <SEP> gris <SEP> 3,15 <SEP> 18,6
<tb>
Le tableau suivant comporte les valeurs mesurées correspondant aux différents vitrages essayés :
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EMI12.1
<tb>
<tb> TLA <SEP> cpe <SEP> -#s <SEP> (#e <SEP> -cps)/cps
<tb> 1 <SEP> 89,6 <SEP> 536 <SEP> 116.7
<tb> 2 <SEP> 81,7 <SEP> 291 <SEP> 64.6
<tb> 3 <SEP> 80,7 <SEP> 303 <SEP> 67.6
<tb> 4 <SEP> 68 <SEP> 193 <SEP> 43.9
<tb> 5 <SEP> 67,2 <SEP> 182 <SEP> 41.4
<tb> 6 <SEP> 28,3 <SEP> 77 <SEP> 17.8
<tb> 7 <SEP> 18,2 <SEP> 262 <SEP> 60
<tb> 8 <SEP> 13,8 <SEP> 92 <SEP> 21.2
<tb> 9 <SEP> 14 <SEP> 157 <SEP> 36.3
<tb> 10 <SEP> 9.8 <SEP> 111 <SEP> 25. <SEP> 2
<tb> 11 <SEP> 9,3 <SEP> 55 <SEP> 12.6
<tb> 12 <SEP> 18,6 <SEP> 49 <SEP> 11.4
<tb>
Des essais de même type sont conduits dans les conditions hivernales avec quelques-uns des vitrages testés précédemment.
Les résultats sont indiqués dans le tableau suivant comportant l'indication de la mesure du flux et celle de l'émissivité du vitrage concerné :
EMI12.2
<tb>
<tb> émissivité <SEP> cps <SEP> #-e <SEP> #s <SEP> -#e)/#s
<tb> 2 <SEP> 0,17 <SEP> 76 <SEP> 21.3 <SEP>
<tb> 5 <SEP> 0,34 <SEP> 82 <SEP> 23.1 <SEP>
<tb> 7 <SEP> 0,91 <SEP> 92 <SEP> 25.7
<tb> 9 <SEP> 0.91 <SEP> 92 <SEP> 25.7 <SEP>
<tb> 10 <SEP> 0.18 <SEP> 83 <SEP> 23.2 <SEP>
<tb> 11 <SEP> 0. <SEP> 91 <SEP> 104 <SEP> 24.9
<tb> 12 <SEP> 0.91 <SEP> 110 <SEP> 26.0
<tb>
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Des essais sont aussi effectués pour apprécier le confort thermique dans des conditions aussi proches que possible de celles des passagers d'un véhicule.
Les essais selon l'invention sont faits sur des vitrages disposés sur le toit d'un véhicule de modèle Smart . Le choix de ce véhicule permet d'avoir une incidence de la présence du vitrage aussi importante que possible sur le confort thermique. La surface vitrée, dans ce cas, est particulièrement importante par rapport au volume de l'habitacle. Elle est d'environ 1,2m2.
Les comparaisons sont faites entre le toit métallique et différentes structures de vitrages.
Les essais sont effectués dans une soufflerie reproduisant les conditions de marche du véhicule à différentes vitesses et à l'arrêt. Ces cycles reproduisent des conditions d'utilisation types.
Dans ces essais on mesure notamment la température à différents niveaux dans l'habitacle au moyen de thermocouples convenablement disposés. On mesure aussi les flux thermiques en disposant un capteur à une dizaine de centimètres du toit. Pour cette mesure on utilise un ensemble commercialisé par Innova Air Tech Instruments comprenant les éléments suivants : Thermal comfort data logger 1221 MM0036 Radiant Température Asymetry Transducer" MM0034 Air Température Transducer
La mesure est faite par différence des flux entrant et sortant, en orientant les faces du capteur dans un plan parallèle à celui du toit.
Dans une première série d'essais des conditions estivales sont analysées. La température de l'air soufflé est de 32 C, et le véhicule est exposé à un rayonnement de 1000w/m2.
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Le cycle d'observation comprend une exposition pendant 60mn véhicule fermé et moteur arrêté. Suivent une période de 30mn à 50km/h, avec le conditionnement d'air au maximum, une période de 15mn à 80km/h, enfin une période de 15mn à l'arrêt moteur au ralenti.
Le tableau suivant donne les mesures des températures à l'intérieur du véhicule au niveau de la tête des passagers à différents moments du cycle.
EMI14.1
<tb>
<tb>
60mn <SEP> 105mn <SEP> 120mn
<tb> T C <SEP> ## <SEP> T C <SEP> ## <SEP> T C <SEP> ##
<tb> métal <SEP> 60 <SEP> 32 <SEP> 25 <SEP> 2 <SEP> 28 <SEP> 49
<tb> 7 <SEP> 67 <SEP> 290 <SEP> 30 <SEP> 219 <SEP> 34 <SEP> 367
<tb> 9 <SEP> 67 <SEP> 218 <SEP> 29 <SEP> 128 <SEP> 32 <SEP> 273 <SEP>
<tb> 10 <SEP> 64 <SEP> 144 <SEP> 29 <SEP> 149 <SEP> 32 <SEP> 191
<tb> 11 <SEP> 64 <SEP> 120 <SEP> 29 <SEP> 89 <SEP> 32 <SEP> 194
<tb> 12 <SEP> 62 <SEP> 131 <SEP> 28 <SEP> 98 <SEP> 31 <SEP> 181
<tb>
Les résultats de ces premiers essais montrent qu'à l'arrêt tous les toits conduisent pratiquement aux même températures, quelle que soit leur nature.
Néanmoins le toit métallique est celui qui conduit à la température la moins élevée. Les toits vitrés qui ne sont qu'absorbants (7,9) sont ceux qui conduisent aux températures les plus élevées, qu'il s'agisse d'un vitrage monolithique ou qu'il soit feuilleté.
En condition de marche(105mn), la climatisation étant mise au maximum, les différences de température sont également peu sensibles. A l'inverse les flux thermiques sont nettement différenciés entre d'une part les vitrages absorbants (7,9), et d'autre part, les vitrages à couches métalliques (11,12) et ceux à couche pyrolytique (10). Pour ces derniers, la différence de plus de 30% des flux mesurés se traduit par une moindre sollicitation de la climatisation pour maintenir les
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conditions indiquées. Dans l'absolu les vitrages à couches d'argent sont un peu plus efficaces que les vitrages à couche d'oxyde d'étain dopé. Mais on a dit les inconvénients qui s'attachent aux premiers.
Une détermination du confort thermique perçu par des passagers est menée dans l'habitacle du véhicule expérimental. La détermination est faite en suivant le protocole de la norme ISO 10551. Il s'agit d'évaluations subjectives menées sur un échantillon diversifié d'individus. L'appréciation est faite aux différents stades du cycle. Les appréciations sont données en appliquant le barème suivant :
1 froid ; 2 très frais ; 3 frais ; 4 légèrement frais ; 5 confortable ; 6 légèrement chaud ; 7 chaud ; 8 trop chaud ; 9 extrêmement chaud.
Pour obtenir des résultats fiables, les essais sont réalisés systématiquement sur un échantillon de 4 personnes.
Le résultat de ces essais est reproduit dans le graphique de la figure 3 qui présente l'évolution de l'appréciation globale de confort pour les passagers au cours du cycle en partant des conditions après stationnement du véhicule au soleil.
Dans ces conditions au démarrage, quel que soit le toit, l'appréciation est bien évidemment très négative. L'habitacle est trop chaud. L'intéressant est de voir l'évolution au cours de l'essai. Les vitrages à couches d'argent et les vitrages à couches d'étain dopé, permettent un retour beaucoup plus rapide aux conditions de confort que les vitrages absorbants. Ces mêmes vitrages se maintiennent en régime à des niveaux plus satisfaisant.
Pour les essais réalisés dans les conditions hivernales, la température extérieure est réglée à - 18 C.
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EMI16.1
<tb>
<tb>
60mn <SEP> 105mn <SEP> 120mn
<tb> T C <SEP> -## <SEP> T C <SEP> -## <SEP> T C <SEP> -##
<tb> métal <SEP> - <SEP> 18 <SEP> 21 <SEP> 22 <SEP> 25 <SEP> 22 <SEP> 22 <SEP>
<tb> 7 <SEP> - <SEP> 18 <SEP> 8 <SEP> 18 <SEP> 6 <SEP> 20 <SEP> 1
<tb> 10 <SEP> -18 <SEP> 27 <SEP> 18 <SEP> 43 <SEP> 20 <SEP> 34
<tb> 12 <SEP> -18 <SEP> 25 <SEP> 21 <SEP> 18 <SEP> 23 <SEP> 47 <SEP>
<tb>
Comme précédemment, des essais sont effectués avec des passagers pour évaluer subjectivement le confort. Les résultats sont reportés sur le graphique de la figure 4.
Pour les trois exemples la perception est très froid initialement. Le chauffage étant au maximum, la température dans l'habitacle revient après une dizaine de minutes à des conditions satisfaisantes. Le chauffage étant maintenu, la température continue de s'élever et l'appréciation devient ensuite chaud et même très chaud , notamment pour le vitrage à couche bas-émissive. En d'autres termes, la présence du vitrage selon l'invention permet de réduire l'apport thermique à l'intérieur du véhicule en raison d'une déperdition réduite pour atteindre les températures satisfaisantes, mais surtout la réduction du flux vers l'extérieur fait disparaître les sensations de froid ressenties par les passagers.
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Vehicle glazing
The invention relates to glazing for vehicles, especially those whose light transmission can be less than 70%, that is to say those constituting at least part of the roof or roof, but also the side windows and the rear window.
Car manufacturers are gearing their production towards vehicles that have an increasing surface of glass walls. This trend, which first affected the windshields and rear windows of the vehicles, continued through the roof parts of the vehicles.
The increase in glazed surfaces raises various problems. In particular, the presence of large glazed surfaces requires additional means to achieve satisfactory thermal comfort. The presence of a metal roof traditionally covered with cladding, allows to restrict heat exchanges with the outside significantly. This limitation occurs when the outside temperature is lower than that desired in the passenger compartment.
It also intervenes in the opposite case, in the presence of a strong external energy supply, in particular by solar radiation.
The air conditioning devices can restore approximately satisfactory temperature conditions in the passenger compartment, but it is at the cost of additional energy consumption that can be relatively large.
In addition, while overall cabin temperature can be maintained at a suitable level, passengers often show unpleasant sensations despite this temperature. To these are attached the so-called cold shoulder sensations for people close to a window exposed to relatively low outdoor temperatures.
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The inventors have therefore proposed to seek ways to improve the thermal comfort of vehicles with large glazed surfaces, without increasing the demand for air conditioning means large energy consumers. In other words, the inventors have sought complementary means that act passively.
It is necessary to find glazings which offer a light transmission, probably less than that required of the windscreens, but which remains significant, considering that the choice to replace the traditional metal walls by glazing is to provide a certain transparency .
Simultaneously, these windows must be walls which oppose, at least in part, the heat exchange between the outside atmosphere and the passenger compartment, whether by convection or radiation. This difficulty is increased because the limitation of heat exchange must occur in all climatic conditions encountered.
Previous developments have focused, in essence, on limiting the greenhouse effect that occurs when the vehicle is exposed to solar radiation. The proposed solutions sought in particular to improve the selectivity of the transmission, in other words the relationship between the light transmission and the energy transmission, the most interesting being to achieve the best possible selectivity. This route has been developed in particular for windshields that must offer a light transmission greater than 70 or 75% depending on the country, and, moreover, which account for a significant proportion of glazed surfaces exposed to solar radiation.
To improve this selectivity two parameters have been systematically considered, the intrinsic selectivity of the glasses used in the constitution of these glazings on the one hand, in particular by an appropriate choice of compounds coloring these glasses, and on the other hand the introduction into these glazings interlayers or layers limiting, reflecting or absorbing incident energy radiation.
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As long as the increase in the surface area of the glazing remained small, the builders were not concerned about the maintenance of thermal comfort in winter conditions, the heating of the passenger compartment not normally requiring an additional consumption of energy. Although the presence of glazed sunroofs could lead to some discomfort in particularly cold outdoor conditions, the establishment of movable curtains that can temporarily hide these surfaces, allowed to restore more pleasant conditions, at the price it is true of the loss. the transparency initially sought. The question became more acute with the development of large glass roofs. For these, the use of flaps masking the glazing becomes difficult to achieve satisfactorily.
The inventors sought a solution to the problems mentioned above, and strove to reconcile thermal comfort in all seasons, with the maintenance of large areas ensuring a significant light transmission.
At first the inventors studied the mechanisms that control the thermal comfort inside the vehicles and this in the various conditions reproducing in particular the summer / winter weather conditions. They were able to establish the importance of thermal flows near the walls considered in establishing the conditions existing in the cabin. They have also, by means of investigations carried out on guinea pig passengers, determined the conditions that these flows had to fulfill to lead to the best results in terms of comfort and this by studying various types of glass walls.
The inventors have thus been able to establish that, in order to improve the thermal comfort of the vehicles, glazings fitted to these vehicles must satisfy the following conditions: # in the summer conditions, without relative movement of the glazing with respect to the surrounding atmosphere, the relative value corresponding to the difference report ##, between the incoming flow
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cpe, and the outgoing flow cps through the glazing, to the outflow, as a function of the TLA light transmission, corresponds to the relation: ## / cps = (cpe -cps) / cps <0.8TLA + 25 in which TLA is the light transmission expressed as a percentage;
# and moreover, especially to take into account the winter conditions, the relative value corresponding to the ratio of the difference between the outgoing flow cps and the incoming flow #E by the glazing, to the outgoing flow.
### / cps = (cps -cpe) / cps <0.24.
The summer conditions in the context of the invention were arbitrarily chosen as those corresponding to an outside atmospheric temperature of 32 C, with a sunshine of 1000 w / m 2. These conditions are well representative of those prevailing in temperate climates, and in all cases, are sufficient to qualify the glazing meeting the goal. For winter conditions the outside temperature is chosen at - 18 C without radiated input from the outside.
The energy passes through the glazing either by direct transmission or by re-emission of the energy absorbed. Glazing does not transmit in the same way according to the characteristics of the radiations considered. Efforts are made to increase their selectivity, that is to say the proportion of visible radiation relative to the infrared radiation transmitted by the glazing. The improvement of the selectivity depends on the choice of the composition of the glass and / or by the application of thin layers. However, whatever the selectivity of the glazing, the transmitted energy remains a function of the TLA transmission. This is the expression of the relationship. In all cases the importance of heat flow increases with the transmission of the glazing.
Weaker is the
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transmission, the lower the flow and therefore more easily comfort can be ensured in the vehicle.
In these conditions it is understood that the limitation of heat flux in summer period preferably leads to choose glazing whose transmission is relatively low. This is only possible within the limits of transmissions accepted by the regulations in force. For glazing whose light transmission is not regulated, such as roofs or rear side windows, the choice must be made to satisfy the preferences of the users.
For roofs, rear side glazings and the window, the windows used advantageously have a light transmission of not more than 30%. This transmission can even be less than 20% or in some cases 15%, which obviously facilitates the reduction of heat flow. Usually the transmission is not less than about 10%.
Whatever the nature of the glass, the heat flux is advantageously such that under summer conditions: ## / #s <0.8TLA + 23 and preferably such that: ## / cps <0.8TLA + 20
Apart from the nature of glass, glazing performance can be modified by adding functional layers. In particular, to satisfy the heat flux conditions indicated above, the inventors have shown that it is advantageous to match the glazings with layers that are essentially low-emissivity. The glazings according to the invention provided with a layer have an emissivity which is advantageously less than or equal to 0.35.
Preferably the emissivity of the glazing having a layer is at most equal to 0.3, and particularly preferably less than 0.2.
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It is well known that the infrared reflecting layers can prevent excessive heating of the passenger compartment, and for this reason are widely used for windshields of recent vehicles. These layers are essentially made up of assemblies of metal and dielectric layers. The most common reflective layers comprise one or two layers of silver. Layers of this type make it possible to improve the comfort according to the conditions fixed by the present invention. But these layers have a number of features that limit their use. Thus the deposition of these complex assemblies is done after the formation of the glass sheets, outside the float production lines, usually by vacuum techniques.
Deposition by vacuum techniques is relatively expensive. The layers obtained are also relatively fragile. The transformations of the windows which comprise them, in particular the bending and quenching operations, must be carried out under particularly rigorous conditions to avoid deterioration of their properties. Apart from this sensitivity to thermal tests, these layers also have a low mechanical strength. For this reason their use is generally limited to laminated glazing, these layers being disposed on the faces of the glass sheets not exposed to mechanical hazards.
The inventors have shown that it is advantageous to provide the glazings according to the invention with a low-emissive layer of the type obtained by pyrolysis.
The use of a low-emissive pyrolytic layer has several advantages over the use of those obtained by vacuum deposition. First, pyrolytic techniques can be implemented directly on float production lines. The production cost of these layers is substantially lower than that of the vacuum deposited layers. Subsequently, the layers produced by pyrolysis are known to be much more resistant both to thermal treatments of the bending / quenching type, as well as tests demanding mechanical strength.
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The resistance of the pyrolytic layers is in particular sufficient so that they are arranged directly on the face of the glazing facing the passenger compartment.
The low-emission layers obtained by pyrolysis are in particular of the type described in the previous publications GB 2 200 139, GB 2 302 101, GB 2 302 102, WO 99/48 828, EP 986 521. They are thus advantageously composed of oxide doped tin. Preferred layers are tin layers doped with antimony.
Other preferred layers consist of fluorine doped tin oxide. The main layers are doped tin oxide, are also often associated with other layers in sets comprising sublayers and / or overcoats, to improve performance or change the characteristics, including appearance in terms of color.
Other layers or layer assemblies, also suitable according to include the well-known layers known as ITO, based on tin oxides and indium.
The glazings according to the invention are characterized by their properties with respect to thermal conditions. In this field, as mentioned above, the linked heat flow parameters are involved as has been seen in the light transmission. The latter depends on the color of the glass. It also depends on the layers that are applied to the glass sheet. The transmission still depends of course on the thickness of the glass sheet. In practice, however, this factor is primarily controlled by other requirements. In particular, car manufacturers demand two largely contradictory performances. They want the use of glass in place of metal sheets does not cause a significant increase in weight.
Furthermore, they simultaneously ask that the glazing used have a high mechanical strength. The first requirement tends to reduce the thickness of glazing, the second, conversely
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leads to increase this thickness and if necessary to replace a monolithic sheet by a laminated glazing. A compromise is usually necessary between these requirements. Glazing, and in particular those with the largest dimensions, namely the windows of the roofs or those of the rear glasses, have thicknesses that do not exceed 6 mm, whether or not laminated. Most often the thickness is not greater than 5mm. For monolithic glazing the thickness is most often less than or equal to 4mm, and is generally not less than 2mm.
The use of glasses whose color control in particular the light transmission also has an impact on energy transmission.
Depending on the composition chosen and in particular on the nature of the dye compounds, the energetic transmission can be controlled. For large areas exposed to sunshine, and for which the light transmission is voluntarily limited, it is advantageous to choose windows with energy transmission as low as possible. For glazing whose light transmission is thus less than 30% under 4 mm, it is desirable to use sheets whose energy transmission (Moon) does not exceed 20% and preferably is less than 15%.
The invention is described in more detail in the following description which refers to the attached plates in which: the figurel is a top view of the test chamber used to determine the properties of glazing, in the corresponding configuration summer conditions; Figure 2 is a view similar to that of Figure 1, in the configuration corresponding to winter conditions; Figure 3 is a graph showing the appreciation of the thermal comfort of a vehicle operating cycle in summer conditions;
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Figure 4 is similar to the previous one for a cycle in winter conditions.
To highlight the properties of glazing according to the invention, a test installation used by the inventors is shown in Figures 1 and 2.
The installation comprises a parallelepipedic enclosure 1 of 1000x650x450 mm. This enclosure is 18mm agglomerated wood, forming sufficiently insulating walls with respect to the outside so that the heat exchange through these walls are neglected. One end of this chamber 1, has an opening of 390x390mm. The tested glazing 2 is placed in front of this opening which it covers completely.
In the axis of the enclosure, and at a distance of 100mm from the glazing unit, the flow meter sensor 3 is located. The temperature in the enclosure 1 is measured using a thermocouple 4 disposed at its center.
The incident heat flux to which the glazing 2 is exposed is generated by a Philips infrared lamp 5, 250w (R125IR), disposed in the axis of the enclosure. The power characteristics of the lamp 5, and its distance from the glazing 2, are chosen so that the glazing is approximately uniformly irradiated, at a rate of 1000 w / m2 in summer conditions (with a potentiometer position of 78% ).
The entire enclosure 1 and the lamp generating the incident flow, is placed in a room whose temperature is regulated. For summer conditions the room temperature is 32 C.
For winter conditions, the installation used is that represented in FIG. 2. The enclosure 1, the arrangement of the glazing 2 and the position of the sensor of the flow meter 3 are as indicated with reference to FIG. 1.
The chamber 1 is separated in two by a plate 6 of black stainless steel 1 mm thick. The plate 6 is disposed at 250mm from the glazing 2.
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lamp 5 radiates towards the plate 6, it raises the temperature to 37 C in the center. The temperature of the plate is regulated so that it corresponds substantially in terms of radiation in the direction of the glazing 2 to that emitted by a person (potentiometer position of 77%).
The enclosure is always located in the temperature-controlled room. For winter conditions, the temperature of the room is fixed at -20 C.
To form these glazings several types of clear and colored soda-lime glasses are used. The following table shows the composition of the essential coloring elements of these glasses, as well as the light and energy transmission for a thickness of 4mm.
EMI10.1
<Tb>
<tb> clear <SEP> green <SEP> blue <SEP> gray
<tb> Fe203 <SEP>% <SEP> 0.08 <SEP> 0.63 <SEP> 1.15 <SEP> 1.32
<tb> FeO <SEP>% <SEP> 0.01 <SEP> 0.15 <SEP> 0.31 <SEP> 0.29
<tb> Co <SEP> ppm <SEP> 85 <SEP> 185
<tb> Se <SEP> ppm <SEP> 34
<tb> TLA4 <SEP> 90 <SEP> 77 <SEP> 44 <SEP> 17
<tb> TE4 <SEP> 86 <SEP> 53 <SEP> 28 <SEP> 15
<Tb>
Some of the studied glass sheets have layers or layer systems that improve their characteristics.
These include pyrolytic layers based on tin oxide doped with antimony (Sn / Sb). It is more specifically an assembly comprising a layer of SnO2 doped with 5. 5% SbO, and with a thickness of about 375 nm, with a SiOx sub-layer of 75 nm in thickness and a SnO2 over-layer [Sb] of 300 nm. This layer is obtained by pyrolysis according to the techniques described in the patents named above.
Another layer is also tested, which is based on fluorine-doped tin oxide (Sn / F). The assembly used consists of a SnO2 layer doped with
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1. 5% F, having a thickness of 385 nm, with a SiOx underlayer of 75 nm thickness and an overlay of Sn02 [F] of 310 nm.
Double-layer silver (2Ag) assemblies obtained by vacuum deposition are also tested. They consist of the following: ZnSnO / Ag / Ti / ZnSnO / Ag / Ti / ZnSnO
The glazing composition is reported in the following table with the TLA light transmission characteristics:
EMI11.1
<Tb>
<tb> glass <SEP> outside <SEP> spacer <SEP> PVB <SEP> glass <SEP> inside <SEP> TLA
<tb> 1 <SEP> clear <SEP> 3.85 <SEP> 89.6 <SEP>
<tb> 2 <SEP> clear <SEP> 3.85 <SEP> Sn / F <SEP> 81.7
<tb> 3 <SEP> clear <SEP> 5.85 <SEP> Sn / F <SEP> 80.7 <SEP>
<tb> 4 <SEP> clear <SEP> 3.85 <SEP> Sn / Sb <SEP> 68 <SEP>
<tb> 5 <SEP> clear <SEP> 5.85 <SEP> Sn / Sb <SEP> 67.2 <SEP>
<tb> 6 <SEP> blue <SEP> 4.85 <SEP> Sn / Sb <SEP> 28.3 <SEP>
<tb> 7 <SEP> gray <SEP> 3.85 <SEP> 18.2 <SEP>
<tb> 8 <SEP> gray <SEP> 3.85 <SEP> Sn / Sb <SEP> 13.8 <SEP>
<tb> 9 <SEP> gray <SEP> 3.15 <SEP> 0.76 <SEP> clear <SEP> green <SEP> 2.1 <SEP> 14
<tb> 10 <SEP> gray <SEP> 2.1 <SEP> 0.76 <SEP> gray <SEP> clear <SEP> 3.15 <SEP> Sn / F <SEP> 9.8
<tb> 11 <SEP> clear <SEP> 2.1 <SEP> 2xAg <SEP> 0.76 <SEP> gray <SEP> gray <SEP> 2.1 <SEP> 9.3
<tb> 12 <SEP> clear <SEP> 2.1 <SEP> 2xAg <SEP> 0,
76 <SEP> green <SEP> gray <SEP> 3.15 <SEP> 18.6
<Tb>
The following table contains the measured values corresponding to the different glazings tested:
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EMI12.1
<Tb>
<tb> TLA <SEP> cpe <SEP> - # s <SEP> (#e <SEP> -cps) / cps
<tb> 1 <SEP> 89.6 <SEP> 536 <SEP> 116.7
<tb> 2 <SEP> 81.7 <SEP> 291 <SEP> 64.6
<tb> 3 <SEP> 80.7 <SEP> 303 <SEP> 67.6
<tb> 4 <SEP> 68 <SEP> 193 <SEP> 43.9
<tb> 5 <SEP> 67.2 <SEP> 182 <SEP> 41.4
<tb> 6 <SEP> 28.3 <SEP> 77 <SEP> 17.8
<tb> 7 <SEP> 18.2 <SEP> 262 <SEP> 60
<tb> 8 <SEP> 13.8 <SEP> 92 <SEP> 21.2
<tb> 9 <SEP> 14 <SEP> 157 <SEP> 36.3
<tb> 10 <SEP> 9.8 <SEP> 111 <SEP> 25. <SEP> 2
<tb> 11 <SEP> 9.3 <SEP> 55 <SEP> 12.6
<tb> 12 <SEP> 18.6 <SEP> 49 <SEP> 11.4
<Tb>
Similar tests are conducted in winter conditions with some of the windows previously tested.
The results are indicated in the following table including the indication of the flow measurement and that of the emissivity of the glazing concerned:
EMI12.2
<Tb>
<tb> emissivity <SEP> cps <SEP> # -e <SEP> #s <SEP> - # e) / # s
<tb> 2 <SEP> 0.17 <SEP> 76 <SEP> 21.3 <SEP>
<tb> 5 <SEP> 0.34 <SEP> 82 <SEP> 23.1 <SEP>
<tb> 7 <SEP> 0.91 <SEP> 92 <SEP> 25.7
<tb> 9 <SEP> 0.91 <SEP> 92 <SEP> 25.7 <SEP>
<tb> 10 <SEP> 0.18 <SEP> 83 <SEP> 23.2 <SEP>
<tb> 11 <SEP> 0. <SEP> 91 <SEP> 104 <SEP> 24.9
<tb> 12 <SEP> 0.91 <SEP> 110 <SEP> 26.0
<Tb>
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Tests are also carried out to assess the thermal comfort in conditions as close as possible to those of the passengers of a vehicle.
The tests according to the invention are made on windows arranged on the roof of a Smart model vehicle. The choice of this vehicle makes it possible to have an impact of the presence of the glazing as large as possible on the thermal comfort. The glazed surface, in this case, is particularly important in relation to the volume of the passenger compartment. It is about 1.2m2.
Comparisons are made between the metal roof and different glazing structures.
The tests are carried out in a wind tunnel reproducing the vehicle's operating conditions at different speeds and at a standstill. These cycles reproduce typical conditions of use.
In these tests, the temperature at different levels in the passenger compartment is measured by means of thermocouples suitably arranged. Thermal flows are also measured by placing a sensor about ten centimeters from the roof. For this measurement we use a set marketed by Innova Air Tech Instruments including the following elements: Thermal comfort data logger 1221 MM0036 Radiant Temperature Asymetry Transducer "MM0034 Air Temperature Transducer
The measurement is made by difference of the incoming and outgoing flows, orienting the faces of the sensor in a plane parallel to that of the roof.
In a first series of tests summer conditions are analyzed. The temperature of the supply air is 32 C, and the vehicle is exposed to a radiation of 1000w / m2.
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The observation cycle includes exposure for 60 minutes closed vehicle and stopped engine. After a period of 30mn to 50km / h, with air conditioning to the maximum, a period of 15mn to 80km / h, finally a period of 15 minutes at engine idling.
The following table shows the temperature measurements inside the vehicle at the head of passengers at different points in the cycle.
EMI14.1
<Tb>
<Tb>
60mn <SEP> 105mn <SEP> 120mn
<tb> T C <SEP> ## <SEP> T C <SEP> ## <SEP> T C <SEP> ##
<tb> metal <SEP> 60 <SEP> 32 <SEP> 25 <SEP> 2 <SEP> 28 <SEP> 49
<tb> 7 <SEP> 67 <SEP> 290 <SEP> 30 <SEP> 219 <SEP> 34 <SEP> 367
<tb> 9 <SEP> 67 <SEP> 218 <SEP> 29 <SEP> 128 <SEP> 32 <SEP> 273 <SEP>
<tb> 10 <SEP> 64 <SEP> 144 <SEP> 29 <SEP> 149 <SEP> 32 <SEP> 191
<tb> 11 <SEP> 64 <SEP> 120 <SEP> 29 <SEP> 89 <SEP> 32 <SEP> 194
<tb> 12 <SEP> 62 <SEP> 131 <SEP> 28 <SEP> 98 <SEP> 31 <SEP> 181
<Tb>
The results of these first tests show that at the stop all the roofs lead to practically the same temperatures, whatever their nature.
Nevertheless the metal roof is the one that leads to the lowest temperature. Glazed roofs that are only absorbers (7,9) are the ones that lead to the highest temperatures, be it monolithic glazing or laminating.
In operating condition (105mn), the air conditioning being set to maximum, the temperature differences are also insensitive. In contrast, the heat fluxes are clearly differentiated between, on the one hand, the absorbing glazings (7, 9) and, on the other hand, the metal (11, 12) and the pyrolytic (10) layer glazings. For the latter, the difference of more than 30% of the flows measured results in a lower demand for air conditioning to maintain the
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conditions indicated. In absolute terms, silver-coated glazings are slightly more efficient than doped tin oxide glazings. But we have said the inconveniences that attach to the first.
A determination of the thermal comfort perceived by passengers is conducted in the passenger compartment of the experimental vehicle. The determination is made following the protocol of ISO 10551. These are subjective evaluations conducted on a diverse sample of individuals. The assessment is made at different stages of the cycle. The assessments are given by applying the following scale:
1 cold; 2 very fresh; 3 fees; 4 slightly cool; 5 comfortable; 6 slightly warm; 7 hot; 8 too hot; 9 extremely hot.
To obtain reliable results, the tests are carried out systematically on a sample of 4 people.
The result of these tests is reproduced in the graph of figure 3 which presents the evolution of the overall assessment of comfort for the passengers during the cycle starting from the conditions after parking of the vehicle in the sun.
In these conditions at startup, regardless of the roof, the appreciation is obviously very negative. The cockpit is too hot. The interesting thing is to see the evolution during the test. Silver-coated glazing and doped tin-layer glazing allow a much quicker return to comfort conditions than absorbent glazing. These same windows are being maintained at a more satisfactory level.
For tests carried out in winter conditions, the outside temperature is set to - 18 C.
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EMI16.1
<Tb>
<Tb>
60mn <SEP> 105mn <SEP> 120mn
<tb> T C <SEP> - ## <SEP> T C <SEP> - ## <SEP> T C <SEP> - ##
<tb> metal <SEP> - <SEP> 18 <SEP> 21 <SEP> 22 <SEP> 25 <SEP> 22 <SEP> 22 <SEP>
<tb> 7 <SEP> - <SEP> 18 <SEP> 8 <SEP> 18 <SEP> 6 <SEP> 20 <SEP> 1
<tb> 10 <SEP> -18 <SEP> 27 <SEP> 18 <SEP> 43 <SEP> 20 <SEP> 34
<tb> 12 <SEP> -18 <SEP> 25 <SEP> 21 <SEP> 18 <SEP> 23 <SEP> 47 <SEP>
<Tb>
As before, tests are conducted with passengers to subjectively assess comfort. The results are shown in the graph of Figure 4.
For the three examples the perception is very cold initially. The heating being at maximum, the temperature in the cabin returns after about ten minutes to satisfactory conditions. As the heating is maintained, the temperature continues to rise and the assessment then becomes hot and even very hot, especially for the low-emissive layer glazing. In other words, the presence of the glazing according to the invention makes it possible to reduce the heat input inside the vehicle because of a reduced loss to reach satisfactory temperatures, but especially the reduction of the flow towards the outside. removes the feeling of cold felt by passengers.