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"Vitre isolante multiglaces pour chambres froides ou analogues".
La présente invention concerne une vitre isolante multiglace pour des portes-fenetres ou analogues servant à l'isolement d'une chambre froide soumise à une température d'air relativement basse par rapport à un environnement avec de l'air à température supérieure, comportant une glace extérieure dirigée vers l'environnement et une glace intérieure dirigée vers la chambre froide, séparée de Ja glace extérieure par un volume interglaces divisé éventuellement en plusieurs volumes intermédiaires par une ou plusieurs glaces inter- médiaires, et dont la surface extérieure dirigée a 1'opposé du volume interglaces est soumise à l'atmosphère de la chambre froide.
Des vitres isolantes multiglaces du type défini cidessus sont avantageusement utilisées pour des portes-fenêtres, qui servent à l'isolement de chambres froides. Cela est le cas par exemple de vitrines frigorifiques, pour lesquelles il est souhaitable d'obtenir une grande surface de vision des produits stockés dans la chambre froide et pour lesquelles les portes-fenêtres peuvent être ouvertes pendant une courte durée pour un prélèvement de produits réfrigérés.
De telles vitrines-frigorifiques ont, suivant l'appli- cation envisagée, des températures intérieures comprises entre environ K)"C et -30oC. Du falt des basses températures du volume interieur, il est nécessaire d'utiliser un vitrage exerçant un bon effet d'isolation thermique pour maintenir aussi bas que possible le travail de refroidissement nécessaire. Pour cette raison, on utilise généralement dans de telles applications comme vitrage une vitre isolante multiglace.
On a utilisé en pratique par exemple une vitre à trois glaces comportant deux volumes d'air intermédiaires ayant chacun une largeur de 6 mm.
A cet égard, un point de vue important consiste à donner à l'épaisseur totale de la vitre isolante multiglace une valeur aussi petite que possible pour que les portes-fenêtres correspondantes ne soient pas d'une construction trop coûteuse. Un problème se posant avec de tels vitrages
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de vitrines de refroidissement résulte de la formation d'eau de condensation sur le côté de la glace extérieure qui est tourné vers l'atmosphere environnante, car cela gêne la vision au travers de la vitre.
Pour les basses températures intérieures de telles vitrines de refroidissement, la température de la glace extérieure est encore inférieure d'environ 20 à 250C aux températures régnant habituellement dans les espaces de présentation de produits, de sorte que, du fait de l'humidité de l'air relativement grande qui règne dans de tels espaces, la température de point de rosée est dépassée par défaut d'environ 50 à 70 % et de l'humidité se dépose sur la glace extérieure. Pour empêcher un tel condensat de se former, la glace extérieure de la vitre à trois glaces précitée est additionnellement chauffée et en conséquence sa température est maintenue à des valeurs supérieures à la température critique de point de rosée.
Le chauffage est effectué au moyen d'un revêtement transparent et électriquement conducteur qui est disposé sur le côté de la glace extérieure qui est dirige vers le volume d'air intermédiaire. Ce chauffage se traduit par une dépense additionnelle importante resultant du revêtement, des arrivées nécessaires de courant et de l'alimentation électrique. 11 s'ajoute à cela la consommation d'énergie pour ce chauffage.
Pour cette raison, il serait en principe souhaitable de disposer pour l'application précitée d'une vitre isolante multiglace pour laquelle l'isolation thermique soit suffisamment grande pour que la température critique de point de rosée ne soit pas dépassée par défaut et pour qu'on puisse ainsi se passer complètement du chauffage de la glace exterieure ou tout au moins que la température de la glace extérieure soit augmentée suffisamment pour réduire considérablement la puissance de chauffe nécessaire. En outre, avec un tel vitrage très isolant, le travail nécessaire pour le refroidissement de la vitrine frigorifique serait également considérablement diminue.
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11 existe différents moyens ou combinaisons de moyens pour améliorer l'isolation thermique d'une vitre isolante multiglace. Le premier moyen consiste à augmenter le nombre des volumes intermédiaires isolants. Ce moyen n'est cependant pas applicable généralement à des vitrages pour vitrines frigorifiques ayant une structure comportant plus de trois glaces car l'épaisseur totale de glaces de telles portes-fenêtres doit être aussi petite que possible pour des raisons de construction de poids.
D'autres possibilités d'amelioration de l'Isolation thermique sont obtenues au moyen d'un remplissage du ou des volumes intermédiaires avec un gaz ayant une conductibilité thermique plus petite que celle de l'air, ou bien le cas échéant au moyen d'une mise sous vide et au moyen de revêtements transparents mais réfléchissant les infrarouges et qui sont disposés sur les surfaces desglaces qui sont dirigées vers le ou les volumes intermédiaires. De tels moyens ont été proposés par exemple dans la demande de brevet allemand DE-OS 24 43 390 pour améliorer l'isolation thermique de vitres de fenêtres dans le domaine de la construction.
Egalement pour des vitrages servant à isoler des chambres froides, des moyens de ce genre sont déjà connus (par exemple ceux qui sont décrits dans les demandes de brevets allemands DE-OS 26 44 523 et DE-OS 28 42 045 ou dans le brevet européen 0 036 657). Par la combinaison des deux moyens cités en dernier, il est possible d'améliorer l'isolation thermique d'un vitrage dans des proportions importantes sans que les épaisseurs totales de glaces dépassent sensiblement celle de la structure à trois glaces précitée comportant deux volumes d'air intermédiaires d'une largeur de 6 mm et pour laquelle on obtient un coefficient de transmission de chaleur k (valeur-k) d'environ 2 2 2, 4 W/m K.
Une valeur de k comparable de 2, 2 W/m K est indiquée pour une structure à deux glaces ayant un volume d'air intermédiaire de 12 mm et dans laquelle la glace extérieure comporte, sur le côté dirigé vers le volume intermédiaire, un revêtement d'or transparent et réfléchis-
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sant les infrarouges, qui sert simultanément de couche de chauffage afin d'empêcher la formation d'un condensat sur le côté extérieur de cette glace.
Par l'expression " coefficient de transmission de chaleur k", on entend à cet egard la densité de flux de chaleur, rapportée à la différence entre les températures des volumes adjacents aux deux côtés du vitrage. Pour le coefficient de transmission de chaleur, on doit tenir compte en correspondance de trois influences : l'influence du vitrage proprement dit et les influences des couches d'air respectivement adjacentes au côté chaud et au côté froid du vitrage, en correspondance à la relation :
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ou : R = résistance du vitrage a la transmission de chaleur,
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ta . = coefficients de transmission de chaleur vers a l'extérieur et vers l'intérieur.
Lorsque les valeurs de k sont données, les valeurs concernant les coefficients de transmission de chaleur sont définies en correspondance aux conditions moyennes concernant un vitrage vertical du domaine de la construction par CK 23 W/m2K et M. = 8 W/m2K.
Dans la suite, toutes les indications de valeurs de k seront en relation avec les conditions limites indiquées ci-dessus. A cet égard, il est évident qu'en pratique, pour des vitrines frigorifiques, les valeurs réelles peuvent différer légèrement des valeurs précitées.
Ainsi le coefficient de transmission de chaleur entre le vitrage et le volume environnant est fonction, entre autres, des conditions de présentation et des courants d'air existants dans l'espace de présentation. La même considération s'applique au coefficient de transmission de chaleur c < . vers le volume intérieur de la vitrine frigorifique. Egalement il est fonction, entre autres, des dimensions de la vitrine frigorifique correspondante et en outre également du degré de circulation forcée de l'air,
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qui existe toujours dans de telles vitrines frigorifiques en vue d'une uniformisation de la température du volume intérieur.
A cet egard, il faut tenir compte du fait que, dans la plage, intéressante ici, des basses valeurs de k en dessous de 2 W/m K, l'influence des couches d'air limites sur la valeur de k est déjà relativement faible.
L'effet d'insolation est déterminé dans cette plage dans l'essentiel par la grande résistance du vitrage à la transmission de chaleur et, pour cette raison, le choix de la valeur de k en dessous des conditions normales précitées représente déjà une caractérisation suffisante.
Comme cela a été précisé initialement, la valeur de k des vitrages de vitrines frigorifiques peut, notamment grâce à l'utilisation d'un gaz de remplissage ayant une faible conductibilité thermique en combinaison avec un revêtement réfléchissant les infrarouges, être
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considérablement réduite par rapport aux valeurs superieu- 0 res a 2 W/m K, qui ont ete obtenues avec les agencements précités. Ainsi par exemple pour une vitre à deux glaces, on obtient une valeur de k de 1,5 W/m2K lorsque le volume intermédiaire d'une largeur de 12 mm est rempli d'argon et lorsqu'on dispose, sur le cote de la glace extérieure qui est dirigé vers le votums intermediaire, un revêtement transparent ayant une capacité de réflexion d'infrarouges de 92 %.
Ces experiences ont en outre montré qu'avec une structure à trois glaces, il est possible d'obtenir une
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7 valeur de k intéressante de 1 W/m2K. Avec cette structure, les deux volumes intermédiaires d'une largeur de 6 mm sont remplis de krypton et il est prévu un revêtement transparent ayant une capacité de réflexion des infrarouges de 92 % respectivement sur le cÏté de la glace extérieure et sur le côté de la glace intérieure qui sont dirigés vers le volume intermédiaire adjacent.
Avec des vitrages ayant de telles petites valeurs de k, il est possible de réduire considérablement le travail de refroidissement nécessaire pour une vitrine frigorifique. Il s'ajoute à cela que la température de la
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glace extérieure d'un tel vitrage de grande Isolation thermique est déjà située, dans la plupart des applica- tions, au-dessus de la température du point de rosée de sorte qu'on peut se passer du chauffage coûteux de la glace extérieure. Cela dépend naturellement de l'humidité relative de l'air existant dans l'espace de présentation ainsi que de la température a l'interieur de la vitrine frigorifique.
Lors d'une augmentation de l'humidité relative de l'air et d'une diminution de la température à l'Interieur des vitrines frigorifiques, il est nécessaire d'adopter de plus petites valeurs de k pour le vitrage lorsqu'on doit éliminer le chauffage de la glace extérieure. Pour des applications classiques, les valeurs précitées de k sont déjà suffisantes. Ainsi avec la structure a trois glaces précitée, il serait possible, pour une valeur de k de 1 W/m2K et pour une température intérieure de vitrine frigorifique de 20 C et une température ambiante de 25 C, de se passer du revêtement de la glace extrieure jusqu t à une humidité relative de l'air de 80 %.
Les essais effectués avec de tels vitrages très isolants pour vitrines frigorifiques ont fait ressortir, dans ces applications, un inconvénient important et inattendu par comparaison à des vitrages classiques ayant des valeurs de k supérieures à 2 W/m K. Lorsque la portefenetre d'une telle vitrine frigorifique est ouverte en vue d'un prélèvement de produits, il se forme d'une manière connue, sur le cote, dirigé vers la chambre froide, de la glace intérieure du vitrage et sous l'effet d'un contact avec l'air ambiant,
un film de glace ou un film d'eau pour des températures superficielles superieures à onc. Cela se produit de la meme manière pour les vitrages classiques précités ayant des valeurs de K légèrement supérieures à 2 W/m2K et pour les vitrages de très forte isolation thermique ayant fait l'objet des essais précités. Des différences dans les quantités déposees n'ont pas pu etre définies car, dans les deux cas, la température de point de rosée de l'air ambiant a été
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considérablement dépassé par défaut pour la glace intérieure dans le cas des humidités relatives classiques de l'air.
Après fermeture de la porte-fenêtre, le dépôt perturbant considérablement la vision au travers de la vitre est à nouveau supprime. Cela est réalisé avec les vitrages classiques pour des valeurs de k supérieures à 2 W/m2K pour un temps d'ouverture de 10 secondes à peu près en moins d'une minute lorsque l'humidité relative de l'air est d'environ 65 %. Pour des vitrages très isolants, ce temps d'embuage est augmenté dans des proportions
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importantes. Le prolongement du temps d'embuage correspond à peu près à un facteur de 2, 5 lorsqu'on utilise un vitra- 2 ge ayant une valeur de k de 1 W/m K.
Le prolongement observé du temps d'embuage constitue un inconvénient important des vitrages fortement isolants qui sont utilisés en pratique car, pendant cet intervalle de temps, il n'est plus possible d'obtenir une vision correcte des produits exposés. En principe, il faudrait réduire ce temps autant qu'il est possible et des temps d'embuage supérieurs a environ 1 minute ne sont généralement pas acceptés en pratique pour de telles applications.
L'invention a pour but de créer une vitre isolante multiglaces à forte isolation thermique du type précité qui, après l'ouverture et la refermeture au bout d'un temps aussi court que possible de la porte correspondante de la chambre froide ou analogue, garantisse à nouveau une vision correcte au travers de la vitre.
Conformément à l'invention, ce problème est résolu en ce que, lors de l'utilisation pour une chambre froide avec circulation forcée d'air et un coefficient de transmission de chaleur de la vitre isolante multiglaces 2 inférieur à 2 W/m K, de préférence inrieur a 1,6 W/m@K, la surface extérieure de la glace intérieure est pourvue d'une couche de réflexion d'infrarouges dont le pouvoir de réflexion de chaleur dans une plage de longueurs d'ondes
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superieure à environ 4 m, s'élève à plus de 50 %
A cet egard, on peut faire en sorte que le poucir de réf1exion de chaleur de la couche de reflexion d'infrarouges s'élève à plus de 70 %.
En outre, l'invention prévoit à cet égard le cas échéant que la couche de réflexion d'infrarouges se compose d'oxyde d'étain dopé et/ou d'oxyde d'indium dope.
En outre une autre forme de réalisation de l'invention est caractérisée par le fait que la couche de réflexion d'infrarouges est une couche metaMque d'argent, de cuivre ou d'or, qui comporte, au moins sur le côté opposé à la glace intérieure, une couche diélectrique
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exempte-de reflexion.
A cet égard, on peut faire en sorte que la couche diélectrique exempte de réflexion soit formée d'un oxyde métallique.
La réduction du temps d'embuage qui peut être obtenue avec un tel revetement de la surface extérieure, dirigée vers la chambre froide, de la glace intérieure de la vitre isolante multiglaces constitue un résultat surprenant pour des vitrages fortement isolants pour chambres froides avec circulation forcée d'air, après une ouverture et une refermeture des portes-fenêtres de vitrines frigorifiques de ce genre.
Evidemment on connaît des vitrages qui separent des volumes froids de volumes chauds et qui comportent, sur la surface de glace dirigée. vers la chambre froide, une couche de réflexion d'infrarouges. Ainsi d'après la demande de brevet allemand DE OS 28 33 234, la formation de glace pendant des nuits froides sur les surfaces extérieures de vitres simples de véhicules automobiles est réduite au moyen d'une telle couche. Comme cela a déjà été précisé ci-dessus et comme l'ont confirmé des essais décrits dans la suite, au contraire la disposition conformément à l'invention d'une couche de réflexion d'infrarouges sur la surface extérieure de la glace
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intérieure d'une vitre fortement isolante d'une chambre froide ne produit précisément aucune réduction de la formation de glace.
La demande de brevet précitée, qui est etrange.-re au sujet précité, n'a par consequent aucune signification pour la resolution du probleme qui
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est à la base de l'invention.
D'après la demande de brevet allemand DE-OS 28 42 045, il est possible, par la disposition d'une couche de réflexion d'infrarouges sur la surface extérieu- re de la glace intérieure d'un vitrage de vitrine frigorifique, d'améliorer seulement dans une application précise son isolation thermique, notamment lorsque la vitrine frigorifique comporte un vitrage horizontal et où il ne se produit pas de circulation forcée de l'air.
Par contre, pour des vitrines frigorifiques avec circulation forcée d'air, au, quelles se rapporte exclusivement la présente invention, il est précisé expressément que la disposition précitée de la couche de réflexion d'infrarouges apporte des inconvénients par comparaison à des vitres isolantes multiglaces dans lesquelles les couches de réflexion d'infrarouges sont disposées seulement sur la surface de glace dirigée vers le volume inter-glaces.
La demande de brevet allemand DE-OS 2B 42 045 definit par conséquent un principe qui est précisément opposé à celui de l'invention ; cela s'applique de la meme façon au brevet européen EP-O 036 657, qui recommande également expressément de disposer les couches de reflexion d'infrarouges d1une'manière gui ne permet pas de résoudre le problème qui est à la base de l'invention, notamment sur les surfaces de glaces dirigées vers le volume interglaces ou bien vers un des volumes inter-glaces.
Pour la couche transparente de reflexion d'infrarouges, déposée sur la surface extérieure, dirigée vers la chambre froide, c'est-a-dire le volume Interieur de la vitrine frigorifique, de la glace intérieure du vitrage, on peut utiliser différents matériaux. 11 convient notamment d'utiliser des couches d'oxyde d'étain
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- - et d'oxyde d'indium dopés Qui sont caractérisées par une grande transmission de la lumière en relation avec une forte réflexion d'infrarouges et qui sont mécaniquement tres stables.
En outre il est également approprié d'utili- ser par exemple des couches minces de métaux comme l'or, le cuivre et l'argent, notamment des couches multiples, dans lesquelles ces couches métalliques sont noyées des deux côtés dans des couches d'interference afin d'augmenter la capacité de transmission de la lumière et d'amélio- rer également la résistance mécanique et la résistance chimique.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en evidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en relation avec le dessin unique annexe qui représente un exemple de réalisation d'une vitre isolante multiglace conforme a l'invention, en vue en coupe perpendiculaire au plan des glaces.
Comme le montre le dessin, la vitre isolante muttiglace comporte, dans l'exemple de réalisation repre- sente ici, une glace extérieure 10, une glace intermédiaire 12 et une glace intérieure 14, qui sont toutes constituées d'un verre au silicate et qui ont chacune une épaisseur de 4 mm. Entre la glace extérieure 10 et la glace intermédiaire 12 d'une part ainsi qu'entre la glace intermédiaire 12 et la glace intérieure 14 d'autre part, il est prévu respectivement un volume inter-glaces
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Exterieur 16 rempli de gaz et un volume inter-glaces intérieur 18 rempli de gaz.
Les deux volumes inter-glaces 16, 18 ont chacun une largeur de 6 mm et sont remplis de < rypton. Sur les surfaces de la glace extérieure 10 et de La glace intérieure 14 qui sont dirigées vers le volume inter-glaces correspondant 16 ou 18, il est prévu des : ouches transparentes et réfléchissant les infrarouges ! 0, 22, qui ont un pouvoir de réflexion de chaleur de 92 %.
Sur la surface exterieure de la glace intérieure 14 qui ist dirigée vers la chambre froide après l'installation,
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il est prévu une autre couche transparente et réfléchissant les infrarouges 24, qui a un pouvoir de reflexion de chaleur d'environ 92 %, les couches de réflexion d'infrarouges 20,22, 24 se composant, dans l'exemple de réalisation représente, d'argent noyé dans des couches exemptes de reflexion en Sino2.
La valeur de k de la vitre isolante multiglace décrite ci-dessus et représentée schématiquement
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sur le dessin s'elevealM/m K.
Pour confirmer l'efficacité de la couche de réflexion d'infrarouges 24 prévue conformément à l'inven- tion sur la surface extérieure, dirigée vers la chambre froide, de la glace intérieure 14, on a effectué un essai comparatif sur une vitrine frigorifique pourvue d'un vitrage frontal. La vitrine frigorifique comportait deux portes-fenêtres de mêmes dimensions, qui ont été pourvues d'une part d'une vitre isolante, multiglaces du type décrit ci-dessus, c'est-à-dire conforme à l'invention, et ayant des dimensions de 71 cm x 127 cm et d'autre part une vitre isolante multiglace de mêmes dimensions mais d'une structure différente, dans laquelle notamment on a supprimé la couche de reflexion d'infrarouges 24 sur la surface extérieure, dirigée vers la chambre froide, de la glace interieure 14.
Par ailleurs, le vitrage de comparaison a présenté une structure identique à celle de l'exem- ple de réalisation de l'invention décrit ci-dessus.
Pour une température interieure de vitrine frigorifique de -21oC et pour une température ambiante de 25 C et une forte humidité relative de l'air de 75 %, on n'a constaté aucune formation de condensat d'eau sur le côté, dirigé vers l'environnement, de la glace extErieure 10 des deux vitrages. Les deux portes-fenêtres ont été alors ouvertes simultanément pendant 10 secondes. Cela a été effectué pour une humidité relative de l'air ambiant de 60 %. Il s'est alors forme sur le côté, dirigé vers le volume intérieur de la vitrine frigorifique, des glaces intérieures 14 des deux vitrages une couche de glace qui a
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gene considérablement la vision au travers des vitres.
Cette gêne a été la même pour les deux vitrages.
Après la fermeture simultanée des deux portesfenêtres, on a determine, pour le vitrage pourvu de la couche additionnelle de réflexion d'infrarouges 24 prévue conformément a l'invention, un temps d'embuage de 60 secondes alors que ce temps d'embuage s'est élevé à 110 secondes pour le vitrage de comparaison ne comportant pas de couche de réflexion d'infrarouges 24. On a confirmé ainsi que le temps d'embuage pouvait etre réduit d'un facteur
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à peu près egal à 2 grace au moyen prévu conformément à l'invention et qui a pu être trouvé, par rapport au principe défini dans la demande de brevet DE OS 28 42 045, simplement par élimination d'un préjugé.
Les particularités de l'invention définies dans la description faite ci-dessus, sur les dessins ainsi que dans les revendications peuvent être essentielles aussi bien individuellement que dans une combinaison quelconque pour la mise en oeuvre de l'invention dans ses différentes formes de réalisation.
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"Multi-glass insulating glass for cold rooms or similar".
The present invention relates to an insulating multi-glass pane for French windows or the like used for the isolation of a cold room subjected to a relatively low air temperature compared to an environment with air at higher temperature, comprising a external glass directed towards the environment and an internal glass directed towards the cold room, separated from the external glass by an interglace volume possibly divided into several intermediate volumes by one or more intermediate glasses, and whose external surface directed has 1 ' opposite of the interglace volume is subjected to the atmosphere of the cold room.
Multiglass insulating glass of the type defined above is advantageously used for French windows, which are used for the isolation of cold rooms. This is the case, for example, with refrigerated display cases, for which it is desirable to obtain a large viewing area for the products stored in the cold room and for which the French windows can be opened for a short time for the removal of refrigerated products. .
Depending on the application envisaged, such refrigerated display cases have interior temperatures of between approximately K) "C and -30oC. Due to the low temperatures of the interior volume, it is necessary to use glazing which exerts a good effect. thermal insulation to keep the necessary cooling work as low as possible.For this reason, multi-glass insulating glass is generally used in such applications as glazing.
In practice, for example, a window with three windows comprising two intermediate air volumes each having a width of 6 mm has been used.
In this respect, an important point of view consists in giving the total thickness of the multi-glass insulating glass a value as small as possible so that the corresponding French windows are not of too expensive construction. A problem with such glazing
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Cooling showcases result from the formation of condensation on the side of the exterior glass which faces the surrounding atmosphere, as this impairs vision through the glass.
For the low internal temperatures of such cooling display cases, the temperature of the external glass is still about 20 to 250 ° C. lower than the temperatures usually prevailing in the product display spaces, so that, due to the humidity of the he relatively large air prevailing in such spaces, the dew point temperature is exceeded by default by about 50 to 70% and humidity is deposited on the outside glass. To prevent such condensate from forming, the outside glass of the above-mentioned three-glass window is additionally heated and consequently its temperature is maintained at values higher than the critical dew point temperature.
The heating is carried out by means of a transparent and electrically conductive coating which is arranged on the side of the external glass which is directed towards the intermediate air volume. This heating results in a significant additional expense resulting from the coating, the necessary arrivals of current and the electrical supply. Added to this is the energy consumption for this heating.
For this reason, it would in principle be desirable to have for the aforementioned application a multi-glass insulating glass for which the thermal insulation is sufficiently large so that the critical dew point temperature is not exceeded by default and so that it is thus possible to dispense completely with the heating of the outside window or at least that the temperature of the outside window is increased enough to considerably reduce the heating power required. In addition, with such a highly insulating glazing, the work required for cooling the refrigerated display would also be considerably reduced.
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There are different means or combinations of means for improving the thermal insulation of a multi-glass insulating glass. The first means consists in increasing the number of insulating intermediate volumes. This means is however not generally applicable to glazing for refrigerated display cases having a structure comprising more than three windows because the total thickness of windows of such French windows must be as small as possible for reasons of weight construction.
Other possibilities for improving thermal insulation are obtained by filling the intermediate volume or volumes with a gas having a thermal conductivity smaller than that of air, or alternatively by means of vacuum and by means of transparent but infrared reflecting coatings which are arranged on the surfaces of the glasses which are directed towards the intermediate volume or volumes. Such means have been proposed for example in the German patent application DE-OS 24 43 390 to improve the thermal insulation of window panes in the construction field.
Also for glazing used to insulate cold rooms, means of this kind are already known (for example those described in the German patent applications DE-OS 26 44 523 and DE-OS 28 42 045 or in the European patent 0 036 657). By the combination of the two last-mentioned means, it is possible to improve the thermal insulation of a glazing in significant proportions without the total thicknesses of windows substantially exceeding that of the structure with three windows mentioned above comprising two volumes of intermediate air with a width of 6 mm and for which a heat transfer coefficient k (k-value) of approximately 2 2 2, 4 W / m K is obtained.
A comparable k value of 2.2 W / m K is indicated for a structure with two windows having an intermediate air volume of 12 mm and in which the exterior window has a coating on the side facing the intermediate volume transparent and reflective gold
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sant infrared, which simultaneously serves as a heating layer to prevent the formation of condensate on the outside of this glass.
By the expression "heat transmission coefficient k" is meant in this respect the density of heat flow, referred to the difference between the temperatures of the volumes adjacent to the two sides of the glazing. For the heat transfer coefficient, three influences must be taken into account in correspondence: the influence of the glazing proper and the influences of the air layers respectively adjacent to the hot and cold sides of the glazing, in correspondence with the relationship :
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or: R = resistance of the glazing to heat transmission,
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your. = heat transfer coefficients towards outside and inside.
When the values of k are given, the values concerning the heat transmission coefficients are defined in correspondence with the average conditions concerning a vertical glazing of the construction field by CK 23 W / m2K and M. = 8 W / m2K.
In the following, all the indications of values of k will be in relation to the boundary conditions indicated above. In this regard, it is obvious that in practice, for refrigerated display cases, the actual values may differ slightly from the above values.
Thus the heat transfer coefficient between the glazing and the surrounding volume is a function, among other things, of the presentation conditions and of the air currents existing in the presentation space. The same consideration applies to the heat transfer coefficient c <. towards the interior volume of the refrigerated display case. It is also a function, among other things, of the dimensions of the corresponding refrigerated display case and also also of the degree of forced air circulation,
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which always exists in such refrigerated display cases with a view to standardizing the temperature of the interior volume.
In this respect, it must be taken into account that, in the range, interesting here, of low values of k below 2 W / m K, the influence of the boundary air layers on the value of k is already relatively low.
The insolation effect is mainly determined in this range by the high resistance of the glazing to heat transmission and, for this reason, the choice of the value of k below the above normal conditions already represents a sufficient characterization. .
As was specified initially, the value of k of the windows of refrigerated display cases can, in particular thanks to the use of a filling gas having a low thermal conductivity in combination with a coating reflecting the infrared, be
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considerably reduced compared to values greater than 2 W / m K, which have been obtained with the above-mentioned arrangements. For example, for a window with two windows, we obtain a value of k of 1.5 W / m2K when the intermediate volume with a width of 12 mm is filled with argon and when we have, on the side of the external glass which is directed towards the intermediate votum, a transparent coating having an infrared reflection capacity of 92%.
These experiments have also shown that with a three-glass structure, it is possible to obtain a
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7 interesting k value of 1 W / m2K. With this structure, the two intermediate volumes with a width of 6 mm are filled with krypton and a transparent coating is provided with an infrared reflection capacity of 92% respectively on the side of the external glass and on the side of the internal glass which are directed towards the adjacent intermediate volume.
With glazings having such small values of k, it is possible to considerably reduce the cooling work required for a refrigerated display case. In addition, the temperature of the
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external glass of such large glazing Thermal insulation is already located, in most applications, above the dew point temperature so that expensive heating of the external glass can be dispensed with. This naturally depends on the relative humidity of the air existing in the display space as well as on the temperature inside the refrigerated display case.
When the relative humidity of the air increases and the temperature inside the refrigerated display decreases, it is necessary to adopt smaller values of k for the glazing when it is necessary to eliminate heating the exterior glass. For conventional applications, the aforementioned values of k are already sufficient. Thus with the above-mentioned three-glass structure, it would be possible, for a value of k of 1 W / m2K and for an interior temperature of the refrigerated display case of 20 C and an ambient temperature of 25 C, to do without the coating of the glass outdoor up to a relative air humidity of 80%.
The tests carried out with such highly insulating glazing for refrigerated display cases revealed, in these applications, a significant and unexpected drawback in comparison with conventional glazing having values of k greater than 2 W / m K. When the window of a such a refrigerated display case is open for the purpose of taking a product, it is formed in a known manner, on the side, directed towards the cold room, from the interior glass of the glazing and under the effect of contact with the 'ambiant air,
a film of ice or a film of water for surface temperatures above onc. This occurs in the same way for the aforementioned conventional glazings having values of K slightly greater than 2 W / m2K and for the glazings of very high thermal insulation having been the subject of the abovementioned tests. Differences in the quantities deposited could not be defined because, in both cases, the dew point temperature of the ambient air was
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considerably exceeded by default for interior glass in the case of conventional relative air humidities.
After closing the French window, the deposit considerably disturbing the vision through the window is again removed. This is achieved with conventional glazing for values of k greater than 2 W / m2K for an opening time of approximately 10 seconds in less than a minute when the relative humidity of the air is approximately 65 %. For very insulating glazing, this fogging time is increased in proportions
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important. The extension of the fogging time corresponds approximately to a factor of 2.5 when a glazing unit having a value of k of 1 W / m K is used.
The observed extension of the fogging time constitutes an important drawback of the highly insulating glazing which is used in practice because, during this time interval, it is no longer possible to obtain a correct vision of the products displayed. In principle, this time should be reduced as much as possible and fogging times greater than about 1 minute are generally not accepted in practice for such applications.
The object of the invention is to create a multi-glass insulating glass with high thermal insulation of the aforementioned type which, after the opening and re-closing after as short a time as possible of the corresponding door of the cold room or the like, guarantees again correct vision through the glass.
In accordance with the invention, this problem is solved in that, when used for a cold room with forced circulation of air and a heat transfer coefficient of the multi-window insulating glass 2 less than 2 W / m K, preferably less than 1.6 W / m @ K, the outer surface of the inner glass is provided with an infrared reflection layer whose heat reflection power in a range of wavelengths
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greater than about 4 m, amounts to more than 50%
In this regard, it can be ensured that the heat reflecting power of the infrared reflecting layer amounts to more than 70%.
In addition, the invention provides in this regard if necessary that the infrared reflection layer consists of doped tin oxide and / or indium doped oxide.
Furthermore, another embodiment of the invention is characterized in that the infrared reflection layer is a metallic layer of silver, copper or gold, which comprises, at least on the side opposite the inner glass, a dielectric layer
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free from reflection.
In this regard, it can be arranged that the reflection-free dielectric layer is formed of a metal oxide.
The reduction in the fogging time which can be obtained with such a coating of the external surface, directed towards the cold room, of the internal glass of the multi-window insulating glass constitutes a surprising result for highly insulating glazing for cold rooms with forced circulation. air, after opening and closing the French windows of such refrigerated display cases.
Obviously, glazing is known which separates cold volumes from hot volumes and which comprises, on the surface of directed ice. towards the cold room, a layer of infrared reflection. Thus according to German patent application DE OS 28 33 234, the formation of ice during cold nights on the exterior surfaces of simple windows of motor vehicles is reduced by means of such a layer. As already stated above and as confirmed by the tests described below, on the contrary the arrangement in accordance with the invention of a layer of infrared reflection on the outer surface of the ice
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interior of a highly insulating glass of a cold room does not precisely produce any reduction in the formation of ice.
The aforementioned patent application, which is strange to the aforementioned subject, therefore has no meaning for the resolution of the problem which
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is the basis of the invention.
According to German patent application DE-OS 28 42 045, it is possible, by the provision of a reflection layer of infrared on the outer surface of the inner glass of a refrigerated display window, d '' improve only in a specific application its thermal insulation, especially when the refrigerated display case has horizontal glazing and where there is no forced air circulation.
On the other hand, for refrigerated display cases with forced air circulation, which exclusively relates to the present invention, it is expressly stated that the aforementioned arrangement of the infrared reflection layer brings drawbacks in comparison with insulating multi-pane windows in which the infrared reflection layers are arranged only on the surface of ice directed towards the inter-ice volume.
The German patent application DE-OS 2B 42 045 therefore defines a principle which is precisely opposite to that of the invention; this applies in the same way to European patent EP-O 036 657, which also expressly recommends placing the infrared reflection layers in a manner which does not make it possible to solve the problem which is the basis of the invention , in particular on the glass surfaces directed towards the inter-ice volume or else towards one of the inter-ice volumes.
For the transparent infrared reflection layer, deposited on the external surface, directed towards the cold room, that is to say the interior volume of the refrigerated display case, of the interior glass of the glazing, different materials can be used. It is particularly suitable to use layers of tin oxide
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- - and doped indium oxide which are characterized by a high light transmission in connection with a strong reflection of infrared and which are mechanically very stable.
In addition, it is also suitable to use, for example, thin layers of metals such as gold, copper and silver, in particular multiple layers, in which these metal layers are embedded on both sides in layers of interference in order to increase the light transmission capacity and also improve the mechanical and chemical resistance.
Other characteristics and advantages of the invention will be highlighted in the following description, given by way of nonlimiting example, in relation to the single appended drawing which represents an exemplary embodiment of a multi-glass insulating glass conforming to the invention, in section view perpendicular to the plane of the glass.
As shown in the drawing, the muttiglace insulating glass comprises, in the embodiment shown here, an external glass 10, an intermediate glass 12 and an internal glass 14, which all consist of a silicate glass and which each have a thickness of 4 mm. Between the external glass 10 and the intermediate glass 12 on the one hand as well as between the intermediate glass 12 and the internal glass 14 on the other hand, an inter-glass volume is provided respectively.
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Exterior 16 filled with gas and an interior inter-ice volume 18 filled with gas.
The two inter-ice volumes 16, 18 each have a width of 6 mm and are filled with <rypton. On the surfaces of the exterior glass 10 and of the interior glass 14 which are directed towards the corresponding inter-glass volume 16 or 18, provision is made for: transparent and reflective infrared covers! 0.22 which have a heat reflecting power of 92%.
On the exterior surface of the interior glass 14 which is directed towards the cold room after installation,
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another transparent and infrared reflecting layer 24 is provided, which has a heat reflection power of approximately 92%, the infrared reflecting layers 20, 22, 24 consisting, in the embodiment represents, of silver embedded in layers free of Sino2 reflection.
The value of k of the multi-glass insulating glass described above and shown diagrammatically
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in the drawing s'elevealM / m K.
To confirm the effectiveness of the infrared reflection layer 24 provided in accordance with the invention on the exterior surface, directed towards the cold room, of the interior glass 14, a comparative test was carried out on a refrigerated display case provided front glazing. The refrigerated display case included two French windows of the same dimensions, which were provided on the one hand with an insulating glass, multi-glass of the type described above, that is to say in accordance with the invention, and having dimensions of 71 cm x 127 cm and on the other hand a multi-glass insulating glass of the same dimensions but of a different structure, in which in particular the infrared reflection layer 24 has been eliminated on the external surface, directed towards the cold room , interior glass 14.
Furthermore, the comparison glazing had a structure identical to that of the embodiment of the invention described above.
For an internal temperature of the refrigerated display case of -21oC and for an ambient temperature of 25 C and a high relative humidity of the air of 75%, no formation of water condensate was observed on the side, directed towards the environment, exterior glass 10 of the two glazing units. The two French windows were then opened simultaneously for 10 seconds. This was done for a relative humidity of the ambient air of 60%. There is then formed on the side, directed towards the interior volume of the refrigerated display case, of the interior mirrors 14 of the two glazings a layer of ice which has
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considerably obstructs vision through the windows.
This discomfort was the same for the two glazings.
After the simultaneous closing of the two window doors, a fogging time of 60 seconds was determined for the glazing provided with the additional infrared reflection layer 24 provided in accordance with the invention, while this fogging time s' is raised to 110 seconds for the comparison glazing without an infrared reflection layer 24. It was thus confirmed that the fogging time could be reduced by a factor
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roughly equal to 2 thanks to the means provided in accordance with the invention and which could be found, compared to the principle defined in the patent application DE OS 28 42 045, simply by eliminating a prejudice.
The features of the invention defined in the description given above, in the drawings as well as in the claims may be essential both individually and in any combination for the implementation of the invention in its various embodiments.