CZ13296A3

CZ13296A3 - System for depositing low-emission glass with double silver layer and insulating glass units produced therefrom

Info

Publication number: CZ13296A3
Application number: CZ96132A
Authority: CZ
Inventors: Klaus W Hartig; Steven L Larson; Philip J Lingle
Original assignee: Guardian Industries
Priority date: 1995-01-17
Filing date: 1996-01-16
Publication date: 1996-09-11
Also published as: EP0722913B2; SK6296A3; HU9600088D0; US5557462A; PL312346A1; EP0722913B1; HU219378B; ES2120789T3; SI0722913T1; PL179946B1; EP0722913A1; CN1134921A; ATE168975T1; NO960193L; DK0722913T3; KR960029262A; HUP9600088A2; NO960193D0; HUP9600088A3; ES2120789T5

Description

Oblast techniky

Vynález se týká povlečených skleněných výrobků s nízkými .....,.........- , / hodnotami emisivity. ’ Jde konkrétně o izolační sklenene jednotky (např. dveře a okna), vyrobené alespoň z části ze zmíněných skleněných výrobků.

Dosavadní stav techniky

Systémy pro povlékání skel rozprašovací technikou, které umožňují omezovat propustnost architektonických oken a dveří pro sluneční záření, maj í v současné době značný komerční význam. Navíc má značný význam použití takovýchto vrstvených systémů v izolačních skleněných jednotkách (známých v oboru jako IG jednotky). Příklady takového použití v poslední době jsou dvojitá a trojitá okna a dvojité a trojité skleněné dveře, v nichž používá alespoň dvou skleněných tabulí, utěsněných po obvodu tak, že je mezi nimi izolační komora. Takovéto komory se z uvedených důvodů plní plynem, jiným než vzduch, například argonem.

Z hlediska požadavků trhu mají význam u IG jednotek následující vlastnosti, které mají spojitost s použitým ““systémem .nanášeným “rozprašováním - - - -= 1) žádoucí hodnota propustnosti viditelného světla spojená s přijatelnou hodnotou odrazivosti infračerveného záření,

2) nezrcadlový vzhled.

3) barevný vzhled, který je buď neutrální nebo spadá do přij atelného rozsahu neagresivních_barevnýc h odstínů,

4) odolnost proti povětrnostním vlivům nebo jinému chemickému účinku, obvykle vyjadřovaná jako chemická odolnost (chemical durability) a

5) odolnost proti odření, obvykle vyjadřovaná jako mechanická trvanlivost (mechanical durability), v průběhu manipulace, zejména během jednotlivých operací nutných při výrobě IG oken nebo dveří ze dvou nebo tří vrstev skla, z nichž je alespoň jedna předem opatřena povlakem, tvořeným zmiňovaným systémem vrstev.

Kromě těchto fyzikálních systém ekonomicky vyrobitelný. k snížení poptávky v důsledku stalo například u IG jednotky.

vlastností musí být povlakový Pokud tomu tak není, může doj ít příliš vysoké ceny, jak se to

V oboru je dobře známo, že dodat výrobku ve větší míře nějakou žádoucí fyzikální vlastnosti je zpravidla vyváženo narůstajícími potížemi s udržením jiných, takže vždy je nutný kompromis. Tak například dosažení přijatelných hodnot propustnosti nebo IR (infračervené) odrazivosti jde na úkor odolnosti (chemické, mechanické nebo obojí). Při jiných kompromisních technických řešeních se nelze zbavit vzniku nežádoucího zabarvení a zrcadlovítěho vzhledu. Jindy zase se stávají rozhodujícím faktorem výrobní náklady. Vzhledem k těmto problémům existuje ve stavu techniky potřeba, najít lepší rovnováhu mezi vlastnostmi.

V US 5 344 718 jsou popsány různé vynikající systémy, nanášené rozprašováním, které dosahují přijatelné nízké hodnoty emisivit (E), takže náleží k typu nízkoemisivních (low-E) systémů (jde o typ povlaků s vysokou IR odrazivostí, jak jsou dále definovány). K tomu je třeba dodat, že tento typ povlaků vykazuje obecně odolnost stejnou nebo téměř stejnou jako pyroly^ickě povlaky,- a jsou tedy po této stránce zcela vyhovující. Tyto povlaky také dosahují, zejména ve výhodném provedení, vysoké propustnosti viditelného světla a zároveň téměř neutrální zabarvení s mírným nádechem zelenomodré, což bývá však při dosažené hodnotě odrazivostí maskováno, takže vzhled je v podstatě neutrální. Navíc se jejich odrazivost ve viditelné části spektra pohybuje pod 20 %, tudíž nemají nežádoucí zrcadlovitý vzhled ani. z vnější ani z vnitřní strany, jsou-li použity například v oknech nebo dveřích.

Tento typ povlaků podle US 5 344 718 tvoří systémy různých vrstev Si₃N₄ a nikl nebo nichrom, které mají mezi sebou jednou civíce vrstev kovového stříbra pro odrážení, přičemž pořadí vrstev je voleno tak, aby se dosáhlo požadovaných výsledných vlastností. Celý text tohoto patentu, včetně známého staví techniky, zařazujeme tímto do popisu formou odkazu.

Obecně řečeno, tento známý patent (US 5 344 713) dosahuje vynikajících výsledků použitím systému, obsahujícího pět nebe více vrstev, přičemž jejich složení a pořadí ve směru od skla k povrchu povlaku je následující:

a) podložní vrstva Si-jN₄

b) vrstva niklu nebo nichromu

c) vrstva stříbra

d) vrstva niklu nebo nichromu

e) krycí vrstva Si₃N₄

Pokud se systém skládá v podstatě z uvedených pěti (5) vrstev, mívají obecně následující tloušťky:

Vrstva

Rozmezí (přibližné)

b)

c)

d)

e) (Si₃N₄). . .

(Ni nebo Ni:Cr) (Ag) (Ni nebo Ni:Cr) (Si₃N₄)

400 A 7 A 95 Á 7 Á

525 Á až 425 Á nebo méně až 105 Á nebo méně až 575 A

Pokud jde v tomto známém patentu ( 718) o více vrstev než pět, jako například při použití dvou stříbrných vrstev, je pořadí vrstev v systému následující:

sklo/Si₃N₄/Ni:Cr/Ag/Ni:Cr/Ag/Ni:Cr/Si₃N₄.

V takových systémech zůstává celková tloušťka stříbra stej.ná (například 95 A až 105 A) , takže každá dílčí stříbrná vrstva je jen asi 50 A, přičemž tloušťky vrstev Ni:Cr a Si₃N₄jsou stejné jako u pětivrstvového povlaku.

Tyto systémy, popsané ve známémíZS( '718) patentu znamenají výrazné zlepšení, zejména typů popsaných ve známém stavu techniky, který je v tomto patentu uveden. Přesto však zůstává prostor pro vylepšení zejména emisivit. Tak například systémy podle patentui/J *718 mají normální emisivitu (E_n) obecně menší

- nebo—ro vnu- as i—0,12 a —hem i s f e r i c k ou em i s i vitu *- ( E) o bec ně--------------’ zhruba pod 0,16. V praxi je reálné dosáhnout ještě o něco nižších limitních hodnot, tedy pro E_R asi 0,09 a pro E^ asi 0,12. Dosažitelnými hodnotami odporu vrstvy (R_s) jsou v tomto případě hodnoty od asi 9 až 10 Ω/sq.

Dosažení lepších hodnox IR odrazivosxi (xj. snížení hodnox E) brání obecně podle dosavadních názorů xo, že pokud zvěxšíme Xloušťku sxříbrné vrsxvy pro dosažení vyšší IR odrazivosxi (xedy nižších hodnox E) projeví se alespoň jeden z nežádoucích efekxů: (1) dojde ke zxráxě odolnosxi, (2) finální výrobek bude příliš odrážex a získá zrcadlový vzhled, (3) barva se posune k nepřijaxelně inxenzivnímu purpurovému nebo červenomodrému odsxínu a/nebo (4) propusxnosx ve vidixelné oblasxi poklesne na nepřijaxelně nízkou hodnoxu.

Odolnosx, ať už mechanická nebo chemická, je důležixým fakxorem pro archixekxonická skla při použixí jedné xabule i při použixí v IG jednoxce. Jak bylo shora řečeno, manipulace, monxáž a xmelení IG jednoxek vyžaduje především mechanickou odolnosx a xmelení okrajů vyžaduje chemickou odolnosx vzhledem k agresivixě láxek používaných při xmelení.

Zrcadlový vzhled i nachové zbarvení mohou mix za následek neprodejnosX finálních skleněných výrobků s xěmixo vlasxnosxmi. Snížení propusxnosxi ve vidixelné čásxi spekxra naproxi xomu nemusí býx na závadu pokud, v případě jednoxabulových aplikací, se udrží pod asi 70 % a u IG jednoxek pod asi 63 %. Při určixých aplikacích, zejména pokud jsou vyžadovány nízké koeficienxy zasxínění (xj. asi 0,6), se může jevix sklo příliš průhledné při relaxivné nízké emisivixě. Obecně xam, kde je požadováno kvalixní zasxínění (xj. nižší náklady na klimatizaci), měla by být propustnost vidixelných paprsků pod 75 % a výhodně pod 73 % a u IG jednoxek obvyklé konsxrukce pod asi 65 až 68 %.

Poxvrzením čásxi xoho, co bylo shora uvedeno, je do značné míry komplexní systém popsaný v US 5 302 449, neboť popisuje komerční provedení IG jednoxky. známé jako Cardinal 171, kxeré prodává Cardinal IG Company. V systému vrstev se podle tohoto patentu řeší vhodné tloušťky a materiály vrstev s cílem omezit nežádoucí složky slunečního záření.přičemž se používá ve. ..... .

formě oxidu zinek, cín, indium, bismut, nebo oxidů jejich slitin včetně oxidu cíničitanu zinečnatého, aby se dosáhlo odolnosti. proti odření. Dále se pro dosažení výsledných parametrů v systému používá jedné nebo dvou vrstev zlata, mědi nebo stříbra. Při dvou vrstvách stříbra se uvádí použitelná tloušťka první vrstvy mezi 100 Á až 150 a výhodně asi 125 A a tloušťka druhé vrstvy má být mezi 125 Á a 175 A. Pokud se používá pouze jedna jednoduchá vrstva stříbra, je uváděna její tloušťka kolem 100 A až 175 A a výhodně 140 A. Nikde v tomto patentu se neuvádí použití niklu nebo nichromu, ani nitridu křemíku jako prvku(-ů) soustavy vrstev.

Ze současných praktických obchodních úspěchů vyplývá, že shora zmíněné jednotky Cardinal IG dosahují přijatelného omezení nežádoucích složek slunečního záření a mají i přijatelné zbarvení a relativně dobrý nezrcadlový vzhled (příklad konkrétních hodnot je uveden dále jako srovnávací).

Tyto systémy však nemají dostatečnou chemickou odolnost neboť neprojdou předepsaným testem varem. Přestože přesné příčiny, proč tomu tak je, nejsou známy, jednoduchý závěr je, jak už bylo naznačeno při popisu známého stavu techniky, že byla obětována alespoň jedna žádoucí vlastnost, aby mohlo být dosaženo ostatních. Navíc je systém vzhledem k použitým prvkům a komplikovanému složení velmi drahý.

V předchozím popisu známého řešení podle patentu *718 byl zmíněn další známý systém vrstev pro architektonická skla, komerčně známý jako Super-E III, a je výrobkem Airco Corporation. Tento systém je tvořen od skla směrem ven následujícími vrstvami:

Si₃N₄/Ni:Cr/Ag/Ni:Cr/Si₃N₄

V praxi bylo zjištěno, že v tomto Super-E III systému je poměr Ni ku Cr ve slitině Ni:Cr hmotnostně 80 ku 20 (tj. jde o nichrom), tloušťka dvou nichromových vrstev je uváděna 7 Á, tloušťka Ag vrstvy je specifikována jako pouhých 70 A (výjimečně se uvádí, že stříbro může být 100 Á tlusté) a Si₃N₄ vrstvy jsou relativně silné (např. 320 Á pro podložní vrstvu a asi 450 Á pro povrchovou. Vzhledem k malé tloušťce (70 Á) je stříbrná vrstva (Ag), jak bylo zjištěno, semikontinuální.

Při dobré trvanlivosti (tj . odolnost povlaku proti poškrábání a odření a chemická stabilita) oproti pyrolytickým povlakům, dosahuje tento povlak při nanesení na asi 3 mm sklo Ε^ jen asi 0,20 až 0,22 a E_n 0,14 až 0,17. Obě tyto hodnoty emisivit jsou dosti vysoké. Navíc odpor vrstvy (R_g) niá relativně vysokou hodnotu 15,8 Ω/sq. (přijatelnější hodnota by byla kolem 10,5 nebo menší). Je vidět, že po stránce mechanické a chemické odolnosti jsou tyto povlaky na přijatelné úrovni a propustnost viditelných paprsků je při aplikaci na jednoduchá skla poněkud vysoká 76 ± 1 % a jsou také kompatibilní s běžnými těsnícími tmely, používanými v IG jednotkách, avšak jejich schopnost omezit IR záření je menší než je požadována. Navíc je na závadu dost vysoká propustnost ¹ viditelného záření 76 ± 1 %, která znemožňuj & j ej ich použit i ·*tam, kde je žádoucí větší zastínění.

Airco vylepšilo systém Super-E III systém na zlepšený Super-E IV systém. Tento zlepšený systém má následující pořadí vrstev:

Složení Tlouščka (A) asi 8 asi 105 asi 8 asi 425 .·,-,,, ^Ti °2. .-- . , ,. - - · . a s i . 3 0 0

NÍCřNx Ag

NiCrN_xSi₃N₄

Tento systém dosahuje podobných vlastností jako Super-E III systém, avšak propustnost viditelného světla je vyšší (např. přes 80 %) , emisivita je nižší (např. menší než asi 0,10) a koeficient zastínění je výrazně vyšší (např. asi 0,80). Navíc vzhledem k použití TiO₂ jako podložní vrstvy je výroba systému drahá.

Kromě těchto Super-E III a IV systémů vrstev jsou popsány v patentové a odborné literatuře další povlaky obsahující stříbro a/nebo Ni-.Cr v podobě vrstev, které odrážejí infračervené záření a dále regulují procházející světlo. Viz například filtry Fabry-Perot a povlaky a techniky, popsané v US 3 682 528 a 4 799 745 (a známý stav techniky diskutovaná a/nebo citovaný v těchto patentech). Viz také dielektrické kovové sendviče popsané v mnoha patentech včetně například US patenty 4 179 181, 3 698 946, 3 978 273, 3 901 997 a 3 889 026 pokud chceme jmenovat jen několik málo. Přestože jsou známy nebo popsány tyto povlaky, není před naším vynálezem součástí známého stavu techniky popis nebo dosažení takového vysoce

--------- produktivního postupu rozprašovacího nanášení, pomocí kterého by se dosáhlo nejen stejné či blízké odolnosti naneseného povlaku architektonických skel jako u pyrolytických povlaků, ale zároveň také vynikající kvality skla pro omezení nežádoucích složek solárního záření.

Stručně řečeno, shora uvedené faktory, obsažené ve stavu techniky, zavádějí odborníky přímo od takových návrhů, které by se snažily podstatným zesílením stříbrné vrstvy v systémech typu patentu '718, se současnou úpravou tloušťky vrstvy Si₃N₄dosáhnout splnění všech požadavků na optimální vlastnosti, mezi které patří: (1) přijatelné zbarvení, které nesmí, být nachové ani červenomodré, (2) nezrcadlový vzhled z vnitřní i z vnější strany, (3) dost vysoké, ne však příliš vysoké hodnoty propustnosti světla, (4) dobrá mechanická odolnost, (5) vynikající chemická odolnost a (6) výjimečně nízké hodnoty emisivity.

V naší související přihlášce č. 08/35S 515 podané 15 prosince 1994 s názvem Low-E glass coating systém and insulating glass units made therefrom je popsán typ systémů vrstev, který vyhovuje potřebám ze známého stavu techniky ohledné shora uvedených problémů a nevýhod. Tyto systémy vrstev obecně obsahují vrstvy od skla směrem ven v následujícím složení:

e ’

a) vrstva Si₃N₄ o tloušťce asi 450/4 až 600 A , )

b) vrstva niklu nebo nichromu o tlouštice asi 7/4 nebo méně>

c)

d)

e) vrstva stříbra o tlouštice asi 115 /1 až 190 A , vrstva niklu nebo nichromu o tlouštice asi 7 K nebo méně, pokud má skleněný podklad tloušťku asi 2 mm až 6 mm, má po nanesení povlaku propustnost světla alespoň 70 %, normální emisivitu (E_n) pod asi 0,07, hemisferickou emisivitu (E_h) pod asi 0,075, odpor vrstvy (R_s) menší než asi 5,5 /sq a má následující barevné parametry:

ze strany skla:

ze strany povlaku:

............ V''

RgY	asi	12 až	19
^ah	asi	-3 až	+3
^bh	asi.	-5 až.	-20
r_fy	asi	8 až	12
^ah---	asi	0 až	6
^bh	asi	-5 až	-30

kde RY je odrazivost a a^, jsou barevné koordináty, podle měření v Hunterově jednotce, 111. C, 10 ° pozorovatel.

Tento související vynález zahrnuje provedení, kdy jedna skleněná vrstva, opatřená na povrchu systémem vrstev podle shora uvedeného popisu, je doplněna alespoň jednou další v podstatě rovnoběžnou vrstvou skla tak, že mezi vrstvami je prostor. Okraje vrstev jsou zatmeleny, takže mezi vrstvami je vytvořena izolační komora a celá soustava tvoří skleněnou (IG) jednotku, použitelnou jako okno, dveře nebo stěna, přičemž povlak je, jak je znázorněno na obr. 2, umístěn na povrchu 24, takže odrazivost a zabarvení, vyjádřené pomocí koordinát, jsou následující:

Pozorováno	zvenčí:	r_gy a* b *	asi asi asi	16 0 0	až až až	18 5
-15	-
Pozorováno	zevnitř:	r_fy	asi	14	až	16
	- - - - - -	a«	as i	0	až	4-5 ~ --------------------	---------.— - - ---- -------
		b*	asi	0	až	-20

a propustnost viditelného světla je alespoň kolem 6*3 %, výhodně kolem 65 % až 68 %. Pokud je povlak umístěn na povrchu 26 (Obr. 2), odrazivost i zabarvení jsou z každé strany jiné propustnost světla zůstává stejná.

Symbol (*) zde označuje, jak je dále popsáno, že barevné koordináty se měřily obvyklou technikou 111. C, 2 °pozorov.

Výraz zvenčí, jak je zde užíván, znamená pohled pozorovatele z venkovního prostoru přes povlečené sklo (tj. IG jednotku) do bytového prostoru. Výraz zevnitř, jak je zde užíván, znamená opak zvenčí, tj. strana, ze které se dívá pozorovatel je bytový prostor (tj. místnost v domě nebo v kancelářské budově) a pohled pozorovatele je směrem ven přes povlečené sklo.

Systém vrstev, popsaný v tomto souvisejícím vynálezu, je velmi účinný. Dosahuje nejen vynikajícího omezení nežádoucích složek slunečního záření, ale je v podstatě neodrazivé (odrazivost se pohybuje pod hranicí 20 %, nad kterou je už vzhled nežádoucí) a zároveň je odolné (chemicky a mechanicky). Nicméně bylo nyní, jako součást vynálezu, překvapivě zjištěno, že pokud se: (1) použije dvou nebo i více stříbrných vrstev, tlustších než ve zmíněním související vynálezu, (2) přidá relativně tlustá mezivrstva SijN^ kromě již známé vrstvy podložní a známé vrstvy krycí a (3) separují jednotlivé vrstvy nukleační vrstvou niklu nebo nichromu, dosáhne se ještě větší snížení odrazivosti. aniž by to mělo nežádoucí vliv na jiné shora uvedené užitečné vlastnosti.

Podstata vynálezu

Obecně se podle vynálezu dosahuje vynikajícího účinku vytvořením skleněného výrobku, který zahrnuje skleněný podklad, povlečený systémem vrstev, který od skla směrem ven obsahuje:

a) vrstvu Si₃N₄ o tloušťce asi 300 Á až 500 A,

b) vrstvu niklu něbó nichromu-o tloušťce as i—7—A—nebo—méně^-?

c)	VislVU	stříbra o tloušťce asi 70 Á až	130	A,
d)	vrstvu	niklu nebo nichromu o tloušťce	asi	7 A	nebo	méně ,
e)	vrstvu	Si^N^ o tloušťce asi 700 A až	1100	A,
f)	vrstvu	niklu nebo nichromu o tloušťce	asi	7 A	nebo	méně,
g)	vrstvu	stříbra o tloušťce asi 70 A až	190	A,
h)	vrstvu	niklu nebo nichromu o tloušťce	asi	7 A	nebo	méně,
i)	vrstvu	Si₃N₄ o tloušťce asi 350 Á až	700 Á.

Ve výhodných provedeních jsou tloušťky shora uvedených vrstev:

Vrstva tloušťka A

a	asi	350	až	450
b	asi	=s 7
c	asi	100	až	125
' d	as i	7
e	asi	900	až	1000
f	asi	< 7
g	asi	140	až	170
h	asi	< 7
	asi	4Ό0	až	5ΌΌ

V určitých výhodných provedeních jsou tloušťky shora specifikovaných vrstev následující:

Vrstva tloušťka Á

a	asi	400
b	asi	7
c	asi	110
d	asi	7
e	asi	950
f	asi	7
g	asi	155
h	asi	7
i	asi	450

Pokud má sklo ve finálních výrobcích podle vynálezu tloušťku 2 až 6 mm, dosahuje se u něj s povlakem propustnosti viditelného světla nejméně asi 70 %, výhodně asi 72 % až 76 %, normální emisivitv (E_n) asi 0,02 až 0,09, výhodně asi 0,03 až 0,06, hemisferické emisivity (E^) asi 0,03 až 0,12, výhodně asi 0,04 až 0,07, odporu vrstvy (Rg) asi 2 až 10 Ω/sq, výhodně 3 až 5 Ω/sq a má následující odrazivost a barevné koordináty:

při pohledu ze strany skla:

RqY méně než asi 10, a^ je asi -3 až +5, b^ je asi 0 až -10,

výhodně	asi	4 až	7,
výhodně	asi	2,5	až 4,5	a
výhodně	asi	-4,0	až - 8	,0

při pohledu že š’t řaný povlaku:

r_fy	J^e	menší než	asi	10, výhodně	asi	3	až 7,
^ah	je	asi -3 až	+5 ,	výhodně asi	0,0	až	2,0,
^bh	je	asi 0 až	-10 ,	výhodně asi	0,0	až	-2,0

přičemž RY je odrazivost a a^ a b^ jsou barevné koordináty, měřeno v Hunterových jednotkách, 111. C, pozorovatel 10 °.

V určitých provedeních podle vynálezu je skleněná,vrstva,. opatřená na j“edne straně systémem vrstev popsaným shora, upevněna v podstatě rovnoběžně s alespoň jednou další skleněnou vrstvou tak, že mezi vrstvami je vždy ponechán prostor, který je po obvodu utěsněn a tvoří mezi vrstvami izolační komoru a spolu s nimi izolační jednotku, použitelnou jako okno, dveře nebo stěna, přičemž systém vrstev je umístěn na povrchu 24, jak je znázorněno na obr. 2 tak, že odrazívost a barevné koordináty jsou:

pozorováno zvenčí:

RqY je méně než asi 16 a výhodně asi 9 až 12, a* asi -3,0 až +3,0 a výhodně asi 0,0 až +2,0, b* asi 0,0 až -8,0 a výhodně asi -4,5 až -6,5, pozorováno zevnitř:

RpY je méně než asi 15 a výhodně je asi 9 až 12, a* asi -3,0 až +3,0 a výhodně asi 0,0 až +2,0 b« asi 0,0 až -8,0 a výhodně asi 0,0 až -2,0 a propustnost viditelného záření je alespoň kolem 63 % a výhodně 65 % až 68 %. Pokud je povlakový systém nanesen na povrchu 26 (obr. 2), odrazivost a zabarvení, vyjádřené koordinátami. jsou -při obrácení od sebe odLišné, aLe propustnost viditelného záření zůstává stejná. Jak bylo již uvedeno shora a platí i nadále, znamená hvězdička (*) 111. C, pozorovatel 2 °.

VynáLez je dále popsán v konkrétních provedeních s použitím odkazů na výkresy.

Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 je částečný řez systémem vrstev podle vynálezu na skleněném podkladě.

~ - -.....-.....Obr. 2 je částečný řez IG jednotkou s použitím skla se systémem vrstev podle vynálezu.

Obr. 3 je schematický perspektivní pohled na část domu, v němž jsou jako okna, dveře a stěny použity IG jednotky, zobrazené na obr. 2.

Příklady provedení vynálezu

Symboly a technické termíny již dříve zavedené, jsou zde používány ve významu, který je známý v oboru. Jedná se zejména o definice veličin, které charakterizují u povlečených architektonických skel míru regulace složek solárního záření. Například jsou zde používány tyto termíny:

Intenzita odrazivosti světla viditelných vlnových délek je definovaná v procentech a má symbol R_XY, kde X je buď G pro stranu skla nebo F pro stranu povlaku. Strana skla (G) znamená, že se díváme ze strany skleněného podkladu na rozdíl od strany povlaku (F), což znamenápohled ze strany, na které je povlak nanesen. Alternativně se také uvádí jako:

^RVIS. OUTSIDE ⁿebo ^RviS. INSIDE ^kde outside je ekvivalentní G a inside je ekvivalentní F.

Barevné vlastnosti jsou měřeny a vyjádřeny podle koordinát a a b. Někdy jsou zde tyto symboly pro koordináty doplněny indexem h, což znamená použiti obvyklé Hunterovy metody (nebo jednotek) 111. C, pozorovatel 10 v sgpladu 5 A.STM E 308-85, kterou.lze nalézt v ročence ASTM,

Vol. 06.01, Obj ects by the Colors of jsou symboly což označuje

Standard Method for Computing Using the CIE System. Jindy jednotlivých koordinát doplněny hvězdičkou (*), použití druhé známé normy, t.j. 111. C, pozorovatel 2 která je také popsána v citované publikaci ASTM E 308-85.

Výrazy emisivita a propustnost jsou dostatečně rpo odborníka srozumitelné a jsou zde používány v obvyklém významu. Tak například propustnost zde znamená solární propustnost, která sestává z propustnosti viditelného světla, propustnosti infračervené energie a propustnosti ultrafialového záření. Totální propustnost solární energie pak obvykle charakterizuje vážený průměr těchto hodnot. Konkrétně pro měření propustnosti viditelného světla se používá normalizované metody s použitím Illuminantu C při 380 až 720 nm, pro měření infračervené propustnosti se používá vlnových délek 800 až 2100 nm a pro měření ultrafialového záření vlnových délek 300 až 400 nm. Pro měření emisivity se však používá jiného rozmezí vlnových délek (t.j. 2500 až 40000 nm) jak bude dále ještě podrobněji uvedeno.

. Propustnost viditelného světla lze měřit více známými zavedenými metodami. Tak například pomocí spektrofotometru, jako je Beckman 5240 (Beckman Sci.· Inst. Corp.) lze získat křivky propustnosti záření v závislosti na vlnové délce. Propustnost viditelného světla se pak vypočítá podle shora zmíněné ASTM E-308 Method for Computing the Colors of Objects by Using the CIE System (Annual Book of ASTM Standards Vol. 14.02). Pokud je to požadováno, lze také pro měření použít menší počet vlnových délek než je předepsáno. Jinou metodou pro měření propustnosti viditelného světla je použití spektrometru, jako je obchodně dostupný spektrofotometr

Spektragard vyráběný firmou Pacific Scientific Corporation.

Toto zařízení měří a hlásí přímo propustnost viditelného světla. Zde jsou uváděny hodnoty propustnosti viditelného světla měřené pomocí 111. C, pozorovatel 10

3¾ ' ' ' ’ ....................... ~'

Emisivita (E) je hodnota nebo závislost jak absorpce tak odrazivosti světla při daných vlnových délkách. Obvykle je charakterizována vzorcem;

E = 1 - Odrazivostf

Pro architektonické účely mají význam zejména skla s hodnotami v'tak zvané střední oblasti, někdy také nazývané vzdálená oblast infračerveného spektra, t.j. kolem 2500 až 40000 nm, například jak je specifikují v programu VINDOV 4.1, LBL-35298 (1994) Lavrence Berkley Laboratories, což Je uvedeno dále. Výraz emisivita jak je zde používán, znamená hodnoty emišivit měřené v uvedeném infračerveném rozmezí způsobem,

Λ popsaným v r. 1991 v návrhu ASTM normy pro měření infračervené energie pro výpočet emisivity, jak ho předložil Primary Glas Manufacturer s Council pod názvem Test Method for Measuring » and Calculating Emittance of Architectural Fiat Glass Product Using Radiometric Measurements. Tato norma a její podmínky jsou součástí popisu formou odkazu. V této normě se emisivita uvádí j ák o hem i s f er ic ká em isi v i ta ( E^) a no rmá 1. ní emisivita, ^(En)·

Měření a stanovení těchto emišivit lze provádět obvyklým způsobem, například spektrofotometrem Beckman typ 4260 s VV doplňkem (Beckman Scientific Inst. Corp.).Tento spektrofotometr měří odrazivosti v závislosti na v Lnové délce a ze získaných hodnot se vypočítává uvedeného návrhu ASTM normy z r. 1991, do popisu formou odkazu.

emisivita pomocí shora který tímto začleňujeme

Dalším termínem zde používaným je odpor vrstvy. Odpor ^.rstvy (R§) je v oboru známý termín a používá se zde v souladu s jeho obvyklým významem. Obecně řečeno, tento termín označuje odpor v ohmech pro libovolný čtverec systému vrstev na skleněném podkladu, který klade systém vrstev procházejícímu proudu. Odpor vrstvy je měřítkem schopnosti vrstvy odrážet infračervenou energii, a proto se často používá spolu s emisivitou jako měřítko těchto vlastností, které jsou důležité u mnoha architektonických skel. Odpor vrstvy se obvykle měří přikládáním 4-bodové sondy jako je přenosný typ vyráběný Signatone Corp. s hlavicí M-800 od firmy Magnetron Instruments

Corp. v Santa Clara v Kalifornii.

Chemická trvanlivost'* se zde používá jako synonymum termínů chemická odolnost nebo chemická stabilita, které už byly někde použity. Chemická trvanlivost se stanoví varem vzorku povlečeného skla o rozměrech 50,8 x 12,7 mm v asi 500 ml 5% HC1 po dobu 1 hodiny (t.j. při asi 104 °C). Vzorek projde tímto testem úspěšně (a systém vrstev chemickou trvanlivost) tehdy, jestliže v soustavě vrstev nevzniknou po uvedeném hodinovém varu žádné mikroskopické poruchy větší než asi 0,0762 mm.

Mechanická trvanlivost, jak je Zde užívána, je definována Scientif ic opakovaně nylonový cyklech s jedním ze Abrasion přechází kartáč o přít Lakem, dvou testů. První test používá Pacific Tester (nebo ekvivalentní zařízení), kde přes vzorek o rozměru 152.4 x 431.8 tnm rozměrech 50,8 x 101,6 x 25,4 mm v 500 vyvíjeným zatížením hmotností 150 g. Ve druhém alternativním testu se pomocí obvyklého abraderu Tabér (nebo ekvivalentu) působí na vzorek 10,16 x 10,16 cm při 300 otáčkách dvěma abrazivními kotouči C.S. 10F, přičemž každý nese připevněné závaží o hmotnosti 500 g. V obou testech se posuzuje, zda nevznikly škrábance, viditelné pouhým okem ve viditelném světle. Pokud nevznikly, považuje se systém vrstev, který byl testu podroben, za mechanicky odolný.

' Tloušťka jednotlivých vrstev v systému je měřena (tedy termín tloušťka je definován) použitím známých optických křivek nebo alternativně použitím známého jehlového elipsometru. Takové postupy a techniky jsou dobře známy v oboru, a tak není třeba žádného dalšího vysvětlování kromě upozornění, že tloušťka je vyjadřována v ar^strómech.

Podíváme-li se nyní na obr. 1, vidíme částečný řez typickým provedením podle vynálezu, kdy povlak je nanesen na běžném skleněném podkladu i používaném v architektuře. Zpravidla jde o sklo vyrobené plavením, v oboru také nazývané floatové sklo. Jeho obvyklá tlouštka je od asi 2 mm až 6 mm. Složení skla není rozhodující a může se měnit v širokém rozsahu. Obvykle jde o sklo vyrobené ze základního kmene soda-vápno-oxid křemičitý, což je typ v oboru široce známý.

Způsob a zařízení, použité k nanesení vrstev 2a až e, 3a až d a 4a, b na skleněný podklad X, může být známý vícekomorový (víceanodový) sput ter-coating systém, jak· jej vyrábí Aireo lne. Výhodný postup pro tento účel je popsán v US 5 344 718, který již byl citován a zahrnut do popisu. Vrstvy 2a, 2b a 2c jsou vytvořeny z Si^N^ s případným obsahem malého množství dopantu a/nebo jiného anodového materiálu, rozprašovaného společně s Si a přidaného do anody, například za účelem udržení , její vodivosti. Takové možnosti jsou uvedeny v související přihlášce č. 08/102 585, podané 15 srpna 1993, nyní americkém patentu č.......... Těchto anodových dopantů a/nebo vodí výchmat eriálů se při dává j en nej nutně jší množství,, kterým^-se~~tloršahně“ požadováného učelu á není narušená funkce Si^hý v systému.

Tloušťka podložní vrstvy 2a je asi 300 Á až 550 Á. Bylo zjištěno, že tato tloušťka je důležitá pro dosažení účelů vynálezu. Výhodně je tloušťka vrstvy 2a asi 350 Á až 450 Á a nejvýhodněji je 400 Á. Tloušťka krycí vrstvy 2c je asi 350 Á až 700 Á, výhodně asi 400 Á až 500 Á a nejvýhodněji je asi 450 Á. Bylo zjištěno, že takováto tloušťka uvedené vrstvy je obdobně důležitá pro dosažení účelů tohoto vynálezu.

Čtyři vrstvy 3a, b, c a d jsou přiloženými, nukleačními vrstvami pro dvě stříbrné vrstvy 4a a 4b. Tyto čtyři vrstvy 3a. b, c a d sestávají v podstatě z kovového niklu nebo z kovového nichromu (např. o složení Ni : Cr hmotnostně 80 : 20). Pokud se používá nichrom, je výhodné, aby se alespoň část chrómu převedla v průběhu rozprašovacího procesu na nitrid, z důvodů popsaných v US 5 344 718. Tloušťky těchto čtyř nukleačních vrstev jsou výhodně stejné, jako tloušťky analogických vrstev ve shora zmíněném patentu ’718, t.j. pod asi 7 Á a výhodně 6 Á nebo méně.

Podstatným znakem vynálezu, odlišujícím jej od shora popsaného známého stavu techniky, je použití dvou, relativně 11 ustých s třibrných vrstev 4aa—'4b v kombinac i s mezi lehlou což vrstvou 2b, coz je v nukleační vrstvy 3b a pochopitelné spojovacími podstatě tlustá vrstva Si₃N₄. Dvě 3c jak byly shora popsány, jsou vrstvami mezi vrstvou 2b a vrstvami

4a a 4b.

Kovová stříbrná vrstva 4a je podložní stříbrnou vrstvou a její tloušťka by měla být 70 Á až 130 A, výhodně asi 100 až 125 Á a nejvýhodněji asi 110 Á. Kovová stříbrná vrstva je krycí vrstvou a měla by mít tloušťku asi 70 Á až 190 Á, výhodně 140 Á až 170 Á a nejvýhodněji asi 155 Á. Souhrnně lze říci, že tyto dvě stříbrné vrstvy jsou hlavními příčinami, proč předmět vynálezu dosahuje tak nízké emisivity, jak je v popisu uvedeno. V tomto směru je výhodné, aby krycí stříbrná vrstva 4b byla o něco tlustší než podložní stříbrná vrstva 4a. ' Hodnoty emisivity lze zejména ovlivnit změnou tloušťky krycí stříbrné vrstvy, neboř podložní stříbrná vrstva má na emisivitu malý vliv. Obě vrstvy však jsou důležité pro dosažení požadované propustnosti a odrazu viditelného světla, a barvy. Za účelem dosažení hodnot emisivit, uvedených shora bez nežádoucího ovlivnění ostatních žádoucích vlastností by měla být celková tloušťka vrstev 4a, 4b asi 200 až 300 A, výhodně 225 až 275 A a nejvýhodněji 265 Á.

- Důležitým znakem vynálezu je mezilehlá vrstva 2b, která je vytvořena z Si-jN^. Tato vrstva je podstatně tlustší než zbývající dvě Si^N^ vrstvy 2a a 2c a ve výhodném provedení je tlustší než obě tyto vrstvy 2a a 2c dohromady. Zesílení vrstvy 2b pravděpodobně umožňuje, i když příčiny nejsou zcela objasněny, použití poněkud tlustší kombinované stříbrné vrstvy pro dosažení nízké emisivity při zachování požadovaných úrovní trvanlivosti vyrobeného skleněného povlaku (jak chemické tak i mechanické) , nízké, nezrcadlovité odraz ivos t i (např. RqY a RpY méně než asi 10 u jednoduchého skla a méně než asi 16 u IG jednotky), propustnosti pro viditelné světlo a v podstatě neutrální nebo nepurpurové zabarvení, a to jak u jednoduchých skel, tak i u IG jednotek. Pro dosažení takovýchto účinků by měla mít mezilehlá SijN^ vrstva 2b tloušťku asi 700 až 1100 A, výhodně 900 až 1000 A a nej výhodněji asi 950 A.

Systém vrstev podle vynálezu, jak je popsán s odkazem na °br · 3 představuj e unikátní, kombinaci vlastností , - reguluj icích ¹sluneční záření, která je zejména vhodná, jsou-li povlečená skla použita v IG jednotkách, jako je znázorněná jednotka IG na obr. 2 (diskutováno dále). Obecně řečeno, pokud má skleněný podklad tloušťku asi 2 mm až 6 mm, má jednoduché povlečené sklo (pochopitelně pokud použité sklo je čiré) propustnost viditelného světla nejméně asi 70 % a výhodně 72 až 76 %. Toto naposledy uvedené rozmezí znamená již vynikající průhlednost, danou dodržením složení všech vrstev podle vynálezu, která však může být dále záměrně upravena pro dosažení stínící kvality, pokud je to žádoucí. Dále je třeba uvést, že povlečená skleněná tabule má normální emisivitu (E_n) menší než asi 0,02 až 0,09, výhodně asi 0,03 až 0,06, hemisférickou emisivitu (E^) menší než asi 0,03 až 0,12, výhodně asi 0,03 až 0,08 a odpor vrstvy (Rg) asi 2 až 10 Ω/sq, výhodně asi 3 až 5 Ω/sq. Dále lze uvést, že jednoduché povlečené sklo má následující odrazivost a barevné koordináty:

	3 .	rozmezí	výhodné			nejvýhodněj ší
^rg^y	pod	asi 10	asi	4 až	7		asi	5
^ah	asi	-3 až +5	asi	2,5	až	4,5	asi	4
^bh	asi	0 až -10	asi	-4,0	až	-8,0	asi	- 7 až - 8
R_FY	pod	asi 10	asi	3 až	7		asi	3 až 4
^ah	asi	-3 až +5	asi	0,0	až	2,0	asi	+1 až +2
^bh---------------	asi	0 až -10	asi	0,0	až	-2,0	a.s.i.	-1 .

Zde třeba poznamenat, s povlakem podíe vynálezu povlečených skel podle přihlášky, podle které se naší shora že odrazivé vlastnosti skla se odlišují výrazně od vlastností zmíněné související nepoužívá žádné mezi Lehlé Si^N^ vrstvy a používá se jediné stříbrné vrstvy. V tomto směru se podle našeho souvisejícího vynálezu, který je ve zmíněné přihlášce popsán, dosahuje uspokojivých vlastností, důležitých pro tu část poptávky na trhu, která požaduje vyšší odrazivost, t.j. s hodnotami RqY asi 12 až 19 a hodnotami RpY asi 8 až 12 u jednoduchého skla. Naproti tomu při nezrcadlovém vzhledu výsledného výrobku se dosáhne určitého estetického efektu, který si část uživatelů přeje v oknech mít. Pro tento vynález je tedy naopak důležité, že část poptávky na trhu se spokojůje s dosažením výrazně nižších odrazivostí, např. u IG jednotek s hodnotami r_gy a RpY menšími než asi 10, výhodně asi 4 až 7 a u jednoduchých skel s hodnotami RqY a RpY v rozmezí 3 až 7. Jak je vidět na barevných koordinátách, současně se dosáhne v podstatě neutrálního zabarvení bez závislosti na maskování, obecně řečeno, bez náročného dosahování neutrálního barevného vzhledu podle shora zmíněné související přihlášky. Kromě toho se dosáhne podle vynálezu velmi nízkých emisivit (low-E), vynikající trvanlivosti (chemické a mechanické odolnosti), propustnosti pro žádoucí složky, jak u jednoduchých skel, tak u IG jednotek (jak se dále podrobněji uvádí).

Jak bylo shora uvedeno, obr. 2 ilustruje, poněkud schematicky, typickou IG jednotku podle tohoto vynálezu. Za účelem odlišení je uvnitř IG jednotky označeno ”In” na rozdíl od prostoru venku, označeného Out, kde je schematicky naznačeno slunce 9. Jak je z obrázku patrno, IG jednotka je vytvořena z vnější skleněné tabule 11 a vnitřní skleněné tabule 13 . Tyto dvě skleněné tabule (například 2 až 6 mm tlusté) jsou po obvodu na okrajích spojeny obvyklým tmelem 15 a desikačním proužkem 17 . Tabule jsou pak upevněny v běžném okenní či dveřní veřeji 19 (znázorněné v částečné a schematické podobě). Zatmelením okrajových hran skleněných tabulí a odstraněním vzduchu z komory 20 nahrazením plynem jako je argon, vznikne typická IG jednotky s vysokými izolačními vlastnostmi. Komora 20, mezi tabulemi má obvykle tloušťku 1,27 cm(1/2) .

umístěním vrstev v pořadí, jak je zde popsáno, jako systému na stěně 24 vnější skleněné tabule 11 uvnitř komory 20 nebo

- - alternativně na*štěně 26 vnitřní skleněné tabule 13 uvnitř komory . 20 (aniž by to vynikající nezrcadlovitá červenomodrého zabarvení.

bylo znázorněno) vznikne zejména IG jednotka bez purpurového či Je třeba rozumět obrázku 2 tak, že jde pouze o jedno provedení s využitím unikátních systémů vrstev podle vynálezu. Fakticky je systém vrstev podle vynálezu použitelný v mnoha konstrukčních provedeních IG jednotek obecně, včetně těch, které mají víc než dvě skleněné tabule. Obecně řečeno, IG jednotky, u nichž je systém vrstev podle vynálezu umístěn na jedné z vnitřních skleněných stěn izolační komory, má obvykle rozmezí vlastností která jsou specifikována pomocí obvyklých a shora upřesněných symbolů v následující tabulce 1.

>

CO rc

CH

CL

C

CO <n

Tabulka l

Hodnocená Vlastnost	Stěna 24	Stěna 26
Rozmezí	Výhodně
Rozmezí	Výhodně
Propustnost (%) (vidit.)	> 63	65 až 68	stejná	stejná
Odrazivost (%) (vidit., zvenčí)	< 16	9 až 12	< 15	8 až li
Odrazivost (%) (vidit., zevnitř)	< 15	8 až li	< 16	9 až 11
Zastínění (koef. S.C. )	,4 až ,8	,45 až ,55	,5 až ,8	55 až ,65
koef.solárního tepel, zisku	(S.C.	. X 0,87)
U (zima) (BTU/ft²/h/°F)	0,20 až	0,30 0,25	stejné	stejné
U (léto) (BTU/ f t² /h/°F)	0,2 4' a ž	0,26 0,24	stejné......	. stejné ..

Relativní tepelný zisk (BTU/ft²/h/°F) 90 až 110 92 až 102 100 až 140 120 až

13.0 pokračování tabulky 1

Stěna 24 Stěna 26 .....·_.
tíarevne Vlastnosti	Rozmezí	Výhodně	Rozmezí	Výhodně
Ty	63 až 70	65 až 68
a*	-5 až +5	0 až -4	stej né	stej né
b* Ry vnější (přibl. R vid. out. shora)	-10 až +10	0 až +4	stej né	stej né
a*	+3 až -3	0 až -2,0	+3 až -3	0 až +2
b« Ry vnitřní (přibl. R vid. in. shora)	0 až - 8	4,5 až 6,5	0 až - 8 0	až -2,0
a*	+3 až -3	0 až +2	+3 až -3	0 až +2
b*	0 až - 8	0 až -2,0	0 až - 8	4,5 až ' -6,5

Hvězdička (*) znamená měření shora uvedenou metodou podle ASTM s použ i tí m Li l. C, pozorovatel 2 ° ~~ ------------------------------------------Kromě shora těchto vlastností lze v určitých konkrétních provedeních IG jednotek s povlečeným sklem podle vynálezu z

s komorou 20_ o tloušťce 1,27 cm plněnou argonem dosáhnout dále uvedených vlastností, které byly vypočteny pomocí softwaru známého jako WINDOW 4.1 od Lawrence Berkley Laboratories of Berkeley, California a naměřeny s použitím spektrofotometru Hitachi, který poskytuje počítači vstupní data pro výpočet:

(1) propustnosti pro solární a viditelné záření, (2) solární odrazivost ze strany, filmu a světla a (3) Beckmanův infračervený spektrofotometr k měření emisivity. Program WINDOW 4.1, 1988 až 1994 je chráněným majetkem Řídícího sboru Kalifornské University a má název Fenestration Production Thermal Analysis Program.

Tabulka 2

Hodnocená Vlastnost	Stěna 24	Stěna 26	Jedna tabule
^Tvisible	66	66
^TVis. outside	9	11
^RVis. inside	11	9
^Tsolar	36	36
^RSolar	32	36
Koef. stínění	0,46	0,61
Koef. sol. tep.zisku	0,392	0,522
^UZIMA	0,25	0,25
^LETO	0,24	0,24
^En	0,054	0,054
^Eh	0,060	0,060
Relativ, tep. zisk	94	12 5
R_s ( /sq)	3,39	3,39

- 28 pokračování tabulky 2

Barva (*)...111. C,	_ poz. 2° (h).	. . Hunt er. 111. C	,. .poz . -10°

	Stěna 24	Stěna 26	J edna
Veličina			tabule
Ty	65,7	65,7	72,4
a*	-3,2	-3,2	-2,59 a_h
b*	2,76	2,76	-2*, 57 b_h
RqY (zvenčí)	8,8	10,8	4,91
a*	+1,81	+0,46	+4,!3 a_h
b *	-6,4	-1,1	-7,62 b_h
RpY (zevnitř)	10,8	8,8	3,43
a*	+0,46	+1,81	+1,64 a_h
b *	-1,1	-6,4	-0,69 b_h

V tomto provedení byla jednoduchá skla podrobena jak testu působením varu pro stanovení chemické odolnosti, tak i testu na shora uvedeném zařízení Pacific Scientific Abrasion tester pro stanovení mechanické trvanlivosti. V obou testech výrobek prošel úspěšně.

Pro nanes_ení Yrste-Vt-byTo—v—tom-to—p-ř-í-k-i-adě—potiž-í to—září zení

Airco ILS-1600 ve výzkumném provedení, katody, přičemž: katoda #1 obsahuje hliníku, katoda #2 obsahuje stříbro a katoda #3 obsahuje v poměru 80/20 hmotnostně Ni:Cr nichrom. Pořadí vrstev je znázorněno na obr. 1 a tloušťky jsou následující:

Toto zařízení má tři křemík, dopovaný 5 %

I

Materiál	Vrstva	Tloušťka	(přibližně)
sí₃n₄*	2a	450	Á
Ni:Cr	3a	7	Á
Ag	4a	155	Á
Ni:Cr	3b	7	Á
Si₃ ^N4*	2b	.....^v 950	Á ~ “
Ni:Cr	3c	7	Á
Ag	4b	110	Á
Ni:Cr	> 3d	7	Á
sí₃n₄*	2c	400	Á
* V této vrstvě je asi 5 % AI	dopantu
K nanesení	vrstev podle	vynálezu byla použita
jednovrstevná čirá	, sodno vápenato	křemičitá	floatová skla
o tloušťce 2.2 mm.	Nanášecí zařízení	(coater) bylo nastaveno

následovně:

Tabulka 3

Vrs- Ma-	n₂*	Ar	tlak	příkon	napětí	proud	rychlost	počet
tva teriál	%	%	mPa	katody	katody	katody	linky %	proj ití
1	křemík	50	50	53,3	4,9kW	483 V	10,5 A	42,5	8
2	nichrom	50	50	41,3	0,7kW	387 V	2 A	100	1
3	stříbro	0	100	76,0	2,8kW	454 V	6,4 A	100	1
4	nichrom'	50	50	41,3	0,3kW	3 44 V	” 1 A	100	1 —
1	křemík	50	50	53,3	4,9kW	483 V	10,5 A	42,5	19
2	nichrom	50	50	41,3	0,7kW	387 V	2 A	100	1
3	stříbro	0	100	76,0	5,0kW	454 V	10,5 A	100	1
4	nichrom	50	50	41,3	0,3kW	344 V	' 1 A	100	1
1	křemík	50	⁵⁰	53,3	4,9kW	483 V	10,5 A	42,5	8

- 30 * Nichromové vrstvy mohou být popřípadě nanášeny ve 100% Ar atmosféře, čímž se předchází vzniku nitridu chrómu. Stříbrné vrstvy mohou však být nanášeny v atmosféře,—částečně obsahující N2, protože stříbro netvoří nitrid.

V kontrastu s tím nebo^vé~ srovnání vlastností shora uvedeného provedení povlaku podle vynálezu s (argonová komora

1,27 mm) s vlastnostmi známého shora zmíněného obchodního IG výrobku Cardinal 171 byly popsanou -WINDOW 4.1 metodou získány následující hodnoty:

Tabulka 4

Srovnávací

Veličina Stěna 24 Stěna 26

J ednovr s t evné sklo

^Tvisible	73	73
^Tvis. outside	11	12
^RVis. inside	12	11
^Tsolar	41	41
^RSolar	33	36
Koef. stínění	0,52	0,62
Koef. sol. tep. zisku	0,443	0,531

^ZIMA 0,25 0,25

“LÉTO	V ,	u , z.
^En	0,051	0,051
^Eh	0,060	0,060
Relativ, tep. zisk	106	127
R_s ( /sq)	3,27	3,27

pokračování tabulky 4:

Barva (*)· ·	.111. C, poz. 2° (h).	..Hunter 111.	,C, poz. 10°
	Stěna 24	Stěna 26	Jednovrst.
Veličina			sklo
		ΐ	' - - ;
Ty	73,5	73,5	80,7
a*	-1,8	-1,8	-1,26 a_h
b*	+2,74	2,74	-2,62 b_h
RqY (zvenčí)	11,1	12,0	5,98
a*	+2,14	-3,4	+2,37 a_h
b*	-5,5	+0,49	-5,68 b_h
RpY (zevnitř)	12,0	11,1	4,90
a*	-3,4	+2,14	-2,01 a^
b*	+ ,04	-5,5	-0,60 b_h

Zejména je třeba v této souvislosti zdůraznit, že uvedený IG výrobek Cardinal 171 dosáhl výrazného obchodního uplatnění na trhu. Jedinou reálnou nevýhodou je jeho chybějící chemická odolnost. Jeho přesný systém vrstev není znám. Nicméně lze předpokládat, že je konsistentní s tím, který je popsán ve shora zmíněném US 5302449.

Jak je vidět, srovnáním výsledků tohoto vynálezu se zmíněným obchodně přijatým výrobkem dosáhl předmět vynálezu vysoké úrovně konkurenční schopnosti s použitím výrazně odlišného systému vrstev. Například, přestože výrobek Cardinal dosahuje o něco vyšší propustnosti pro viditelné světlo než příklad provedení podle vynálezu (73% oproti 66%) , znamená těchto 66% není jen dobrou hodnotou uvnitř přijatelné oblasti, ale také, při nižších stínících.koeficientech, jak .je uvedeno solární energie a propustnosti. R shora, jde o hodnoty žádoucí (například snížení nákladů ha klimatizaci v horkém počasí) a těchto 66% je na trhu víc požadováno než 73%. Mimořádnou pozornost v tomto vynálezu zasluhuje dosažení vynikající chemické odolnosti. Oba výrobky mají velmi nízké v podstatě stejné emisivity a vynikající U hodnoty. Z hlediska shora uvedených vlastností IG jednotek, které nebyly předtím definovány, jako U_ZIMA , U_LET0, atd., jde o termíny velmi dobře srozumitelné a jsou zde použity v souladu s jejich přijatými významy. Tak například U hodnota je měřítkem izolačních schopností IG soustavy. U_ZIMAa U_LET0 jsou definovány v souladu s NFRC 100-91 (1991), normou respektovanou programem WINDOW 4.1. Koeficient zastínění (S.C.) je definován podle NFRC 200-93 (1993), pomocí koeficientu solární tepelného zisku a dělením 0,87. Relativní tepelný zisk (r.h.g.) je definována stejným NFRC 200-93 (1993) postupem. ^tsolar znamená propustnost veškeré je známou kombinací UV, viditelné a IR znamená odrazivost veškeré solární

SOLAR energie a je známou kombinací UV, viditelné a IR propustnosti.

Obr. 3 je schematický pohled na část typického rodinného domu 28., který má různé portály, v nichž se předmět vynálezu může uplatnit. Například 30 může využívat buď jednoduchou vrstvu skla s povlakem vrstev podle vynálezu nebo může jako vikýřové okno využít IG jednotku podle vynálezu, jak je znázorněno na Obr. 2. Podobně mohou být posuvné dveře 32 nebo pevné dveře 34./ stejně tak jako panel 36 předních dveří mohou být také s využitím tohoto vynálezu konstruovány, a to buď v podobě jednovrstevného skla nebo IG jednotky.

Odborník v oboru může na základě shora uvedeného vysvětlení vynálezu přidat jiné znaky, vytvořit modifikace a vylepšení, která jsou zřejmá. Takové další znaky, modifikace a vylepšení jsou proto součástí tohoto vynálezu a patří do rozsahu jeho ochrany, definované následujícími nároky:

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY ' ’ 1. Skleněný ' povlečený výrobek v y z n a č u j í . c~ í / ^- ~ se tím, že zahrnuje skleněný podklad a na něm systém vrstev, který směrem od skla ven obsahuje: ?

a) vrstvu Si₃N₄ o tlouštice asi 300 až 550 Á,

b) vrstvu niklu nebo nichromu o tlouštice asi 7 A nebo méně,

c) vrstvu stříbra o tloušťce asi 70 až 130 A,

d) vrstvu niklu nebo nichromu o tloušťce asi 7 A nebo méně,

e) vrstvu Si₃N₄ o tloušťce asi 700 až 1100 A,

f) vrstvu niklu nebo nichromu o tloušťce asi 7 Λ nebo méně,

g) vrstvu stříbra o tloušťce asi 70 až 190 A,

h) vrstvu niklu nebo nichromu o tloušťce asi 7 A nebo méně, a

i) vrstvu Si₃N₄ o tloušťce asi 350 až 700 A.

2. Skleněný povlečený výrobek podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedený skleněný podklad má tloušťku 2 až 6 mm, dohromady s povlakem má propustnost viditelného světla nejméně asi 70 %, normální emisivitu (E_n) asi 0,02 až 0,09, hemisferickou emisivitu (E^) asi 0,03 až 0,12, odpor vrstvy (Rg) asi 2 až 10 Jl/sq a má následující odrazivost a barevné koordináty:

při pohledu ze strany skla.·

RqY méně než asi 10, * a_h je asi -3 až +5, b_h je asi 0 až -10, při pohledu ze strany povlaku:

RpY je menší než asi 10, a_h je asi -3 až +5, b_h je asi 0 až -10, přičemž RY je odrazivost a a^ a jsou·barevné koordináty, měřeno v Hunterových jednotkách, 111. C, pozorovatel 10 °.

3. Skleněný povlečený výrobek podle nároku 2, vyznačující se tím, že tloušťka vrstvy (a) je asi 350 až 450 Λ, tloušťka vrstvy (c) je asi 100 125 , tloušťka vrstvy (e) je větší než asi 900 až 1000 Á, tloušťka vrstvy (g) je asi 140 až 170 % a tloušťka vrstvy (i) je asi 400 až 500 A.

4. Výrobek podle nároku 3, vyznačující se t i. m , že každá z uvedených vrstev (b) , (d) , (f) a (h) je menší než asi 7

5. Výrobek podle nároku 4, vyznačující se tím, že má propustnost viditelného světla asi 72 % až 76 %, normální emisivitu (E_n) asi 0,03 až 0,06, hemisferickou emisivitu (E_h) asi 0,03 až 0,08, odpor vrstvy (R_g) asi 3 až 5 ,./sq a má následující odrazivost a barevné koordináty:

při pohledu ze strany skla·.

RgY asi 4 až 7, a^ asi 2,5 až 4,5 a b_h asi -4 až -8, při pohledu ze strany povlaku: ____

RpY asi 3 až 7, a^ asi 0,0 až 2,0, b^ asi 0,0 až -2,0,

6. Výrobek podle nároku 1, vyznačující se tím, že má propustnost viditelného světla asi 72 % až %, normální emisivitu (E_n) asi 0,05 až 0,06, hemisferickou

< Q3 “O Γ^- 73 o to O> ϊζ c- cc —( ΖΣ. -< cn O O « n< r~ Λ * Cl C o r“ • Ή c fTH tO· O < Z Ό O >£>.

emisivitu (E^) asi 0,060, odpor vrstvy (Rg) asi 3 až 4 /sq.

.7 .Výrobek podle -nároku 6, - v · y - z n - ač u' j~ ící ' s-e -····tím, že uvedené vrstvy mají následující tloušťky:

O vrstva tloušťka

8. Výrobek podle nároku 6, vyznačující se tím, že má následující vlastnosti:

Ty asi 72,4 ^ah asi -2,59 ^bh asi -2,57 r_gy asi 4,91 ^ah asi + 4,13 ^bh asi -7,62 RpY asi 3,43 3: ag j_ -+-1— 64- h ^bh asi -0,69

9. Výrobek podle nároku 1, vyznačuj ící se tím, že uvedený systém vrstev je chemicky a mechanicky

odolný. 10 . Výrobek podle nároku 1, vyznačuj ící s e tím, že povlečený skleněný podklad, je-li pozorován ze strany skla, má výrobek zabarvení v rozsahu od ne :utrálního do

lehce modrého.

11. Izolační skleněná jednotka, obsahující alespoň dvě v podstatě rovnoběžné tabule skla, mezi nimiž je prostor,

vyznačuj ící se tím, že alespoň j edna z těchto skleněných tabulí je skleněným výrobkem podle nároku 1.

12. Izolační skleněná jednotka podle nároku 11, vyznačující se tím, že uvedené dvě skleněné tabule jsou spojeny zatmelením po okrajových hranách, čímž je vytvořena mezi nimi izolační komora, přičemž uvedený systém vrstev je umístěn na povrchu jedné z uvedených skleněných tabulí uvnitř komory.

13. Izolační skleněná jednotka podle nároku 12, vyznačující se tím, že uvedená jednotka je izolační okno, dveře nebo stěna.

14. Izolační skleněná jednotka obsahující alespoň dvě <· v podstatě rovnoběžné tabule skla, mezi nimiž je prostor, v yznačující s e t í m že alespoň... jedna * z těchto skleněných tabulí je skleněným výrobkem podle nároků - 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 nebo 10.

15. Izolační skleněná jednotka podle nároku 11, vyznačující se tím, že vrstvy v systému mají následující tloušťky:

^Tvisible 66 ^TVis. outside 9 Rxz-Í e. ' 1 1 ^: ... v j.o . xuaxue 36 ^RSolar 32 Koef.ftstíriění 0,46 Koef. sol. tep. zisku 0,392 ^UZIMA 0,25 ^ULETO 0,24 ^En 0,054 ^Eh 0,060 Relativ, tep. zisk 94 Rg ( /sq) .3,39 Ty 65,7 a* -3,2 b* 2,76 R_gY (zvenčí) 8,8 a* + 1,81 b* -6,4 RpY (zevnitř) 10,8 a* + 0,46 b* -1,1

17. Izolační skleněná jednotka podle vyznačující se· tím, že uvedené následující tloušťky:

nároku 15, vrstvy mají

- —Vrs-t-v-a-------------tloušťka ( )

a asi 400 b asi 7 c asi 110 d asi 7

θ asi 950 f asi 7 g asi 155 h asi 7 i asi 450 v* přičemž systém vrstev je umístěn na tom povrchu vnitřní skleněné tabule, který je uvnitř izolační komory a má přibližně následující vlastnosti:

^Tvisible 66 ^TVis. outside 11 ^RVis. inside 9 ^Tsolar 36 ^RSolar 36 Koef. stínění 0,61 Koef. sol. tep. zisku 0,522 ^UZIMA 0,25 ^ULETO 0,24 ^En 0,054 ^Eh 0,060 Relativ, tep. zisk 125 Rg ( /sq) 3,39 Ty 65,7 a* -3,2 b* 2,76 r_gY (zvenčí) 10,8 a* + 0,46 b* . -1,1 Rq-Y (zevnitř) 8,8 a* + 1,81 b* -6,4

- 41 18. Izolační skleněná jednotka podle nároku 16 nebo 17, vyznačující se tím, že systém vrstev je chemicky a mechanicky odolný.

·$ ^:W.

Obr. I t