EP0502775A1 - Heated window for refrigerated showcase and method of manufacturing same - Google Patents
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- EP0502775A1 EP0502775A1 EP92400536A EP92400536A EP0502775A1 EP 0502775 A1 EP0502775 A1 EP 0502775A1 EP 92400536 A EP92400536 A EP 92400536A EP 92400536 A EP92400536 A EP 92400536A EP 0502775 A1 EP0502775 A1 EP 0502775A1
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- A47F3/04—Show cases or show cabinets air-conditioned, refrigerated
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- A47F3/0434—Glass or transparent panels
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- H05B3/12—Heater elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
- H05B3/14—Heater elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
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Definitions
- the invention relates to a counter display case equipped with a glazed part and in which cold or frozen products are exposed.
- the container When products stored in a refrigerated container must remain visible as is the case in commercial premises, the container is fitted with glass parts which transform it into a refrigerated display case.
- these display cases There are several variations of these display cases. Some have the shape of cupboards and then, it is the door itself which is transparent, others constitute safes and it is the horizontal cover which is glazed to allow the observation of the contents.
- the invention relates more specifically to counter display cases.
- the showcase In this type of display, the showcase generally separates the public from the merchant who has sole access to the goods while the latter must be perfectly visible to customers. Consequently, it is necessary to avoid that the glazed parts of the showcases are covered with condensation.
- the method that is used generally consists in maintaining the face of the glazing on the environmental side at a temperature above the dew point of the atmosphere concerned. This goal is achieved by increasing the insulation performance of the glazing and sometimes, in addition, by heating the face on the "hot" side.
- the simplest way to improve the thermal insulation performance of single glazing is to replace it with multiple glazing. This technique is easy to implement in the case of display cabinets or in that of display cabinets, indeed multiple glazing, consisting of two or more flat glasses mounted parallel to each other easily equip cabinet doors or lids trunk.
- the insulating glazing solution is only suitable for mixed variants which include opaque and other transparent parts. In the case of a fully glazed wall, different solutions exist: supply of heat or blowing of hot air in the lower part or localized doubling of the glazing thanks to an additional additional glazed element.
- the invention sets itself the task of producing a simple glazing intended to equip a counter display case which makes it possible to limit condensation, without causing overheating, which is inexpensive to install and operate and which is easy to manufacture and to install.
- US Pat. No. 4,382,177 relates to single or double glazing units mounted in vertical doors of refrigeration cabinets or horizontal covers of chest freezers. These glazings are covered on their face on the cold side, with a film itself covered with a thin layer reflecting the infrared radiation.
- a single glazing fitted in this way has improved thermal insulation properties and thus works in a similar way to that of traditional multiple insulating glazing: the insulation being improved on the cold side, the hot side is warmer and the condensations are 'produce there for a higher ambient air vapor content.
- the improvement remains modest, the temperature rises little and the difference in content humidity of the atmospheres which cause condensation in both cases, low.
- patent application EP 236 286 proposes a similar solution: infrared reflecting layer on the cold side of the glazing. This solution limits condensation on the cover when it is open, in a vertical position, following its tilting around a horizontal axis.
- the invention provides a method for avoiding condensation on a refrigerated display case equipped with a single electrically heated glazing in which the glazing has been equipped with a low-emissivity conductive layer and where it is only heated by Joule effect if the condensation conditions are met.
- the process uses a fog detector to control heating.
- the invention also relates to a device comprising a layer with reduced emissivity, current supply strips for heating the layer by Joule effect and means for determining whether the conditions of condensation are met.
- One of these means is a fog detector placed on the surface of the glazing, on the outside.
- Joule heating affects only part of the surface of the single glazing and, in a variant, the strips of current supply are horizontal and preferably affect the entire length of the glazing.
- the current supply strips are each located in a vertical plane.
- the reduced emissivity layer is advantageously interrupted between the part of the surface of the simple glazing subjected to Joule heating and the rest of the surface. This interruption most often consists of a narrow line which joins the ends of the current leads.
- the reduced emissivity layer preferably belongs to the group of semiconductor oxide layers comprising tin oxide doped with fluorine or chlorine, indium oxide doped with tin, l antimony-doped tin oxide, aluminum-doped zinc oxide.
- the invention also relates to the use of a monolithic glazed element equipped with a low-emissivity conductive layer in a refrigerated display case in order to avoid condensation of water vapor or, if the layer is on the internal face, this use is made in order to reduce the heating of the exposed products.
- refrigerated countertops are available, which are elegant, efficient, economical both in installation and in operation. They also combine the advantages of improved insulation (operating cost of refrigeration) and those of efficient defrosting.
- Figure 1 shows the counter display case of the invention.
- Figure 2 is an exemplary embodiment of the glazing of the display case of the invention.
- FIG. 3 shows the preferred variant of the same glazing.
- FIG. 1 there is shown a counter display of the type in question. It includes a box 1 intended to receive in its upper part 2 the products which must be exposed.
- the wall 3 is made of insulating materials limiting thermal losses.
- In the lower part 4 of the trunk are generally grouped the cold generating systems as well as the regulation.
- the glass plate 5 is hot formed so as to give it a functional form of the type of that shown in FIG. 1.
- a prismatic shape is shown consisting of three planar elements 6, 7 and 8 connected by two curved zones 9, 10. The shapes are varied but they are generally prismatic with possibly a number of planar parts other than three.
- the glazing is generally a safety glazing of the laminated type or more commonly, toughened.
- the lateral elements which support the prismatic glazing at its extremities. If the counter display case is insulated and therefore has only one element such as that shown in FIG. 1, these are opaque or transparent plates which prevent the circulation of air at the ends of the display case.
- the connection between the side plates and the glazing is then carried out by a rigid section possibly fitted with seals.
- the vertical separation plates can be eliminated and possibly replaced by vertical retaining rods associated with seals which connect the glazing 5 to each other.
- the lower part of the glazing it is supported by a U-shaped profile fitted with an elastomer seal. Often, this is where a hinge has been provided, it allows the complete opening of the window for cleaning or for installing the goods.
- the invention proposes to make use of a semiconductor layer with reduced emissivity, particularly based on doped metal oxides such as tin oxide doped with fluorine or indium oxide doped with tin (ITO ) the role of a thermal insulator to which one can add at will that of heating element.
- doped metal oxides such as tin oxide doped with fluorine or indium oxide doped with tin (ITO ) the role of a thermal insulator to which one can add at will that of heating element.
- ITO indium oxide doped with tin
- FIGS. 2 and 3 concretely show the conditions for implementing the invention.
- the basic glass used is a float glass 6 mm thick.
- the float bath On leaving the float bath, before annealing in the drying room, it underwent a pyrolysis treatment of a powder of an organometallic compound of tin and fluorine according to the method of European patent EP 125 153 B.
- the characteristics of this layer are for example, a thickness of 200 nm and a sufacic resistance of 50 ohms per square.
- two layers of current supply 11 and 12 were deposited on the layer side, parallel to the longest side of the rectangle.
- the strips 11, 12 have a width of 3 mm and a thickness of 20 ⁇ m, these two quantities being linked to the intensity of the current which it is intended to pass through the conductor.
- a protective layer made of enamel from the same manufacturer with the reference: VR-HPC series. Only the locations intended to receive the electrical connections at least at one of the ends of the strips 11, 12, do not benefit from this protection.
- This second layer of enamel protrudes from the first by about 1 mm on each side. The distance between the electrodes is, for example, 40 cm, which allows using a voltage of 24 volts, to have a 72 watts of electrical power per square meter.
- the plate After depositing the pasta intended, after cooking, to form enamels, the plate is carried in a vertical oven, where it is supported by supports for example of the type described in French patent application No. 90-04806. After heating, a press bends and immediately upon leaving the press, quenching is carried out by blowing air jets.
- the glazing was installed in a display case where food products were exposed to 6 ° C while the atmosphere of the room was 20 ° C.
- the results are summarized in the following table, we see the temperatures reached by the exterior surface of the glazing:
- the glazing in FIG. 2 it has been fitted with a not shown fog detector. It allows the glazing to be heated only when the need arises.
- Several systems have been proposed, they are intended to equip the heated rear glasses of automobiles. These are, for example, conductive enamel pellets deposited on the external face of the display case, at the place where condensation occurs first, that is to say preferably, in the middle, in the lower part.
- the pastille includes two comb-shaped electrodes whose teeth are inserted. Electronics connected to the electrodes are sensitive to variations in electrical conduction linked to the moisture content of the glass surface. It controls the switching on of the heating.
- Such a device is described for example in patent FR 2 127 059.
- the glazing of the invention makes it possible to have a very efficient and very energy-efficient system. Furthermore, the fact of limiting the temperature rise to the strict minimum which is added to the low emission of infrared radiation from the glazing unit of the invention to the foodstuffs exposed in the refrigerated display case guarantees that these will not deteriorate not due to excessive local heating.
- the glazing in Figure 2 is very effective, however, the electrode 12 which crosses the field of vision of the observer who looks at the products exposed in the window can be considered unsightly, even annoying. This is why the preferred form of the invention which is shown in FIG. 3 does not include this horizontal electrode. Instead, two electrodes 13 and 14 have been placed which are parallel to the short sides of the glazing, situated in vertical planes, their length is limited to the area which must be heated. In the figure, only two electrodes have been shown. However, given the value of the surface resistance of the conductive layer (generally between 50 and 10 ohms per square) and according to the surface power desired, while taking into account the acceptable electrical voltage (maximum 24 or possibly 48 volts ), it may be necessary to add one or more intermediate electrodes. The electrodes are identical in all respects to those described on the occasion of the variant shown in FIG. 2.
- the technique of depositing the thin conductive low-emissive and transparent layer allows partial deposition on the surface of the glass, it may be advantageous to limit the deposition of the layer to the surface between the electrodes.
- the layer would only cover zone 15 and would be limited by a line of suitable shape connecting the ends of the electrodes 13, 14 such as for example line 16.
- the invention makes it possible to produce glazings intended to equip refrigerated display cases where condensation is practically impossible, this result being obtained avoiding the usual disadvantages such as: discomfort of vision for the barge who looks at the goods, unnecessary heating of the products displayed, high cost of installation or operation ...
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Abstract
Description
L'invention concerne une vitrine-comptoir équipée d'une partie vitrée et dans laquelle sont exposés des produits froids ou congelés.The invention relates to a counter display case equipped with a glazed part and in which cold or frozen products are exposed.
Lorsque des produits conservés dans un conteneur réfrigéré doivent rester visibles comme c'est le cas dans les locaux commerciaux, on équipe le conteneur de parties vitrées qui le transforment en une vitrine réfrigérée. Il existe plusieurs variantes de ces vitrines. Certaines ont la forme d'armoires et alors, c'est la porte elle-même qui est transparente, d'autres constituent des coffres et c'est le couvercle horizontal qui est vitré pour permettre l'observation du contenu. L'invention concerne plus spécialement des vitrines-comptoirs. Dans ce type de présentoirs, la vitrine sépare en général le public du commerçant qui a, seul, accès à la marchandise tandis que celle-ci doit être parfaitement visible de la clientèle. En conséquence, il faut éviter que les parties vitrées des vitrines ne se couvrent de condensation.When products stored in a refrigerated container must remain visible as is the case in commercial premises, the container is fitted with glass parts which transform it into a refrigerated display case. There are several variations of these display cases. Some have the shape of cupboards and then, it is the door itself which is transparent, others constitute safes and it is the horizontal cover which is glazed to allow the observation of the contents. The invention relates more specifically to counter display cases. In this type of display, the showcase generally separates the public from the merchant who has sole access to the goods while the latter must be perfectly visible to customers. Consequently, it is necessary to avoid that the glazed parts of the showcases are covered with condensation.
Pour éviter les condensations la méthode qu'on utilise consiste en général à maintenir la face du vitrage du côté de l'environnement à une température supérieure au point de rosée de l'atmosphère concernée. Ce but est atteint en augmentant les performances d'isolation du vitrage et parfois, en plus, en faisant chauffer la face du côté "chaud". Le moyen le plus simple pour améliorer les performances d'isolation thermique d'un vitrage simple est de le remplacer par un vitrage multiple. Cette technique est facile à mettre en oeuvre dans le cas des vitrines-armoires ou dans celui des vitrines-coffres, en effet les vitrages multiples, constitués de deux ou plusieurs verres plans montés parallèlement entre eux équipent facilement des portes d'armoire ou des couvercles de coffre. Dans le cas des vitrines-comptoirs, pour des raisons de montage, la solution vitrage isolant ne convient qu'aux variantes mixtes qui comprennent des parties opaques et d'autres transparentes. Dans le cas d'une paroi entièrement vitrée, différents paliatifs existent : apport de chaleur ou soufflage d'air chaud en partie basse ou bien doublage localisé du vitrage grâce à un élément vitré supplémentaire rapporté.To avoid condensation, the method that is used generally consists in maintaining the face of the glazing on the environmental side at a temperature above the dew point of the atmosphere concerned. This goal is achieved by increasing the insulation performance of the glazing and sometimes, in addition, by heating the face on the "hot" side. The simplest way to improve the thermal insulation performance of single glazing is to replace it with multiple glazing. This technique is easy to implement in the case of display cabinets or in that of display cabinets, indeed multiple glazing, consisting of two or more flat glasses mounted parallel to each other easily equip cabinet doors or lids trunk. In the case of counter display cases, for mounting reasons, the insulating glazing solution is only suitable for mixed variants which include opaque and other transparent parts. In the case of a fully glazed wall, different solutions exist: supply of heat or blowing of hot air in the lower part or localized doubling of the glazing thanks to an additional additional glazed element.
L'invention se donne pour tâche de réaliser un vitrage simple destiné à équiper une vitrine-comptoir qui permette de limiter les condensations, sans provoquer de surchauffes, qui soit bon marché à l'installation et en fonctionnement et qui soit facile à fabriquer et à installer.The invention sets itself the task of producing a simple glazing intended to equip a counter display case which makes it possible to limit condensation, without causing overheating, which is inexpensive to install and operate and which is easy to manufacture and to install.
Les problèmes liés aux condensations sur les vitrages équipant des enceintes où sont entreposés des produits froids ou congelés ont reçu un certain nombre de solutions connues. Ainsi le brevet américain US 4 382 177 concerne des vitrages simples ou doubles montés dans des portes verticales d'armoires frigorifiques ou des couvercles horizontaux de congélateurs-coffres. Ces vitrages sont recouverts sur leur face du côté froid, d'un film recouvert lui-même d'une couche mince réfléchissant le rayonnement infra-rouge. Un monovitrage équipé de la sorte, possède des propriétés d'isolation thermique améliorées et fonctionne ainsi de manière analogue à celle d'un vitrage isolant multiple traditionnel : l'isolation étant améliorée du côté froid, la face chaude est plus chaude et les condensations s'y produisent pour une teneur de l'air ambiant en vapeur d'eau supérieure. Cependant l'amélioration reste modeste, la température s'élève peu et la différence de teneur d'humidité des atmosphères qui provoquent la condensation dans les deux cas, faible.The problems associated with condensation on glazing fitted to enclosures where cold or frozen products are stored have received a number of known solutions. Thus, US Pat. No. 4,382,177 relates to single or double glazing units mounted in vertical doors of refrigeration cabinets or horizontal covers of chest freezers. These glazings are covered on their face on the cold side, with a film itself covered with a thin layer reflecting the infrared radiation. A single glazing fitted in this way has improved thermal insulation properties and thus works in a similar way to that of traditional multiple insulating glazing: the insulation being improved on the cold side, the hot side is warmer and the condensations are 'produce there for a higher ambient air vapor content. However, the improvement remains modest, the temperature rises little and the difference in content humidity of the atmospheres which cause condensation in both cases, low.
Dans le cas d'un coffre frigorifique, la demande de brevet EP 236 286 propose une solution analogue : couche réfléchissant l'infra-rouge du côté froid du vitrage. Cette solution limite les condensations sur le couvercle lorsqu'il est ouvert, en position verticale, à la suite de son basculement autour d'un axe horizontal.In the case of a refrigerated chest, patent application EP 236 286 proposes a similar solution: infrared reflecting layer on the cold side of the glazing. This solution limits condensation on the cover when it is open, in a vertical position, following its tilting around a horizontal axis.
Les méthodes pour déposer sur le verre des couches minces conductrices ou semi-conductrices qui possèdent également la propriété d'avoir une émissivité réduite sont nombreuses. On connaît en particulier plusieurs moyens qui permettent de pyrolyser sur le verre chaud des sels organiques qui se transforment en oxydes conducteurs. Parmi ceux-ci, celui du brevet EP 125 153 permet de déposer une couche mince à base d'oxyde d'étain dopé au fluor sur du verre plat en continu entre la sortie d'un bain "float" et l'entrée dans l'étenderie de recuisson. Ce procédé permet de disposer de plaques de verre à couche transparente et conductrice de dimensions indéfinies pour un prix de revient réduit.There are many methods for depositing thin conductive or semi-conductive layers on glass, which also have the property of having a reduced emissivity. Several means are known in particular which make it possible to pyrolyze on hot glass organic salts which transform into conductive oxides. Among these, that of patent EP 125,153 makes it possible to deposit a thin layer based on tin oxide doped with fluorine on flat glass continuously between the exit from a "float" bath and the entry into the annealing rack. This process makes it possible to have glass plates with a transparent and conductive layer of indefinite dimensions for a reduced cost price.
Ces couches minces pratiquement invisibles, ont de bonnes propriétés de basse-émissivité et de conduction électrique.These practically invisible thin layers have good low-emissivity and electrical conduction properties.
L'invention propose un procédé destiné à éviter la condensation sur une vitrine réfrigérée équipée d'un vitrage simple chauffant électriquement dans lequel on a équipé le vitrage d'une couche conductrice peu émissive et où il n'est chauffé par effet Joule que si les conditions de la condensation sont réunies. Le procédé utilise un détecteur de buée pour contrôler le chauffage. L'invention concerne également un dispositif qui comporte une couche à émissivité réduite, des bandes d'amenée de courant permettant de chauffer la couche par effet Joule et des moyens de déterminer si les conditions de condensation sont réunies. Un de ces moyens est un détecteur de buée placé à la surface du vitrage, du côté extérieur. Par ailleurs, le chauffage par effet Joule n'affecte qu'une partie de la surface du vitrage simple et dans une variante, les bandes d'amenée de courant sont horizontales et affectent de préférence toute la longueur du vitrage. Dans une autre variante, les bandes d'amenée de courant sont situées chacune dans un plan vertical. Eventuellement, elles sont plus courtes que la dimension du vitrage dans leur plan vertical, alors, la couche à émissivité réduite est avantageusement interrompue entre la partie de la surface du vitrage simple soumise au chauffage par effet Joule et le reste de la surface. Cette interruption consiste le plus souvent en une ligne étroite qui joint les extrémités des amenées de courant. Dans tous les cas, la couche à émissivité réduite appartient de préférence au groupe des couches d'oxydes semi-conducteurs comprenant l'oxyde d'étain dopé au fluor ou au chlore, l'oxyde d'indium dopé à l'étain, l'oxyde d'étain dopé à l'antimoine, l'oxyde de zinc dopé à l'aluminium.The invention provides a method for avoiding condensation on a refrigerated display case equipped with a single electrically heated glazing in which the glazing has been equipped with a low-emissivity conductive layer and where it is only heated by Joule effect if the condensation conditions are met. The process uses a fog detector to control heating. The invention also relates to a device comprising a layer with reduced emissivity, current supply strips for heating the layer by Joule effect and means for determining whether the conditions of condensation are met. One of these means is a fog detector placed on the surface of the glazing, on the outside. Furthermore, Joule heating affects only part of the surface of the single glazing and, in a variant, the strips of current supply are horizontal and preferably affect the entire length of the glazing. In another variant, the current supply strips are each located in a vertical plane. Optionally, they are shorter than the dimension of the glazing in their vertical plane, then the reduced emissivity layer is advantageously interrupted between the part of the surface of the simple glazing subjected to Joule heating and the rest of the surface. This interruption most often consists of a narrow line which joins the ends of the current leads. In all cases, the reduced emissivity layer preferably belongs to the group of semiconductor oxide layers comprising tin oxide doped with fluorine or chlorine, indium oxide doped with tin, l antimony-doped tin oxide, aluminum-doped zinc oxide.
L'invention concerne également l'utilisation d'un élément vitré monolithique équipé d'une couche conductrice peu émissive dans une vitrine réfrigérée dans le but d'éviter la condensation de vapeur d'eau ou, si la couche est sur la face interne, cette utilisation se fait dans le but de réduire l'échauffement des produits exposés.The invention also relates to the use of a monolithic glazed element equipped with a low-emissivity conductive layer in a refrigerated display case in order to avoid condensation of water vapor or, if the layer is on the internal face, this use is made in order to reduce the heating of the exposed products.
En utilisant les techniques de l'invention, on dispose de vitrines-comptoirs réfrigérées, élégantes, efficaces, économiques aussi bien à l'installation qu'en fonctionnement. Elles combinent également les avantages d'une isolation améliorée (coût de fonctionnement de la réfrigération) et ceux d'un dégivrage efficace.Using the techniques of the invention, refrigerated countertops are available, which are elegant, efficient, economical both in installation and in operation. They also combine the advantages of improved insulation (operating cost of refrigeration) and those of efficient defrosting.
Les figures et la description qui suivent permettront de comprendre le fonctionnement de l'invention et d'en découvrir les avantages.The figures and the description which follow will make it possible to understand the operation of the invention and to discover the advantages thereof.
La figure 1 représente la vitrine-comptoir de l'invention.Figure 1 shows the counter display case of the invention.
La figure 2 est un exemple de réalisation du vitrage de la vitrine de l'invention.Figure 2 is an exemplary embodiment of the glazing of the display case of the invention.
La figure 3 présente la variante préférée de ce même vitrage.Figure 3 shows the preferred variant of the same glazing.
Dans les super-marchés, les commerces de grande surface, les restaurants, on rencontre de plus en plus des vitrines-comptoirs où la clientèle se trouve d'un côté de la vitrine sans pouvoir toucher à la marchandise exposée tandis que le personnel de vente se trouve de l'autre côté ou a -pour le moins- accès aux marchandises exposées, il peut identifier et saisir les produits que lui indique le client qui, lui, a eu tout loisir de sélectionner ce qui lui convenait. Dans ces vitrines ce sont particulièrement des produits alimentaires, comme de la viande, des fromages ou des pâtisseries qui sont présentés. Le verre est donc préféré aux matières plastiques pour équiper les parties vitrées de ces vitrines : sa facilité de nettoyage, sa très bonne résistance à la rayure et son prix en font le matériau de choix pour cette application. Son module d'élasticité élevé, sa facilité de formage poussent à l'utiliser seul sans encadrement, dans une structure auto-porteuse.In supermarkets, big box stores, restaurants, there are more and more counter-windows where customers are on one side of the window without being able to touch the displayed goods while the sales staff are on the other side or have - at least - access to the displayed goods, they can identify and seize the products indicated to him by the customer who, him, was free to select what suited him. In these showcases it is particularly food products, such as meat, cheeses or pastries which are presented. Glass is therefore preferred to plastics to equip the glass parts of these display cases: its ease of cleaning, its very good scratch resistance and its price make it the material of choice for this application. Its high modulus of elasticity and its ease of forming encourage it to be used alone without framing, in a self-supporting structure.
Sur la figure 1 on a représenté une vitrine-comptoir du type en question. Elle comprend un coffre 1 destiné à recevoir dans sa partie haute 2 les produits qui doivent être exposés. La paroi 3 est constituée de matériaux isolants limitant les pertes thermiques. Dans la partie basse 4 du coffre sont en général regroupés les systèmes générateurs de froid ainsi que la régulation. La plaque de verre 5 est formée à chaud de manière à lui donner une forme fonctionnelle du type de celle représentée figure 1. Sur le dessin, on a représenté une forme prismatique constituée de trois éléments plans 6, 7 et 8 reliés par deux zones courbes 9, 10. Les formes sont variées mais elles sont en général prismatiques avec éventuellement un nombre de parties planes différent de trois . Le vitrage est en général un vitrage de sécurité du type feuilleté ou plus couramment, trempé. Le bombage de tels éléments prismatiques se fait avantageusement grâce au dispositif décrit dans la demande de brevet français n° 90.04806 déposée le 13.04.1990. Ce procédé, outre la facilité avec laquelle il permet d'obtenir des produits de forme compliquée avec une très bonne qualité, en particulier du point de vue esthétique, évite un allongement du verre.In Figure 1 there is shown a counter display of the type in question. It includes a
Sur la figure 1, on n'a pas représenté les éléments latéraux qui soutiennent le vitrage prismatique à ses extrémités. Si la vitrine-comptoir est isolée et ne comporte donc qu'un seul élément tel que celui représenté figure 1, il s'agit de plaques opaques ou transparentes qui empêchent la circulation de l'air aux extrémités de la vitrine. La liaison plaques latérales-vitrage est alors réalisée par un profilé rigide éventuellement équipé de joints. Lorsque plusieurs éléments du type de celui de la figure 1 sont associés à la suite les uns des autres pour former un comptoir, les plaques de séparation verticales peuvent être supprimées et éventuellement remplacées par des tiges de maintien verticales associées à des joints d'étanchéité qui relient les vitrages 5 les uns aux autres. Dans la partie basse du vitrage, celui-ci est soutenu par un profilé en U équipé d'un joint en élastomère. Souvent, c'est à cet endroit qu'une charnière a été prévue, elle permet l'ouverture complète de la vitrine pour le nettoyage ou pour l'installation de la marchandise.In FIG. 1, the lateral elements which support the prismatic glazing at its extremities. If the counter display case is insulated and therefore has only one element such as that shown in FIG. 1, these are opaque or transparent plates which prevent the circulation of air at the ends of the display case. The connection between the side plates and the glazing is then carried out by a rigid section possibly fitted with seals. When several elements of the type of that of FIG. 1 are combined one after the other to form a counter, the vertical separation plates can be eliminated and possibly replaced by vertical retaining rods associated with seals which connect the glazing 5 to each other. In the lower part of the glazing, it is supported by a U-shaped profile fitted with an elastomer seal. Often, this is where a hinge has been provided, it allows the complete opening of the window for cleaning or for installing the goods.
Pour limiter les condensations, spécialement dans les zones 6, 9 et 7 qui sont les plus utiles à la vision des marchandises exposées, on a proposé des méthodes variées. L'une d'elles consiste à placer en partie basse de la vitrine, à l'intérieur, une bande de verre plan qui est sensiblement parallèle à la zone 6 de la vitrine et placée à une distance faible de celle-ci. Elle joue ainsi un rôle analogue à celui d'un vitrage isolant et permet donc de limiter le refroidissement de la partie basse du vitrage 5 et de retarder ainsi l'apparition des condensations. Une autre méthode consiste à disposer en partie basse de la vitrine 5, à l'extérieur, sur toute sa longueur, une rampe de soufflage d'air sec et/ou chaud. On déplace ainsi le point de rosée de l'atmosphère dans laquelle se trouve la surface de la zone 6 du vitrage. Comme de plus, sa température s'élève grâce à la circulation de l'air (chaud), les deux phénomènes retardent et souvent empêchent la formation de buée. Les autres méthodes consistent à chauffer, indirectement ou directement la partie basse de la vitrine, soit l'on dépose au pied du vitrage un cordon chauffant, soit on l'équipe de résistances déposées sur sa surface, à la manière de ce qui existe, sur les lunettes arrière chauffantes des automobiles. Cette dernière technique qui surchauffe l'emplacement où se trouve les résistances pour obtenir une température moyenne sur l'ensemble du vitrage est susceptible de provoquer un échauffement localisé des denrées exposées et, éventuellement, de les détériorer.To limit condensation, especially in
Chacune des solutions précédentes présente des inconvénients soit d'ordre esthétique dans le cas de la bande de verre de doublage (qu'il est d'ailleurs difficile de nettoyer) et dans celui de la solution type "lunette chauffante", ou bien elles sont gênantes pour le public comme le soufflage d'air ou bien même, ce qui est plus grave, les méthodes retenues nuisent à la fonction principale d'une vitrine-comptoir réfrigérée qui est la conservation des denrées présentées. C'est le cas de toutes les méthodes qui chauffent le vitrage à une température nettement supérieure à sa température naturelle d'équilibre dans sa fonction de paroi séparant thermiquement deux ambiances, l'une froide, l'autre chaude. La paroi chauffée rayonne de l'énergie thermique (infra-rouge) qui est absorbée par les aliments et les réchauffe.Each of the preceding solutions has drawbacks either of an aesthetic nature in the case of the doubling glass strip (which it is moreover difficult to clean) and in that of the "heating glasses" type solution, or else they are bothersome for the public, such as blowing air, or even, what is more serious, the methods adopted detract from the main function of a refrigerated counter display case, which is the preservation of the food presented. This is the case with all the methods which heat the glazing to a temperature markedly higher than its natural equilibrium temperature in its function as a wall thermally separating two atmospheres, one cold, the other hot. The heated wall radiates thermal energy (infrared) which is absorbed by the food and warms it.
L'invention propose de faire jouer à une couche semi-conductrice à émissivité réduite, particulièrement à base d'oxydes métalliques dopés tels que l'oxyde d'étain dopé au fluor ou l'oxyde d'indium dopé à l'étain (ITO) le rôle d'un isolant thermique auquel on peut ajouter à volonté celui d'élément chauffant. De cette manière on évite les condensations grâce à une action en deux étapes, tout d'abord maintien de la surface externe de la vitrine à une température supérieure à ce qu'elle serait sans la couche, puis, en cas de besoin, c'est-à-dire si la teneur en humidité de l'atmosphère ambiante le nécessite, échauffement de cette même surface à une température plus élevée. Parmi les différentes méthodes pour déposer des couches semi-conductrices sur le verre, certaines produisent des couches qui présentent une fragilité d'un type particulier - c'est le cas entre autres des couches très épaisses. Lorsque, lors du traitement du verre à couche, pour le chauffer, le bomber, le tremper, la surface du verre qui porte la couche est amenée à s'allonger, alors la couche peut se craqueler ce qui perturbe la conduction électrique. Il est essentiel, lorsqu'on utilise de telles couches, d'éviter de permettre un étirage de la surface porteuse de la couche. De ce point de vue, la méthode d'accrochage du verre de la demande de brevet français 90.04806 garantit qu'un tel étirage ne se produira pas. De même on évitera de produire un bombage dans lequel la couche se trouverait du côté convexe.The invention proposes to make use of a semiconductor layer with reduced emissivity, particularly based on doped metal oxides such as tin oxide doped with fluorine or indium oxide doped with tin (ITO ) the role of a thermal insulator to which one can add at will that of heating element. In this way, condensation is avoided thanks to a two-step action, firstly maintaining the external surface of the display case at a temperature higher than it would be without the layer, then, if necessary, that is to say if the moisture content of the ambient atmosphere requires it, heating of this same surface to a higher temperature. Among the different methods for depositing semiconductor layers on glass, some produce layers which have a particular type of brittleness - this is the case, for example, very thick layers. When, during the treatment of the coated glass, to heat it, bend it, soak it, the surface of the glass which carries the layer is caused to lengthen, then the layer can crack which disrupts electrical conduction. It is essential, when using such layers, to avoid allowing stretching of the support surface of the layer. From this point of view, the method of hanging the glass from French patent application 90.04806 guarantees that such stretching will not occur. In the same way one will avoid producing a bending in which the layer would be on the convex side.
Les figures 2 et 3 montrent concrètement les conditions de mise en oeuvre de l'invention.Figures 2 and 3 concretely show the conditions for implementing the invention.
Sur la figure 2, on voit un exemple de vitrage à couche, bombé puis trempé de manière à constituer la face avant d'une vitrine-comptoir le verre de base utilisé est un verre flotté d'épaisseur 6 mm. A la sortie du bain float, avant recuisson dans l'étenderie, il a subi un traitement de pyrolyse d'une poudre d'un composé organométallique d'étain et de fluor selon le procédé du brevet européen EP 125 153 B. Les caractéristiques de cette couche sont par exemple, une épaisseur de 200 nm et une résistance sufacique de 50 ohms par carré. Après découpe du rectangle de verre aux dimensions voulues et après traitements mécaniques des bords, on a déposé, du côté de la couche, parallèlement au côté le plus long du rectangle, deux bandes d'amenée de courant 11 et 12. Elles sont constituées d'une pâte à base d'argent, adaptée à une bonne adhésion sur la couche conductrice et permettant la soudure des conducteurs d'alimentation, par exemple, la référence ES 574 804/01 de la société DEGUSSA. Une fois cuites, les bandes 11, 12 ont une largeur de 3 mm et une épaisseur de 20 µm, ces deux grandeurs étant liées à l'intensité du courant qu'il est prévu de faire passer par le conducteur. Après séchage de la pâte d'argent, celle-ci est recouverte d'une couche protectrice faite d'un émail du même fabricant avec la référence : série VR-HPC. Seuls, les emplacements destinés à recevoir les connexions électriques au moins à l'une des extrémités des bandes 11, 12, ne bénéficient pas de cette protection. Cette deuxième couche d'émail déborde de la première d'environ 1 mm de chaque côté. La distance entre les électrodes est de, par exemple, 40 cm, ce qui permet en utilisant une tension de 24 volts, de disposer d'une puissance électrique de 72 watts par mètre carré.In FIG. 2, we see an example of glazing with a layer, curved and then tempered so as to constitute the front face of a counter-display case, the basic glass used is a
Lorsqu'un comptoir-vitrine est constitué de plusieurs éléments identiques a celui de la figure 2 mis bout à bout, une liaison électrique peut être établie entre plaques successives, aux niveaux des électrodes 11, 12, grâce à des cavaliers en forme de H équipés de ressorts les branchements s'en trouvent grandement simplifiés. De même, les pièces métalliques qui servent souvent à soutenir les parties verticales des vitrines-comptoir dans la zone de raccordement de deux vitrages voisins servent avantageusement pour relier les électrodes à la source courant.When a showcase counter consists of several elements identical to that of FIG. 2 placed end to end, an electrical connection can be established between successive plates, at the
Après dépôt des pâtes destinées , après cuisson, à constituer des émaux, la plaque est portée dans un four vertical, où elle est soutenue par des supports par exemple du type de ceux décrits dans la demande de brevet français n° 90-04806. Après chauffage, une presse effectue le bombage et immédiatement à la sortie de la presse, la trempe est réalisée par soufflage de jets d'air.After depositing the pasta intended, after cooking, to form enamels, the plate is carried in a vertical oven, where it is supported by supports for example of the type described in French patent application No. 90-04806. After heating, a press bends and immediately upon leaving the press, quenching is carried out by blowing air jets.
Lors de la mise au point des techniques de l'invention, des essais ont été réalisés. Il s'agissait de mesurer l'efficacité comparée d'une vitrine traditionnelle telle celle de la figure 1, équipée d'un verre trempé simple et d'une vitrine selon l'invention comme celle de la figure 2 avec une couche de 50 ohms par carré dans quatre cas : sans chauffage, avec 30 W/m² (distance entre électrodes, 62 cm sous 24 volts), 72 W/m² (40 cm) et 200 W/m² (24cm).During the development of the techniques of the invention, tests were carried out. This involved measuring the comparative efficiency of a traditional display case such as that of FIG. 1, equipped with a simple tempered glass and a display case according to the invention like that of FIG. 2 with a layer of 50 ohms. per square in four cases: without heating, with 30 W / m² (distance between electrodes, 62 cm at 24 volts), 72 W / m² (40 cm) and 200 W / m² (24cm).
La comparaison était effectuée avec un vitrage feuilleté équipé d'un film intercalaire chauffant dont la puissance était ajustée en faisant varier la tension d'alimentation.The comparison was carried out with laminated glazing fitted with a heating interlayer film, the power of which was adjusted by varying the supply voltage.
Le vitrage était installé dans une vitrine où étaient exposés des produits alimentaires à 6°C tandis que l'ambiance de la pièce était 20°C. Les résultats sont résumés dans le tableau suivant, on y voit les températures atteintes par la surface extérieure du vitrage :
On voit sur ces exemples que l'élévation de température va de 1,5 °C (sans apport électrique) à 18,4°C (avec 200 W/m²).We see on these examples that the temperature rise goes from 1.5 ° C (without electrical supply) to 18.4 ° C (with 200 W / m²).
Les exemples de monovitrages trempés revêtus d'une couche semi-conductrice du type SnO₂ dopé au fluor qui est obtenue par pyrolyse de composés organo-métalliques pulvérulents ne sont pas limitatifs des moyens de l'invention. On a déjà vu que les couches semi-conductrices à base d'ITO convenaient aussi bien. De même la pyrolyse de poudre peut être remplacée par la pyrolyse de liquides. Mais toutes les couches conductrices, bas-émissives et plutôt transparentes conviennent. Il en est ainsi par exemple des couches d'ITO déposées sur le verre froid, dans une phase ultérieure, par les techniques de pulvérisation cathodique comme celles décrites dans la demande de brevet européen EP 350 362 A. De même la pose sur un vitrage de vitrine traditionnel comme celui de la figure 1, d'un film conducteur bas-émissif, dans la mesure où le vitrage ainsi équipé reproduit les caractéristiques de l'invention, fait partie des techniques de celle-ci.The examples of hardened single-glazing coated with a semiconductor layer of the SnO₂ type doped with fluorine which is obtained by pyrolysis of powdery organometallic compounds are not limiting of the means of the invention. We have already seen that the semiconductor layers based on ITO are suitable as well. Likewise, the pyrolysis of powder can be replaced by the pyrolysis of liquids. But all conductive, low-emitting and rather transparent layers are suitable. This is the case, for example, with layers of ITO deposited on cold glass, in a subsequent phase, by sputtering techniques such as those described in European patent application EP 350 362 A. Likewise, placing it on a glazing of traditional display case like that of FIG. 1, of a low-emissive conductive film, insofar as the glazing thus equipped reproduces the characteristics of the invention, is part of the techniques thereof.
Dans une variante du vitrage de la figure 2, on l'a équipé d'un détecteur de buée non représenté. Il permet de ne chauffer le vitrage que lorsque le besoin s'en fait sentir. Plusieurs systèmes ont été proposés, ils sont destinés à équiper les lunettes arrière chauffantes des automobile. Il s'agit par exemple de pastilles d'émaux conducteurs déposés sur la face extérieure de la vitrine, à l'endroit où la condensation se produit en premier, c'est-à-dire de préférence, au milieu, en partie basse. La pastille comprend deux électrodes en forme de peigne dont les dents s'intercalent. Une électronique reliée aux électrodes est sensible aux variations de conduction électrique liées à la teneur en humidité de la surface du verre. Elle commande la mise en marche du chauffage. Un tel dispositif est décrit par exemple dans le brevet FR 2 127 059. Associé au vitrage de l'invention, il permet de disposer d'un système très efficace et très économe en énergie. Par ailleurs, le fait de limiter l'élévation de température au strict minimum qui s'ajoute à la faible émission de rayonnement infra-rouge du vitrage de l'invention vers les denrées exposées dans la vitrine réfrigérée garantit que celles-ci ne se dégraderont pas suite à un échauffement local excessif.In a variant of the glazing in FIG. 2, it has been fitted with a not shown fog detector. It allows the glazing to be heated only when the need arises. Several systems have been proposed, they are intended to equip the heated rear glasses of automobiles. These are, for example, conductive enamel pellets deposited on the external face of the display case, at the place where condensation occurs first, that is to say preferably, in the middle, in the lower part. The pastille includes two comb-shaped electrodes whose teeth are inserted. Electronics connected to the electrodes are sensitive to variations in electrical conduction linked to the moisture content of the glass surface. It controls the switching on of the heating. Such a device is described for example in
Le vitrage de la figure 2 est très efficace, cependant, l'électrode 12 qui traverse le champ de vision de l'observateur qui regarde les produits exposés dans la vitrine peut être considérée comme inesthétique, voire gênante. C'est pourquoi la forme préférée de l'invention qui est représentée figure 3 ne comporte pas cette électrode horizontale. A la place, on a disposé deux électrodes 13 et 14 qui sont parallèles aux petits côtés du vitrage, situés dans des plans verticaux, leur longueur est limitée à la zone qui doit être chauffée. Sur la figure, seulement deux électrodes ont été représentées. Cependant, étant donnée la valeur de la résistance superficielle de la couche conductrice (en général comprise entre 50 et 10 ohms par carré) et selon la puissance superficielle souhaitée, tout en tenant compte de la tension électrique acceptable (au maximum 24 ou éventuellement 48 volts), il peut être nécessaire d'ajouter une ou plusieurs électrodes intermédiaires. Les électrodes sont en tous points identiques à celles décrites à l'occasion de la variante représentée figure 2.The glazing in Figure 2 is very effective, however, the
Si la technique de dépôt de la couche mince conductrice bas-émissive et transparente permet un dépôt partiel sur la surface du verre, il peut être intéressant de limiter le dépôt de la couche à la surface comprise entre les électrodes. Dans ce cas la couche ne couvrirait que la zone 15 et serait limitée par une ligne de forme appropriée reliant les extrémités des électrodes 13, 14 comme par exemple la ligne 16.If the technique of depositing the thin conductive low-emissive and transparent layer allows partial deposition on the surface of the glass, it may be advantageous to limit the deposition of the layer to the surface between the electrodes. In this case the layer would only cover
Lorsque la couche est continue et couvre également la zone 17 dans la partie supérieure du vitrage, il peut se produire un échauffement localisé important autour des extrémités des électrodes 13, 14. Il existe en effet de nombreuses lignes de courant issues de ces points et qui irradient non seulement dans la zone 15 mais également dans une partie importante de la zone 17. Ce phénomène peut être considéré comme gênant par les utilisateurs. Dans ce cas l'invention propose de supprimer la conduction électrique de la couche sur une étroite bande comprise entre les zones 15 et 17. Une technique couramment utilisée pour éliminer les couches d'oxydes semi-conducteurs consiste à traiter la couche avec de l'hydrogène naissant. Les étapes du procédé sont :
- Dépôt de poudre de zinc à partir d'une suspension dans un solvant et selon la ligne à traiter. Le dépôt se fait par serigraphie.
- Séchage du dépôt
- Pulvérisation d'acide chlorhydrique sur le dépôt de zinc : l'hydrogène naissant détruit la couche.
- Deposit of zinc powder from a suspension in a solvent and according to the line to be treated. The deposit is made by screen printing.
- Drying of the deposit
- Spraying hydrochloric acid on the zinc deposit: the nascent hydrogen destroys the layer.
Une autre technique utilisable pour créer une bande étroite isolante entre les zones 15 et 17 est la méthode d'électro-érosion décrite dans le brevet européen EP 15 4 572 B. Il est également évidemment possible de prévoir, avant le dépôt de la couche sur le verre, le dépôt d'un masque, comme par exemple un cache à base d'oxyde de fer en suspension déposé par sérigraphie, qui empêchera le contact de la couche avec le verre et pourra être retiré ultérieurement.Another technique which can be used to create a narrow insulating strip between
On peut ainsi interrompre la couche conductrice de manière pratiquement invisible et l'on évite alors, la création de points chauds aux extrémités des électrodes.It is thus possible to interrupt the conductive layer in a practically invisible manner and then the creation of hot spots at the ends of the electrodes is avoided.
Grâce aux techniques qui viennent d'être décrites, et comme le montrent les résultats des mesures effectuées, l'invention permet de réaliser des vitrages destinés à équiper des vitrines-comptoirs réfrigérées où la condensation est pratiquement impossible, ce résultat étant obtenu en évitant les inconvénients habituels tels que : gêne de la vision pour le chaland qui regarde la marchandise, échauffement inutile des produits exposés, coût élevé d'installation ou de fonctionnement...Thanks to the techniques which have just been described, and as the results of the measurements show, the invention makes it possible to produce glazings intended to equip refrigerated display cases where condensation is practically impossible, this result being obtained avoiding the usual disadvantages such as: discomfort of vision for the barge who looks at the goods, unnecessary heating of the products displayed, high cost of installation or operation ...
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