ES2210687T3 - Elemento de acristalamiento aislante. - Google Patents

Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A ELEMENTOS DE VIDRIO AISLANTES 81) COMPUESTOS POR AL MENOS DOS HOJAS DE VIDRIO (2,3) SEPARADAS LA UNA DE LA OTRA POR UN PEQUE¥O ESPACIO EN EL CUAL SE HA REALIZADO EL VACIO (4). SEGUN LA INVENCION, EL ELEMENTO DE VIDRIO (1) ESTA PROVISTO DE AL MENOS UN ELEMENTO TERMICO (7) EN AL MENOS UNA PARTE DE AL MENOS UNA CARA DE AL MENOS UNA HOJA DE VIDRIO.

Description

Elemento de acristalamiento aislante.

La invención se refiere a elementos acristalados aislantes compuestos por, al menos, dos hojas de vidrio separadas entre sí por un espacio pequeño en el cual se ha realizado el vacío.

Para obtener un aislamiento térmico y/o acústico, es habitual realizar acristalamientos aislantes que comprenden dos hojas de vidrio separadas entre sí por una lámina de aire relativamente importante. Tales acristalamientos aportan un aislamiento térmico considerado insatisfactorio para ciertas aplicaciones. Para remediar esto, se conoce realizar acristalamientos que comprenden tres hojas de vidrio, pudiendo ser reemplazada una de las láminas de aire por un gas, por ejemplo, el criptón. Estos acristalamientos tienen propiedades de aislamiento térmico netamente mejoradas, pero son de un espesor tal que no es siempre fácil utilizarlos.

Por otra parte, la demanda actual de los usuarios se orienta hacia un aislamiento térmico de los acristalamientos equivalente al de las paredes macizas, es decir, de los muros.

Se han propuesto ya, especialmente, en la solicitud de patente EP-A-0 645 516, acristalamientos aislantes constituidos por dos hojas de vidrio separadas entre sí por un espacio pequeño en el cual se ha realizado el vacío. Las hojas de vidrio están separadas una de otra por tacos repartidos en toda la superficie, y reunidas en su periferia por una junta de sellado mineral.

Estos acristalamientos, debido al vacío, proporcionan un aislamiento muy bueno, pero, debido a este aislamiento muy bueno, estos pueden quedar recubiertos rápidamente de condensación, incluso de escarcha, por ejemplo, durante un aumento "brusco" de la temperatura del aire ambiente. En efecto, debido al vacío realizado entre las dos hojas de vidrio que constituyen el acristalamiento, no existe transferencia térmica entre las dos hojas de vidrio. De este modo, cada hoja de vidrio está a la temperatura del aire ambiente hacia la cual está orientada y sus temperaturas respectivas no interfieren entre sí, al contrario que en los acristalamientos aislantes habituales. Durante un aumento "brusco" de la temperatura del aire ambiente, la cara del acristalamiento orientada hacia este aire ambiente no se calienta a la misma velocidad y puede presentar, así, una temperatura inferior a la temperatura del punto de rocío de este aire ambiente, produciéndose la aparición de condensaciones, incluso de escarcha, si la temperatura de la hoja de vidrio es muy baja. Por aumento "brusco" de temperatura del aire ambiente, se entiende un aumento de temperatura cuya velocidad de variación es, sensiblemente, superior a la velocidad de variación consecuente de la temperatura de la hoja de vidrio en contacto con este aire ambiente.

Así, a pesar de su muy buen aislamiento, estos tipos de acristalamientos aislantes pierden su función principal en algunas aplicaciones, tales como, por ejemplo, como puerta de recinto frigorífico después de la apertura, es decir, que no cumplen su función de visibilidad a través de la pared debido a esta pérdida de transparencia temporal.

Aparte de los acristalamientos aislantes al vacío, se conoce, de acuerdo con el documento US 3 911 245, un acristalamiento aislante que comprende dos hojas de vidrio que están separadas por una lámina de aire y elementos de calentamiento que consisten en capas conductoras que están depositadas sobre las caras internas de las hojas de vidrio para evitar justamente problemas de condensación.

El calentamiento por capas conductoras de las caras internas de las hojas de vidrio de un acristalamiento aislante, está divulgado, también, en el documento US 3 655 939.

La invención tiene por objeto realizar un elemento acristalado aislante compuesto por, al menos, dos hojas de vidrio separadas entre sí por un espacio pequeño en el cual se ha realizado el vacío, que permita limitar la aparición de condensación o de escarcha.

La invención propone, así, un elemento acristalado constituido por, al menos, dos hojas de vidrio entre las cuales se ha realizado un vacío, separadas entre sí por tacos repartidos por toda la superficie, y reunidas en su periferia por una junta de sellado mineral, estando recubiertas las dos caras internas del citado elemento acristalado por, al menos, una capa conductora en calidad de elemento de calentamiento y estando hechos los tacos de contacto de capas de material eléctricamente conductor. De este modo, es posible calentar la hoja de vidrio provista del elemento de calentamiento a una temperatura superior a la temperatura del punto de rocío del aire ambiente en contacto con esta hoja. Se evita, así, cualquier aparición de condensación o de escarcha y el elemento acristalado conserva su carácter transparente. Además, gracias a las buenas características de aislamiento térmico del elemento, es posible realizar un acristalamiento con una sola o dos caras de calentamiento, según las aplicaciones previstas.

De acuerdo con un modo de realización preferido de la invención, al menos, una capa conductora depositada sobre, al menos, una cara interna del citado elemento acristalado se extiende entre dos líneas colectoras de llegada de corriente. Se entiende por cara interna, una cara posteriormente en contacto con el vacío. Ventajosamente, depositando una capa conductora sobre una cara interna, se evita cualquier degradación posible posterior, por ejemplo, por una limpieza demasiado agresiva del elemento acristalado.

Ventajosamente, la capa conductora es una capa conductora poco emisiva de óxido metálico, tal como, por ejemplo, una capa de óxido de estaño dopado con flúor depositada por pirólisis, o de metal, tal como, por ejemplo, una capa a base de plata depositada al vacío, pudiendo contribuir esta capa a la función de aislamiento térmico.

De acuerdo con la realización de la invención, las dos caras internas del citado elemento acristalado están, por tanto, recubiertas por, al menos, una capa conductora y los tacos en contacto con estas capas son de material eléctricamente conductor. Se entiende por taco, el conjunto constituido por el espaciador en sí mismo y el elemento de pegado, si existe, de este espaciador a las hojas de vidrio. Esta realización presenta la ventaja de realizar el calentamiento de las dos hojas de vidrio del elemento acristalado a partir de un único par de líneas colectoras dispuestas, por ejemplo, en una de las hojas de vidrio. De acuerdo con este ejemplo, la primera hoja de vidrio es calentada de manera clásica, circulando la corriente eléctrica entre las dos líneas colectoras y la segunda hoja de vidrio es calentada gracias al paso de la corriente eléctrica a través de los tacos repartidos por toda la superficie de la capa conductora extendida entre las dos líneas colectoras.

La realización de un elemento acristalado aislante de este tipo que presenta una capa conductora en, al menos, una cara interna del citado elemento acristalado, está lejos de haber sido inmediata para el experto en la técnica. En efecto, los acristalamientos aislantes constituidos por, al menos, dos hojas de vidrio separadas entre sí por un espacio pequeño en cuyo interior se ha realizado el vacío, deben presentar una estanqueidad del conjunto que resista a lo largo del tiempo de manera incontestable. También, la realización de una unión entre el espacio en que se ha realizado el vacío y el exterior, tal como, por ejemplo, una unión eléctrica, crea una zona en que la estanqueidad del conjunto puede verse fragilizada, lo que perjudica el valor del acristalamiento aislante.

Para paliar este problema de mantenimiento de la estanqueidad, los inventores han sabido poner en evidencia diferentes tipos de realizaciones de elemento acristalado aislante que presenta una capa de calentamiento en una cara interna del citado elemento acristalado.

De acuerdo con un primer modo de realización de la invención, el elemento acristalado está constituido por, al menos, dos hojas de vidrio de dimensiones diferentes y las líneas colectoras están dispuestas en la hoja de vidrio de mayor dimensión y atraviesan la junta de sellado del citado elemento acristalado. De esta manera, es posible realizar la conexión de las citadas líneas colectoras al circuito de alimentación de corriente fuera del espacio en que se ha realizado el vacío y esto sin perturbar la constitución del elemento acristalado en sí mismo, es decir, no creando zona en que la estanqueidad del conjunto pueda ser cuestionada. En efecto, de manera ventajosa, las líneas colectoras están hechas de una composición electroconductora a base de pasta de plata y están dispuestas directamente en la hoja de vidrio por un procedimiento de serigrafía. Así, el hecho de que éstas atraviesen la junta de sellado, que está hecha de una composición mineral, no fragiliza el sellado de las dos hojas de vidrio. Estas líneas colectoras no perturban, por tanto, la estanqueidad del conjunto.

De acuerdo con un segundo modo de realización de la invención, el elemento acristalado está constituido por, al menos, dos hojas de vidrio de dimensiones diferentes y las líneas colectoras están dispuestas en la hoja de vidrio de mayor dimensión en el exterior del espacio en que se ha realizado el vacío.

Esta realización presenta la ventaja de no modificar la constitución del elemento acristalado aislante, ofreciendo al mismo tiempo la posibilidad de calentar la zona de la junta de sellado, zona que es sensible a la transferencia térmica.

De acuerdo con un tercer modo de realización de la invención, el elemento acristalado está constituido por una hoja de vidrio que comprende dos agujeros pasantes taponados, estando situados estos agujeros, respectivamente, frente a las dos líneas colectoras dispuestas en la otra cara y estos agujeros taponados realizan la conexión eléctrica de las líneas colectoras. Esta realización preferida de la invención presenta la ventaja de realizar un elemento acristalado cuyas hojas de vidrio son de la misma dimensión y de facilitar, eventualmente, al orificio de bombeo un doble empleo. En efecto, después del bombeo, el taponamiento de los agujeros se realiza a partir de un material conductor, tal como, por ejemplo, una aleación de estaño, que entra en contacto con la línea colectora enfrentada y que está unida a un dispositivo de alimentación eléctrica.

Ventajosamente, e independientemente de la conexión de estas líneas colectoras por intermedio de estos agujeros taponados, los inventores han sabido poner en evidencia que la presencia de dos agujeros pasantes permite realizar un bombeo de manera uniforme, y esto en particular para elementos acristalados de grandes dimensiones.

De acuerdo con varias variantes de la invención, el elemento acristalado aislante está provisto, igualmente, de, al menos, un elemento de calentamiento a nivel de su junta de sellado. De esta manera, el calentamiento de esta zona particularmente sensible a la trasferencia térmica, permite, en caso de necesidad, evitar o eliminar la formación de condensación durante una importante variación de temperatura entre las dos atmósferas separadas por el elemento acristalado aislante.

De acuerdo con una primera variante de la invención, en la junta de sellado del citado elemento acristalado está introducido un cordón de calentamiento. Esta realización es, ventajosamente, estética y fácil de poner en práctica.

De acuerdo con una segunda variante de la invención, la junta de sellado del citado elemento acristalado es eléctricamente conductora y está provista de dos conductores. Esta realización presenta la ventaja de no modificar las características mecánicas, ni la resistencia de la junta de sellado.

De acuerdo con una tercera variante de la invención, una capa conductora está depositada a nivel de la junta de sellado en, al menos, una cara interna del citado elemento acristalado.

De acuerdo con una realización de la invención, la capa conductora es una capa a base de pasta de plata depositada por serigrafía y de acuerdo con otra realización de la invención, la capa conductora es una capa delgada de óxido metálico, tal como, por ejemplo, una capa de óxido de estaño dopado con flúor depositada por pirólisis.

Otros detalles y características ventajosas se deducirán, de acuerdo con la descripción de ejemplos de realización de la invención, refiriéndose a las figuras 1a, 1b, 2a, 2b, 3a y 3b, que representan:

Fig. 1a: una vista frontal de un elemento acristalado aislante de acuerdo con la invención.

Fig. 1b: un corte horizontal del elemento acristalado aislante de la fig. 1a.

Fig. 2a: una vista frontal de otro tipo de elemento acristalado aislante de acuerdo con la invención.

Fig. 2b: un corte vertical del elemento acristalado aislante de la fig. 2a.

Fig. 3a: una vista frontal de un tercer tipo de elemento acristalado aislante de acuerdo con la invención.

Fig. 3b: un corte horizontal del elemento acristalado aislante de acuerdo con la invención.

Se precisa, en primer lugar, que, por razones de claridad, todas las figuras no representan rigurosamente las proporciones entre los diversos elementos representados.

El elemento acristalado aislante 1 está constituido por dos hojas de vidrio templado 2 y 3 entre las cuales se ha realizado un vacío 4, separadas entre sí por tacos 5 repartidos por toda la superficie, y reunidas en su periferia por una junta de sellado mineral 6.

De acuerdo con esta representación, la hoja de vidrio 3 está revestida en su cara interna por una capa metálica delgada 7 conductora poco emisiva, depositada, por ejemplo, por una técnica de pirólisis y que se extiende entre dos líneas colectoras 8 paralelas.

Esta capa metálica delgada 7 conductora es una capa a base de óxido metálico, tal como, por ejemplo, una capa de óxido de estaño dopado con flúor, y presenta un espesor geométrico comprendido entre 180 y 350 nanometros y una resistencia inferior o igual a 50 ohms por cuadrado y, preferentemente, inferior o igual a 20 ohms por cuadrado.

Las bandas colectoras 8 están realizadas a base de una composición eléctricamente conductora, hecha de una suspensión pastosa en un aglutinante, de una composición de plata metálica y de una frita de vidrio. Éstas, generalmente, son dispuestas directamente en la cara de vidrio por un procedimiento de serigrafía y cocidas durante el tratamiento térmico que precede al temple del vidrio.

Los tacos 5 tienen un espesor de 0,2 milímetros y un diámetro de 0,4 milímetros. Estos están repartidos por toda la superficie de las hojas de vidrio y están distantes uno de otro 30 milímetros.

Los tacos 5 son depositados en una de las caras de vidrio 2 y 3 después de que la hoja de vidrio 3 haya sido revestida por la capa delgada metálica 7 y por las bandas colectoras 8, y de que las dos hojas de vidrio 2 y 3 hayan sido templadas. Después del depósito de un cordón de frita de vidrio 6 en la periferia de la hoja de vidrio 2, las dos hojas de vidrio 2 y 3 son ensambladas, y a continuación se efectúa un tratamiento térmico del conjunto para realizar la soldadura de las dos hojas de vidrio 2 y 3, obteniéndose, entonces, por la junta de estanqueidad 6, la estanqueidad del conjunto. Se realiza, entonces, el vacío entre las dos hojas de vidrio 2 y 3 por medios cualesquiera conocidos por el experto en la técnica, tales como, por ejemplo, por el procedimiento descrito en la solicitud de patente francesa registrada a nombre de SAINT-GOBAIN VITRAGE con el número 96/09632.

Las figuras 1a y 1b representan un primer tipo de realización de un elemento acristalado de acuerdo con la invención. De acuerdo con esta realización, la hoja de vidrio 2 es de dimensión inferior a la hoja de vidrio 3 de modo que, una vez ensambladas las dos hojas de vidrio 2 y 3, sólo sobresale del conjunto un borde de la hoja de vidrio 3. Las dos líneas colectoras 8 son dispuestas de manera paralela en el interior del espacio en que se ha realizado el vacío, cada una a lo largo de un borde del conjunto de modo que las dos líneas colectoras atraviesan la junta de sellado en el lado en que la hoja de vidrio 3 sobresale del conjunto. A nivel del borde que sobresale de la hoja de vidrio 3, están fijados conectores 9 a las líneas colectoras 8 dispuestas en esta parte, pudiendo ser los conectores 9, por ejemplo, conectores del tipo de los utilizados para las lunetas de calentamiento de los vehículos
automóviles.

Este tipo de realización, debido a la composición de las líneas colectoras, presenta la ventaja de no fragilizar la junta de sellado a nivel en que las líneas colectoras atraviesan ésta y permite, así, realizar una conexión a un dispositivo de alimentación eléctrica de fácil acceso.

Las figuras 2a y 2b representan un segundo tipo de realización del elemento acristalado aislante de acuerdo con la invención.

De acuerdo con esta realización, la hoja de vidrio 2 es de dimensión inferior a la hoja de vidrio 3, de modo que, una vez ensambladas las dos hojas de vidrio, la hoja de vidrio 3 presenta dos partes que sobresalen paralelas. Las dos líneas colectoras 8 están dispuestas, cada una, respectivamente, en una de las dos partes salientes, es decir, al exterior del espacio en que se ha realizado el vacío. Cada línea colectora 8 está unida a un conector 9 que permite realizar la conexión a un dispositivo de alimentación eléctrica. Este tipo de elemento acristalado presenta la ventaja de no modificar la estructura integrante del espacio en que se ha hecho el vacío.

Las figuras 3a y 3b representan un tercer tipo de realización del elemento acristalado aislante de acuerdo con la invención.

De acuerdo con esta realización, las dos hojas de vidrio 2 y 3 son de la misma dimensión y la hoja de vidrio 2 presenta dos agujeros pasantes 10 situados, cada uno, frente a una línea colectora 8. Después de haber realizado el vacío, los dos agujeros son taponados con la ayuda de una aleación metálica conductora 11, tal como, por ejemplo, una aleación de estaño, que entra en contacto con la línea colectora 8. Un conector 12 de tipo, por ejemplo, de terminal de cable, es fijado, entonces, a nivel de los agujeros 10 taponados a fin de permitir la conexión a un dispositivo de alimentación eléctrica. El tipo de elemento acristalado aislante presenta la ventaja de ser particularmente estético debido a su casi uniformidad de superficie.

Los diferentes tipos de elementos acristalados aislantes descritos son fáciles de fabricar y permiten realizar la conexión de una capa de calentamiento depositada sobre, al menos, una cara interna sin fragilizar el elemento acristalado en sí mismo y, en particular, sin crear zona sensible en que la estanqueidad del conjunto pudiera ser cuestionada. Los elementos acristalados, proporcionan, así, un aislamiento térmico incontestable, conservando al mismo tiempo su transparencia cualesquiera que sean sus condiciones de utilización.

La invención no se limita a estos tipos de realización y debe ser interpretada de modo no limitativo y engloba tipos cualesquiera de elementos acristalados aislantes, constituidos, al menos, por dos hojas de vidrio entre las cuales se ha realizado un vacío, y provistos de, al menos, un elemento en, al menos, una parte de, al menos, una cara de, al menos, una hoja de vidrio, y tales como se definen en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (8)

1. Elemento acristalado aislante (1) constituido por, al menos, dos hojas de vidrio (2, 3) entre las cuales se ha realizado un vacío, separadas entre sí por tacos (5) repartidos por toda la superficie, y reunidas en su periferia por una junta de sellado mineral (6), caracterizado porque cada una de las dos caras internas de las citadas hojas de vidrio (2, 3) están recubiertas por, al menos, una capa conductora (7) en calidad de elemento de calentamiento y porque los tacos (5) en contacto con estas capas (7) están hechos de materiales eléctricamente conductores.

2. Elemento acristalado aislante de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque, al menos, una capa conductora (7) depositada sobre, al menos, una cara interna del citado elemento acristalado, se extiende entre dos líneas colectoras de llegada de corriente (8).

3. Elemento acristalado aislante de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque la capa conductora (7) es una capa conductora poco emisiva a base de óxido metálico o de metal.

4. Elemento acristalado aislante de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el citado elemento acristalado está constituido por, al menos, dos hojas de vidrio (2, 3) de dimensiones diferentes y porque las líneas colectoras (8) están dispuestas en la hoja de vidrio de mayor dimensión y atraviesan la junta de sellado (6) del citado elemento acristalado.

5. Elemento acristalado aislante de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el citado elemento acristalado está constituido por, al menos, dos hojas de vidrio (2, 3) de dimensiones diferentes y porque las líneas colectoras (8) están dispuestas en la hoja de vidrio de mayor dimensión al exterior del espacio en que es realizado el vacío.

6. Elemento acristalado aislante de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el citado elemento acristalado comprende dos agujeros (10) que atraviesan una hoja de vidrio, taponados, frente a las líneas colectoras (8) dispuestas en la otra hoja de vidrio, realizando los citados agujeros taponados la conexión eléctrica de las líneas colectoras.

7. Elemento acristalado de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en la junta de sellado (6) del citado elemento acristalado está introducido un cordón de calentamiento.

8. Elemento acristalado aislante de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la junta de sellado mineral (6) del citado elemento acristalado es eléctricamente conductora y está provista de dos conectores (9).