PL178236B1 - Szklana jednostka izolująca - Google Patents

Abstract

1. Szklana jednostka izolujaca skladajaca sie z co najmniej dwóch zasadniczo równoleglych, znajdujacych sie w pewnej od- leglosci od siebie tafli szklanych, znamienna tym, ze co najmniej jedna z tafli szklanych jest tafla szklana powlekana przez rozpylanie katodowe podloza szklanego z nalozonym na nie w kierunku od szkla na zewnatrz ukladem warstwowym zawierajacym: a) warstwe Si3N4 o grubosci okolo 450 Å - 600Å; b) warstwe niklu lub nichromu o grubosci okolo 7Å lub mniejszej; c) warstwe srebra o grubosci okolo 115Å - 190Å; d) warstwe niklu lub nichromu o grubosci okolo 7Å lub mniejszej; e) warstwe Si3N 4 o grubosci okolo 580Å - 800Å i w którym, gdy podloze szklane ma grubosc okolo 2 mm - 6 mm powleczone podloze szklane ma przepuszczalnosc widzialna co najmniej okolo 70%, normalna emisyjnosc (En) mniejsza niz okolo 0,07, hemisferyczna emisyjnosc (E h ) m niejsza niz okolo 0,075, re- zystancje arkusza (Rs) m niejsza od okolo 5,5 omów/s q , i ma na- stepujacy wspólczynnik odbicia i wspólrzedne koloru, w którym charakterystyki po stronie szkla sa nastepujace: RgY okolo 12 do 19 ah , okolo -3 do +3 bh okolo -5 do -20 i w którym charakterystyki po stronie filmu sa nastepujace: RfY okolo 8 do 12 ah okolo 0 do 6 bh okolo -5 do -30 w którym RY oznacza wspólczynnik odbicia a ah, bh oznaczaja wspólrzedne koloru wedlug pomiaru w jednostkach Huntera, I1 1 .C, 10°C obserwatora. FIG.1 ____ PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku są szklane jednostki izolujące wykonane z powlekanych wyrobów szklanych o niskich wartościach emisyjności. Bardziej szczegółowo przedmiotem wynalazku są elementy architektoniczne takie jak na przykład drzwi i okna wykonane z zastosowaniem powlekanych wyrobów szklanych.

Znaczenie układów szklanych z warstwą powlekaną przez rozpylanie katodowe w celu uzyskania własności regulowanego doprowadzenia energii słonecznej przez okna i drzwi w architekturze jest dobrze utrwalone w architekturze i w handlu. Ponadto, znaczenie stosowania takich układów warstwowych w szklanychjednostkach izolujących (znanych w tej dziedziniejako jednostki „IG”) jest również ogólnie przyjęte. Przykłady tego ostatniego zastosowania obejmują okna i drzwi o podwójnych i potrójnych szybach wykonane co najmniej z dwóch tafli szklanych uszczelnionych na ich brzegach z utworzeniem między nimi izolowanej komory. Takie komory często są wypełnione gazem innym niż powietrze, takim jak argon.

Istotne dla zaakceptowania takich jednostek IG na rynku są następujące własności, które bezpośrednio związane są z układem warstwowym powlekanym przez rozpylanie katodowe i obejmują:

1) pożądaną ilość widzialnej przepuszczalności sprzężonej z akceptowalnym poziomem współczynnika odbicia promieniowania podczerwonego;

2) wygląd nielustrzany;

3) wygląd w kolorze, który jest bądź neutralny, bądź wchodzi w zakres akceptowalnych odcieni w niekwestionowanym kolorze;

4) odporność na warunki atmosferyczne lub inny atak chemiczny, często nazywany „trwałością chemiczną” i

5) odporność na ścieranie podczas manipulowania, zwłaszcza podczas różnych etapów koniecznych do wyprodukowania okna lub drzwi IG z dwóch lub kilku tafli szklanych, z których co najmniej jedna została powleczona przez rozpylanie katodowe (często nazywana „trwałością mechaniczną”).

Poza tymi własnściami fizycznymi stosowany układ powlekania musi być ekonomicznie opłacalny w produkcji. Jeśli nie jest, produkt końcowy, taki jak jednostka IG, może stać się zbyt droga co wstrzyma popyt. Dlatego, gdy pragnie się uzyskać pożądane własności często konieczne są kompromisy. Na przykład, osiągnięcie akceptowalnych poziomów przepuszczalności lub współczynnika odbicia IR (podczerwieni) może odbywać się kosztem trwałości (bądź chemicznej bądź mechanicznej, bądź obu). Inne kompromisy, niepożądane zabarwienie i okna (lub drzwi) lustrzane są nie do uniknięcia. W jeszcze dalszych kalkulacjach znaczącym czynnikiem staje się koszt wytwarzania. Takie problemy stwarzająpotrzebę nowych układów warstw powlekanych przez rozpylanie katodowe, które mogą zapewnić lepszą równowagę pomiędzy tymi własnościami.

W amerykańskim opisie patentowym nr 5.344.718 ujawniono różne doskonałe układy warstw powlekanych przez rozpylanie katodowe, które uzyskały dopuszczalnie niskie wartości emisyjności (E) i tym sposobem zostały prawidłowo zaklasyfikowane jako rodzina układów „nisko-E” (np. rodzina powłok o wysokim współczynniku odbicia IR według poniższej definicji). Ponadto, takie układy powlekające, jako rodzina, na ogół wykazują własności trwałości, które są bliskie lub równe powłokom pirolitycznym a zatem są całkowicie akceptowalne. Jeszcze dalej, powłoki te, zwłaszcza w ich korzystnych wykonaniach, wykazują wysoką przepuszczalność widzialną. Jednocześnie, wykazują one odpowiednio neutralny kolor, w zakresie przechodzącym nieco w zieloną stronę niebieskiego, co jest odpowiednio maskowane przez osiągany poziom odbicia a przez to wydąjąsię zasadniczo neutralne. Ponadto, ich charakterystyki odbicia widzialnego są poniżej 20%, a zatem unika się niepożądanego wyglądu lustrzanego zarówno, gdy patrzy się z zewnątrz jak i z wewnątrz, przy stosowaniu na przykład jako okna lub drzwi.

W rodzinie układów warstw, uj awnionej w amerykańskim opisie patentowym nr 5.344.718 stosowane sąróżne warstwy z Si₃N4 i niklu lub nichromu do nakładania pomiędzy nimi jednej lub kilku srebrnych metalicznych warstw odbijających IR, w dobranym porządku, uzyskując tym sposobem pożądane własności końcowe. Całe ujawnienie tego patentu, łącznie z jego stanem techniki, podano tu jako odnośnik literaturowy.

Ogólnie mówiąc, w rozwiązaniu według wymienionego opisu (5.344.718) uzyskuje się unikalne wyniki, poprzez zastosowanie układu zawierającego pięć lub więcej warstw, przy czym od szkła w kierunku na zewnątrz układ zawiera:

a) warstwę podkładową z Si₃N4;

b) warstwę niklu lub nichromu;

c) warstwę srebra;

d) warstwę niklu lub nichromu; i

e) wierzchnią warstwę z S13N4.

Gdy układ składa się zasadniczo z tych pięciu (5) warstw, na ogół stosowane sąnastępuj ące grubości:

Warstwa	Zakres (w przybliżeniu)
a) (Si3N4)	400S-0S5 S
b) (Ni lub Ni:Cr)	7 78 lubimnej
c) (Ag)	958 - 1058
d) (Ni lub Ni:Cr)	7 8 lub srlej
e) (S13N4)	5258 -575^
gdy w układzie według wymienionego opisu (5.344.718) stosuje się więcej niż pięć

warstw, na przykład, gdy zastosuje się dwie warstwy srebrne, układ w kierunku od szkła do zewnątrz zwykle zawiera warstwy:

szkło/Si3N4/Ni: Cr/Ag/Ni: Cr/Ag/Ni: Cr^^, przy zachowaniu tej samej całkowitej grubości (np. 95 - 105 S) tak, że każda warstwa samego srebra wynosi tylko około 50S dla utrzymania się w podanej ilości całkowitej.

Mimo, że takie układy jak ujawnione w stanie techniki (opis patentowy 5.344.718) stanowią znaczące ulepszenie w stosunku do istniejących znanych układów, zwłaszcza opisanych w

178 236 stanie techniki,; tym niemniej pozostaje miejsce na poprawę własności „emisyjności”. Na przykład, w układach z opisu patentowego 5.344.718 normalna emisyjność (E_n) była na ogół mniejsza lub równa około 0,12 podczas, gdy hemisferyczna emisyjność (E_h) była na ogół mniejsza od około 0,16. Jednak w-praktyce, niższe granice uzyskiwane realnie na ogół wynosiły dla En około 0,09 a dla Eh około 0,12. Uzyskiwane oporności tafli (R) w tym względzie wynosiły na ogół od około 9-10 omów/_sq.

Odnośnie do inhibitowania osiągania lepszego odbicia IR (tj. obniżonej wartości „E”) ogólnie utrzymywane było przeświadczenie, że jeśli grubość srebra zostanie podwyższona do osiągnięcia wyższego współczynnika odbicia IR (a zatem niższych wartości „E”) powinien wystąpić jeden lub kilka z następujących czterech szkodliwych efektów: (1) mogłaby wystąpić utrata trwałości; (2) końcowy produkt mógłby być zbyt odbijający i stać się lustrzanym; (3) kolor mógłby przejść w nieakceptowalnie wysoce purpurowy lub czerwono/niebieski; i/lub (4) przepuszczalność widzialna mogłaby stać się niedopuszczalnie niska.

Trwałość, zarówno mechaniczna jak i chemiczna, jest na ogół ważnym czynnikiem dla otrzymania szkła architektonicznego czy to stosowanego jako monolityczne tafle lub, na przykład, gdy stosowane jest w postaci jednostek IG. Jak podano powyżej, manipulowanie, łączenie w zespół i uszczelnianie jednostek IG na pierwszym miejscu placuje trwałość mechaniczna podczas, gdy potrzeba uszczelnienia szyb na brzegach dla utworzenia między nimi komory izolacyjnej, stwarza potrzebę trwałości chemicznej, głównie z uwagi na charakter środka uszczelniającego, którego kontakt z powłoka jest nieunikniony. Pod względem estetycznym, zarówno wygląd lustrzany jak i kolor purpurowy mogąwpłynąć na brak popytu na produkt posiadający takie cechy. Utrata przepuszczalności widzialnej mimo, że niepożądana, w rzeczywistości nie staje się nie do zaakceptowania dopóty, dopóki w szybach monolitycznych nie spadnie ona do poniżej około 70% a w jednostkach IG dopóki nie spadnie do poniżej około 63%. Jednak w niektórych zastosowaniach, zwłaszcza, gdzie pożądane sąniskie współczynniki zacienienia (tj. mniejsze od około 0,6), przepuszczalność może aktualnie być zbyt wysoka, nawet mimo, że emisyjność jest racjonalnie niska. Ogólnie mówiąc, gdzie pożądane jest zacienienie (np. dla obniżenia kosztów klimatyzacji) przepuszczalność widzialna szyb monolitycznych powinna być utrzymywana poniżej 75% a korzystnie poniżej 73% podczas, gdy w typowej jednostce IG przepuszczalność powinna wynosić około 65% do 68%.

Częściowym potwierdzeniem powyższego przekonania jest raczej kompleksowy układ warstwowy ujawniony w amerykańskim opisie patentowym nr 5.302.449 jak również jego przypuszczalny handlowy odpowiednik w postaci j ednostki IG, znany pod nazwą Cardinal 171 sprzedawany przez Cardinal IG Company. Układ warstwowy opisany w tym opisie patentowym różni się grubościami i typami materiałów w nakładanych na siebie warstwach dla uzyskania pewnego regulowanego doprowadzania energii słonecznej, jak również zastosowaniem powłoki zewnętrznej z tlenku cynku, cyny, indu, bizmutu lub tlenków i ich stopów łącznie z tlenkiem cynianu cynku, dla uzyskania odporności na ścieranie. Ponadto, w układzie tym stosuje się jedną lub dwie warstwy złota, miedzi lub srebra dla uzyskania jego końcowego efektu. Gdy stosowane sądwie warstwy srebra, powiedziano, że grubość pierwszej wynosi pomiędzy 1008 - 1508 a korzystnie około 1258, podczas gdy grubość drugiej, opartej na niej, wynosi pomiędzy 1258 - 1758. Przy zastosowaniu tylko jednej warstwy srebra, podano, że jej grubość wynosi około 1008-1758, korzystnie 1408. Nigdzie w tym opisie patentowym nie ujawniono stosowania niklu lub nichromu ani zastosowania azotku krzemu jako elementu(ów) w nakładanych na siebie warstwach.

W aktualnej praktyce przemysłowej, stwierdzono, że wyżej wymienione jednostki Cardinal IG uzyskują zadawającą charakterystykę regulowanego doprowadzenia energii słonecznej, łącznie z akceptowalnącharakterystyką koloru i stosunkowo dobrym nie lustrzanym współczynnikiem odbicia światła widzialnego (poniżej podano przykład porównawczy). Jednakowoż, stwierdzono, że ten skądinąd całkiem akceptowalny układ nie ma odporności chemicznej i brakuje mu odporności chemicznej, ponieważ zawodzi w przeprowadzonym teście gotowania. Mimo, że nie zna się dokładnej przyczyny, prostąkonkluzjąjest, że jak wskazano w stanie techniki, musi się poświęcić co najmniej jednąpożądaną właściwość, ażeby uzyskać pożądane pozio6

178 236 my innych. Ponadto, z uwagi na charakter nakładanych warstw i stosowanych elementów, układ jest drogi w produkcji głównie z powodu liczby i grubości warstw wymaganych do uzyskania pożądanego rezultatu.

W części dotyczącej stanu techniki, w amerykańskim opisie patentowym nr 5.344.718, ujawniono dalszy układ warstwowy szkła architektonicznego,· który znany jest w 'handlu pod nazwą Super-E III, produkt firmy Airco Corporation. Układ ten, zaczynając od szkła w kierunku ku zewnątrz składa się z następujących warstw nałożonych jedna na drugą:

Si₃N4/Ni:Cr/Ag/Ni:Cr/Si3N4

Stwierdzono w praktyce, że w tym układzie SuperE III stopem Ni:Cr jest stop Ni/Cr odpowiednio 80/20 wagowo (tj. nichrom), podano, że dwie warstwy nichromu maja grubości po 78, warstwa Ag jak podano ma grubość jedynie około 708 (o ile nie zaznaczono, że srebro może być o grubości 1008) a· warstwy Si₃N4 są stosunkowo grubsze (np. 3208 podłoże i około 4508 warstwa wierzchnia). W rzeczywistości, z uwagi na grubość (np. około 708), stwierdzono w praktyce, że warstwa srebra (Ag) ma charakter raczej półciągły.

Gdy powłoką ta osiągnęła dobrą „trwałość” (np. powłoka była odporna na zadrapania, odporna na zużycie i trwała chemicznie) osiągnęła tym sposobem w ważnym zakresie własności porównywalne z powłokami pirolitycznymi; dla szkła o grubości około 3 mm, E_h wynosiło jedynie około 0,20 - 0,22 a E_n wynosiło około 0,14-0,17. Obie te wartości emisyjności sąraczej wysokie. Ponadto, zmierzona rezystancja arkusza (Rs) stosunkowo była wysoka 15,8 omów/_sq (bardziej akceptowalna wartość wynosi około 10,5 lub mniej). Tak więc, gdy zarówno trwałość mechaniczna i chemiczna są akceptowalne i widzialna przepuszczalność tafli monolitycznej jest raczej wysoka 76±1% i podczas, gdy dowiedziano, że powłoki te również są kompatybilna z tradycyjnymi środkami uszczelniającymi stosowanymi wjednostkach IG, ich zdolność poradzenia sobie z promieniowaniem podczerwonymjest mniej niż zadawalająca. Ponadto, ta raczej wysoka monolityczna przepuszczalność widzialna wynosząca 76±1 % czyni taki układ raczej niepożądanym, gdzie wymagane są własności mniejszego zacienienia.

Po układzie Super -E III, Airco zaprojektował układ Super-E IV. Układ ten obejmuje jako warstwy nałożone na siebie od szkła w kierunku zewnętrznym:

Element	Grubość (8)
TiO2	około 300
NiCrNx	około 8
Ag	około 105
NiCrNx	około 8
Si3N4	około 445

Układ ten jest bardzo podobny w zachowaniu.do układu Super-E III, z tym wyjątkiem, że przepuszczalność widzialna jest wyższa (np. wyższa od 80%), emitancja jest niższa (np. mniej niż około 0,10) a współczynnik zacienienia j est znacznie wyższy (np. około 0,8). Ponadto z uwagi na zastosowanie TiO₂ jako warstwy podłoża, układ jest drogi w produkcji.

Poza tym układem warstwowym Super-E III, w literaturze patentowej i naukowej opisano inne powłoki zawierające srebro i/lub Ni:Cr jako warstwy dla odbicia promieniowania podczerwonego i dla innych celów gospodarki cieplnej. Na przykład, filtry- Fabry-Perot i · inne znane powłoki i techniki ujawnione w amerykańskich opisach patentowych nr nr 3 '.682.528 i.4.799.745 (i omawiany i/lub cytowany tam stan techniki). Patrz również tworzone dielektryczne metalowe układy warstwowe opisane w licznych patentach łącznie na przykład z amerykańskimi opisami patentowymi nr nr 4.179.181,3.698.946,3.978.273,3.901.997 i 3.889.026. Mimo,. że takie inne powłoki były znane lub donoszono o nich, w stanie techniki dla niniejszego wynalazku, w żadnym ze znanych ujawnień nie podano ani nie osiągnięto zdolności stosowania wysoce produktywnego sposobu powlekania przez rozpylanie katodowe, jednocześnie uzyskując szkło architektoniczne, które nie tylko jest zbliżone lub jest równe powłokom pirolitycznym, ale które również osiąga doskonałe uregulowane doprowadzenie energii słonecznej.

Powyższe czynniki w stanie techniki mogłyby bezpośrednio odwieść fachowca od jakiejkolwiek racjonalnej sugestii, że zasadnicze pogrubienie srebra w układzie takim jak rodzina

178 236 układów z opisu patentowego nr 5.344.718 sprzężona z odpowiednim dostosowaniem grubości Si₃N₄ pozwoli osiągnąć pełny zakres pożądanych własności, zwłaszcza kombinacji własności: (1) akceptowalnego, niepurpurowego lub nie czerwono/niebieskiego koloru; (2) nielustrzanego wyglądu z obu stron, z wewnątrz i z zewnątrz; (3) racjonalnie wysokich wartości przepuszczalności; (4) dobrej trwałości mechanicznej; (5) doskonałej trwałości chemicznej; i (6) wyjątkowo niskich wartości emisyjności.

W świetle powyższego jest oczywiste, że istnieje potrzeba, w dziedzinie układu warstw powlekanych przez rozpylanie katodowe, raczej optymalizowania niż nieuzasadnionego poświęcania wyżej opisanych własności powlekanych tafli szklanych w ogólności aj ednostek IG w szczególności w sposób ekonomiczny. Celem wynalazkujest wypełnienie tej i innych potrzeb w tej dziedzinie.

Wynalazek osiąga swoje cele przez postępowanie dokładnie odwrotne do uprzednio utrzymywanych przekonań w tej dziedzinie, i osiąga unikalne i nieoczekiwane rezultaty. W tym względzie, wynalazek zapewnia unikalny powlekany wyrób szklany i jako jego gatunek, unikalna jednostkę IG z uwagi na unikalność zastosowanego układu warstw.

Według wynalazku szklana jednostka izolująca składa się z co najmniej dwóch zasadniczo równoległych, znajdujących się w pewnej odległości od siebie tafli szklanych, w której co najmniej jedna z tafli szklanych jest taflą szklaną powlekaną przez rozpylanie katodowe posiadaj ącąpodłoże szklane z nałożonym na nie w kierunku od szkła na zewnątrz układem warstwowym zawierającym:

a) warstwę Si₃N₄ o grubości około 4508 - 6008;

b) warstwę niklu lub nichromu o grubości około 78 lub mniejszej;

c) warstwę srebra o grubości około 1158- 1908;

d) warstwę niklu lub nichromu o grubości około 78 lub mniejszej;

e) warstwę Si₃N₄ o grubości około 5808 - 8008 i w którym, gdy podłoże szklane ma grubość około 2 mm - 6mm powleczone podłoże szklane ma przepuszczalność widzialną co najmniej około 70%, normalną emisyjność (E_h) mniejszą niż około 0,07, hemisferyczną emisyjność (En) mniejszą niż około 0,075, rezystancję arkusza (RJ mniej sza od około 5,5 omów/_sq i ma następujący współczynnik odbicia i współrzędne koloru, w którym charakterystyki po stronie szkła są następujące:

R_gY około 12 do 19

A_h około -3 do +3

B_h około -5 do -20 i w którym charakterystyki po stronie filmu są następujące:

R_fY około 8 do 12

A_h około 0 do 6

B_h około -5 do -30 w którym RY oznacza współczynnik odbici a ah, b_h oznaczają współrzędne koloru według pomiaru w jednostkach Huntera, Ill.C, 11 10° obserwatora.

Korzystnie w szklanej jednostce izolującej według wynalazku wymienione dwie tafle szklane są szczelnie połączone ze sobąna ich skrajnych brzegach zamykając pomiędzy sobąkomorę izolacyjną. Układ warstwo w}⁷ usytuowany na powierzchni tafli szklanej znajduje się w wymienionej komorze izolacyjnej. Szklanajednostkaizolacyjna stanowi izolujące szklane okno, drzwi lub ścianę.

W jednostce tej grubość warstwy (a) wynosi około 5808 - 5858 , grubość warstwy (c) wynosi około 115 8 -155 8 a grubość warstwy (e) jest większa od około 4758, zaś każda z warstw (b) i (d) ma grubość mniejsza niż około 78.

Układ warstwowy usytuowany na powierzchni zewnętrznej tafli szklanej w wymienionej komorze izolacyjnej i wymieniona szklanajednostka izolująca ma następującą charakterystykę współczynnika odbicia i współrzędne koloru:

gdy patrzy się z zewnątrz:

RgY około 16 do 18

A* około -3 do +3

B* około Odo-15

178 236 gdy patrzy się z wewnątrz:

RfY około 14 do 16

A* około 0 do +5

B* około 0 do -20 i przepuszczalność widzialna co najmniej około 63%.

Szklanajednostka izolująca według wynalazku ma następującącharakterystykę współczynnika odbicia i współrzędne koloru:

gdy patrzy się z zewnątrz

RgY około 16 do 17

A* około 0 do +3

B* około 0 do -12 gdy patrzy się z wewnątrz:

RfY około 14 do 15 A* około 0 do +4 B* około Odo-17 i przepuszczalność widzialną około 65% - 68%.

Korzystnie, szklana jednostka izolująca według wynalazku ma następującą charakterystykę współczynnika odbicia i współrzędne koloru:

gdy patrzy się z zewnątrz:

R_gY około 16,5

A* około +1,0

B* około-11,0 gdy patrzy się z wewnątrz:

RfY około 14,8 A* około +3,9 B* około -16 i przepuszczalność widzialną około 66% - 67%.

Ogólnie mówiąc, w niektórych wykonaniach wynalazku tafla szklana, zaopatrzona najednej ze swoichstron w układ warstwowy opisany powyżej, stosowanajestzco najmniej jedną inną, taflą szklanątak, że każda z nichjest w zasadzie równoległa do drugiej, ale znajduje się w pewnej odległości od niej, jest uszczelniona na brzegach tworząc komorę izolacyjną między taflami i tworząc tym sposobem izolacyjnąjednostkę szklaną w postaci okna, drzwi lub ściany, w której przepuszczalność widzialna wynosi co najmniej około 63% a korzystnie około 65-68%. Gdy układ powlekający zlokalizowany jest na powierzchni wewnętrznej, współczynnik odbicia i współrzędne koloru sąodwrotne od podanych powyżej, ale przepuszczalność pozostaje taka sama.

Stosowane tu określenie”zewnątrz” oznacza, że obserwator patrzy z zewnątrz mieszkania, w którym zastosowana jest powlekana tafla szklana (np. jednostka IG). Stosowane tu określenie „wewnątrz” oznacza, że strona obserwowana jest przez obserwatora z wewnątrz mieszkania, w którym umieszczona jest jednostka (np. z pokoju domu lub budynku biurowego) patrząc w kierunku na „zewnątrz”.

Wynalazek zostanie obecnie opisany w odniesieniu do jego wykonań, wraz z nawiązaniem do towarzyszącego rysunku, na którym fig. 1 przedstawia częściowy przekrój w widoku bocznym układu warstwowego według wynalazku, fig. 2 przedstawia widok częściowego przekroju jednostki IG według wynalazku a fig. 3 przedstawia schematycznie w częściowym widoku perspektywicznym dom z zastosowaniem jako okien, drzwi i ścian jednostki takiej jak zilustrowana na fig. 2.

Poniżej przedstawiono szczegółowy opis wykonań wynalazku.

Niektóre określenia są powszechnie używane w dziedzinie powlekania szkła, zwłaszcza gdy określają własności i charakterystyki uregulowanego doprowadzenia energii słonecznej powlekanego szkła i w dziedzinie architektonicznej. Określenia takie 'są stosowane tu zgodnie z ich dobrze znanym znaczeniem. Na przykład:

Intensywność światła o długości fali światła widzialnego „współczynnik odbicia” definiowana jest jej procentowością i jest podawana jako R_x, gdzie „X” jest bądź „G” od strony

178 236 szkła lub „F” od strony filmu, czyli naniesionego układu warstwowego. „Strona szkła” (tj. „G”) oznacza, że patrzy się od strony podłoża szklanego po przeciwnej strome tej, na której znajduje się powłoka, podczas gdy strona filmu” (tj. „F”) oznacza, że patrzy się od strony podłoża szklanego, na której znajduje się powłoka. Alternatywnie, podaje się jako „Rwdz.. zewnątrz” lub »^Rwidz. wewnątrz” gdzie „G”jest równoważne „zewnątrz” a „F” jest równoważne „wewnątrz”.

Charakterystyka koloru mierzona jest na współrzędnych „a” i „b”. Niekiedy tutaj współrzędne te wskazane sąz dolnym indeksem „h” dla zaznaczenia zastosowania tradycyjnej metody Huntera (lub jednostek) I11. C, 10° obserwator, według ASTM E 308-85, Rocznik Norm ASTM, tom 06.01 „Standard Method for Computing the Colors of Objects by Using the CIE System.” Kiedy indziej sąone oznaczone gwiazdką(*) dla zaznaczenia alternatywnej normy tradycyjnej, tj. I11. C, 2° obserwator, również odniesionej do wyżej wymienionej publikacji ASTME308 - 85.

Określenia „emisyjność” i „przepuszczalność” są dobrze znane w tej dziedzinie i stosowane są zgodnie z tym dobrze znanym znaczeniem. Tak więc, określenie „przepuszczalność” oznacz tutaj przepuszczalność energii słonecznej, która obejmuje przepuszczalność światła widzialnego, przepuszczalność energii podczerwonej i przepuszczalność światła ultrafioletowego. Całkowita przepuszczalność energii słonecznej jest zatem zwykle charakteryzowana jako średnia ważona tych innych wartości. W odniesieniu do tych przepuszczalności, przepuszczalność widzialna, jak podano tutaj, charakteryzowana jest standardową techniką Illuminant C przy 380-720 nm; podczerwień 800-2100 nm; ultrafiolet 300-400 nm; a całkowita energia słoneczna 300-2100 nm. Jednakowoż dla celów emisyjności, zastosowano szczególny zakres podczerwieni (Tj. 2500-40.000 nm) jak omówiono poniżej.

Przepuszczalność widzialna może być mierzona za pomocą znanych technik tradycyjnych. Na przykład, przez zastosowanie spektrofotometru takiego, jak Beckmana 5240 (Beckman Sci. Inst. Corp.) otrzymuje się spektralne krzywe przepuszczalności. Przepuszczalność widzialną oblicza się następnie stosując wyżej wymienioną normę ASTM E-308 „Method for Computing the Colors of Objects by using the CIE System” (Annual Book of ASTM Standards tom 14.02). Można ewentualnie stosować mniejszą liczbę punktów długości fali niż przepisana. W innej technice pomiaru przepuszczalności widzialnej stosuje się spektrometr taki jak dostępny w handlu spektrofotometr Spectragard produkcji Pacific Scientific Corporation. Urządzenie to mierzy i bezpośrednio podaje przepuszczalność widzialną. Jak tutaj podano i zmierzono,. przepuszczalność widzialna jest za pomocą Iii. C, 10° obserwator, technika Huntera.

„Emisyjność” (E) jest miarą lub charakterystyką zarówno absorpcji i współczynnika odbicia światła przy danej długości fali. Zwykle reprezentowana jest wzorem:

E = 1 - współczynnik odbicia f_dm

Dla celów architektonicznych, wartości emisyjności stajjąsię bardzo ważne w tak zwanym „Średnim zakresie”, czasami również nazywanym „dalekim zakresem” widma podczerwieni, tj. około 2.500 - 40.000 nm, na przykład, jak wyszczególniono za pomocąprogramu WINDOW 4.1, LBL-35298 (1994) przez Lawrence Berkley Laboratories, według poniższego określenia. Stosowane tu określenie „emisyjność” jest zatem używane dla podania wartości emisyjności mierzonej w tym zakresie podczerwieni jak wyspecyfikowano przez 1991 Proposed ASTM Standard w celu pomiaru energii podczerwonej dla oznaczenia emitancji według propozycji przez Primary Glass Manufacturers' Council i zatytułowanej „Test Method for Measuring and Calculating Emittance of Architectural Flat Glass Products Using Radiomietric Measurements”. Te normę i jej klauzule podano tu jako odnośnik literaturowy. W tej normie, emisyjność jest podawana jako emisyjność hemisferyczna (Eh) i emisyjność normalna (En).

Aktualne zebranie danych do pomiaru takich wartości emisyjności jest znane i może być przeprowadzone przez zastosowanie, na przykład, spektrofotometru Beckmana Model 4260 z przystawka „VW” (Beckman Scientific Inst. Corp.). Spektrofotometr ten mierzy współczynnik odbicia w funkcji długości fali i z tego oblicza się emisyjność stosując wyżej wymieniony 1991 Proposed ASTM Standard, który podano tu jako odnośnik literaturowy.

178 236

Innym stosowanym tu określeniem jest „oporność tafli”. Oporność tafli (R.) jest dobrze znanym określeniem w tej dziedzinie i stosowane jest tutaj zgodnie ze swym dobrze znanym znaczeniem. Ogólnie mówiąc, określenie to odnosi się do oporności w omach dowolnego kwadratu (sq) układu warstw na podłożu szklanym dla prądu elektrycznego przechodzącego przez układ warstw. Oporność tafli jest wskazaniem jak dobrze warstwa odbija energię podczerwoną i jest zatem często stosowana wraz z emisyjnościąjako miara tej własności, tak ważnej w wielu szkłach architektonicznych. „Oporność tafli” dogodnie mierzy się przy użyciu 4 punktowej sondy omometru, takiej jak 4 punktowa sonda zbędnej rezystywności z Magnetron Instruments Corp. głowica, Model M-800 produkcji Signatone Corp. z Santa Clara, Kalifornia.

Określenia „trwałość chemiczna” stosowane tutaj synonimowo z określeniem „oporność chemiczna” lub „stabilność chemiczna” stosowane były uprzednio w tej dziedzinie. Trwałość chemiczną określa się przez gotowanie próbki 2” x 5” (5 cm x 12,5 cm) powleczonego podłoża szklanego w około 500 cm³ 5% HCl przez 1 godzinę (tj. w temperaturze około 100°C. Uważa się, że próbka przeszła ten test (a zatem układ warstwowy jest uważany za posiadający „trwałość chemiczną”) jeśli układ warstwowy próbki nie wykaże dziurek o średnicy większej od około 0,762 mm po tej jednej godzinie gotowania.

Stosowane tu określenie „trwałość mechaniczna” definiowana] est jednym z dwóch testów. W pierwszym teście stosuje się Pacific Scientific Abrasion Tester (lub ekwiwalent), w którym nylonową szczotkę 2” x 4” x 1” (5 cm x 10 cm x 2,5 cm) cyklicznie przesuwa się nad układem warstwowym w 500 cyklach z zastosowaniem 150 g ciężaru, stosowanego na 6” x 17” (15 cm x 42 cm) próbkę. W drugim, alternatywnym teście, stosuje się tradycyjną szlifierkę Taber (lub ekwiwalent) poddając 4” x 4” (10 cm x 10 cm) próbkę 300 obrotom dwóch kół szlifierskich C. S. 10F, z których każde ma przyczepiony 500g ciężar. Uważa się, że próbka przeszła test i wyrób jest mechanicznie trwały, jeśli w każdym z dwóch testów, nie pojawią się istotne, zauważalne rysy podczas patrzenia nieuzbrojonym okiem w świetle widzialnym .

Grubości różnych warstw w podanych układach mierzy się przez, a zatem stosowane tu określenie „grubość” definiowane jest przez zastosowanie znanych krzywych optycznych lub alternatywnie zastosowanie tradycyjnego elipsometru igłowego. Takie postępowanie i techniki są dobrze znane fachowcom a zatem nie ma potrzeby dalszego wyjaśnienia, z wyjątkiem uwagi, że grubości optyczne podawane są w angstremach.

Wracaj ąc teraz do fig. 1, pokazano tam częściowy szkic przekroju typowego wykonania niniejszego wynalazku, jak można zobaczyć, zastosowano typowe podłoże 1 szklane stosowane tradycyjnie w architekturze. Takie szkło korzystnie wytwarzane jest w tradycyjnym procesie flotacyjnym („float” proces) a zatem jest określane jako „szkło flotacyjne”. Zwykła jego grubość może wynosić od około 2 mm - 6 mm. Skład szkła nie jest wartością krytyczną i może się zmieniać w szerokim zakresie. Zwykle, stosowane szkło jest z rodziny szkieł sodowo-wapniowo-krzemionkowych dobrze znanych w przemyśle szklarskim.

Proces i urządzenie stosowane do formowania warstw 3,4a, 5,4b i 7 na podłożu szklanym 1 może być tradycyjnym wielokomorowym (wielo-docelowym) układem powlekania przez rozpylanie katodowe takiejak produkowane przez Airco, Inc. W tym względzie, korzystny proces powlekania przez rozpylanie katodowe dla stosowania tu j est taki sam j ak uj awniony w amerykańskim opisie patentowym 5.344.718, którego całe ujawnienie omówiono powyżej. Warstwy 3 i 7 są warstwami składającymi się z Si₃N₄, ewentualnie z małą ilością materiału domieszki i/lub innego materiału tarczowego rozpylanego katodowo z Si i stosowanego z nim na przykład w antykatodzie, na przykład, w celu utrzymania anody w układzie przewodzącym, taka koncepcja zawarta jest w równoległym zgłoszeniu patentowym w Stanów Zjednoczonych nr seryjny 0,8/102.585 z dnia 15 sierpnia 1993, obecnie patent nr 5.403.458. Taki dobór tarczowej domieszki i/lub materiałów przewodzących zwykle utrzymuje się na minimalnym poziomie tak, by osiągnąć ich cel a nie zakłócić celu stosowania Si₃N₄ w układzie.

Grubość warstwy podkładowej 3 wynosi około 450fi - 600fi. Stwierdzono, że taka grubość jest ważna dla osiągnięcia celów tego wynalazku. W rzeczywistości jest to cześć poważnej rozbieżności w stosunku do układu opisanego w opisie 5.344.718. Korzystnie, grubość warstwy 3

178 236 wynosi powyżej 475S. Jako dalsza poważna rozbieżność w stosunku do patentu 5.344.718 jest grubość warstwy wierzchniej 7, która co najmniej wynosi około 580S (np. około 580S - 800S). Korzystnie, grubość wynosi około 580S- 585S. Stwierdzono, że taka grubość jest ważna, ażeby osiągnąć cel wynalazku.

Warstwy 4a i 4b są warstwami przekładkowymi, zarodkowania dla warstwy srebra 5. Warstwy te 4a i 4b składają się w zasadzie z metalicznego niklu lub metalicznego nichromu (np. 80/20 Ni:Cr wagowo). Jeśli stosuje się nichrom, korzystnie jest, żeby co najmniej cześć chromu była przekształcona w procesie rozpylania katodowego do azotku jak podano i z powodów podanych w amerykańskim opisie patentowym 5.344.718. Grubość stosowana dla tych dwóch warstw korzystnie jest taka sama jak w opisie 5.344.718 tj. poniżej około 7 Sa korzystnie około 6S lub mniejsza.

Warstwa 5 jest warstwą z metalicznego srebra, której grubość znacznie różni się od takiej warstwy w opisie 5.344.718 jak również od układu Airco Super-E III. Ta znacząca różnica pozwala na uzyskanie unikalnych rezultatów układu warstwowego według wynalazku.

W przeciwieństwie, zatem, do całkowitej grubości warstwy srebra z opisu 5.344.718 lub produktu Asirco Super-E III, tutaj grubość warstwy srebra 5 wynosi około 115S-190S(w porównaniu z około 90s - 105S w opisie 5.344.719 i 1008 lub mniej, np. około 70Sw Super-E III). Korzystnie warstwa 5 ma grubość około 115S-155S a najkorzystniej około 1508 grubości. I znowu, ta unikalna grubość warstwy szkła jest ważna dla uzyskania celów niniejszego wynalazku.

Układ warstwowy według wynalazku opisany w' odniesieniu do fig. 1 osiąga unikalną kombinację własności uregulowanego rozporządzania energią słoneczną, co staje się szczególnie akceptowane, gdy powleczone szkło stosuje się w jednostce IG jak schematycznie zilustrowano na fig. 2 (omówionej poniżej). Ogólnie mówiąc, gdy podłoże szklane ma grubość około 2 mm - 6 mm; monolitowa tafla powlekanego szkła-(stosując oczywiście szkło jasne) ma przepuszczalność widzialną wynoszącą co najmniej około 70% akorzystnie około 71% - 73%. Ten ostatni zakres daje oczywiście doskonałą widzialność, ale dany charakter stosu warstw według wynalazku, dalej osiąga również doskonałe własności zacienienia. Ponadto, powleczona tafla szklana ma normalną emisyjność (E_n) mniejszą niż około 0,07, korzystnie około 0,05 - 0,06; emisyjność hemisferyczną(E_h) mniejszą niż około 0,075, korzystnie około 0,065 - 0,07 i oporność tafli (R) mniej niż około 5,5 omów/_sq, korzystnie około 4,0 - 5,0 omów/_sq. Dalej jeszcze taka monolityczna powlekana tafla szklana będzie miała następujące współczynniki odbicia i współrzędne koloru:

Zakres szeroki	Korzystny	Najkorzystniejszy
RgY około 12 - 19	około 14-15	14,5
ah około -3 do +3	około 1,5 do 2,0	+1,7
bh około -5 do -20	około -14 do -14,5	-14,1
RfY około 8-12	około 10-11	10,2
ah około 0 do +6	około 4,5 do 5,5	5,1
bh około -5 do -30	około -24 do -25	-24,9

Jak podano powyżej, figura 2 ilustruje zaledwie schematycznie, typową jednostkę IG według niniejszego wynalazku. W celu rozróżnienia „wewnątrz” jednostki IG oznakowano „IN” z „zewnątrz” oznakowano „Out”; schematycznie przedstawiono słońce 9. Jak widać, takajednostka IG wykonanajest z „zewnętrznej” tafli szklanej 11 i„wewnętrznej” tafli szklanej 13.Tedwie tafle szklane (np. o grubości 2' mm - '6 mm) są uszczelnione na ich skrajnych brzegach za pomocą tradycyjnego środka uszczelniającego 15 i paska suszącego 17. Tafle następnie osadzane są w ramach 19 tradycyjnego okna lub drzwi (pokazane częściowo w postaci schematycznej). Przez uszczelnienie brzegów tafli szklanych i zastąpienie powietrza w komorze 20 gazem takim jak argon, tworzy się typowe, o wysokiej wartości izolującej jednostki IG. Komora 20 zazwyczaj ma szerokość około 1/2” (1,27 cm).

178 236

Przez stosowanie warstw 3, 4a, 4b, 5 i 7 opisanych powyżej jako układ warstwowy 22 na ściance 24 zewnętrznej tafli szklanej 11 w komorze 20, jak zilustrowano, lub alternatywnie na ściance 26 wewnętrznej tafli szklanej 13 w komorze 20 (nie pokazany) tworzy się szczególnie unikalną, nielustrzaną niepurpurową ani czerwono/niebieską jednostkę IG. W odniesieniu do tego należy rozumieć, oczywiście, że fig. 2 ilustruje jedynie jedno wykonanie jednostki IG, w którym zastosowano unikalne układy warstwowe według wynalazku. W rzeczywistości, układy warstwowe według wynalazku, na ogół sądostępne do stosowania w szerokim zakresie jednostek IG, łącznie z zawierającymi więcej niż dwie tafle szklane. Ogólnie mówiąc, jednak, jednostki IG według wynalazku, gdy mająukład warstwowy umiejscowiony na ściance jednej z dwóch tafli szklanych w komorze izolującej jednostki IG, zazwyczaj będą miały następującą charakterystykę:

Tabela 1

Własności	Ścianka 24	Ścianka 26
Zakres	Korzystny	Zakres	Korzystny
Przepuszczalność widzialna (%)	>62	>66	taki sam	taki sam
Odbicie, (%, widzialne, z zewnątrz)	<20	<18	<20	<16
Odbicie, (%, widzialne, z wewnątrz)	<20	<16	<20	<18
Współczynnik zacienienia (S. C.)	0,4-0,6	0,45-0,55	0,5-0,8	0,55-0,65
Współczynnik zysku ciepła słonecznego	(S. C. x 0,87)
U (zima) [BTU/ft2/h/°F]	0,20-0,30	0,26	taki sam	taki sam
U (lato) [BTU/ft/h/°F] Względny zysk ciepła	0,24-0,26	0,25 95-105	taki sam 100-140	taki sam 125-135
[BTU/ft/h/°F] Charakterystyka koloru Ty (około widz. przepusz., powyższa)	90-110
a*	-5 do +5	0 do -4	taki sam	taki sam
b*	-10 do+10	+6 do +8	taki sam	taki sam
Ry zewnątrz (około R widz. zewnątrz, powyższa) a*	+5 do -5	-1 do +1	-5 do +5	0 do +4
b*	+5 do -25	-5 do -15	+5 do -25	-10 do -20
Ry wewnątrz (około R widz. wewnątrz, powyższa) a*	-5 do +5	0 do +4	+5 do -5	-1 do +1
b*	+5 do -25	-10 do -20	+5 do -25	-5 do-15

Gwiazdka (*) wskazuje, że pomiar był wykonany powyższą techniką ASTM I11. C, 2° obserwator.

Poza powyższymi własnościami, w niektórych korzystnych wykonaniach, uzyskano następujące charakterystyki zachowania, jeśli taki układjest stosowany wjednostkach IG z komorą 20 o szerokości 1/2” (1,27 cm) wypełnioną argonem, ponieważ te dane charakterystyczne obliczono na komputerze zgodnie z programem software znanym jako „WINDOW 4.1” z Lawrence Berkley Laboratories z Berkeley, Kalifornia; i ponadto stosując spektrofotometr Hitachi dla otrzymania danych wejściowych dla: (1) przepuszczalności widzialnej i słonecznej; (2) odbicia słonecznego, od strony filmu i od strony szkła; oraz (3) stosując spektrofotometr podczerwieni Beckmana do pomiaru emitancji. Program WINDOW 4,1,1988-1994 jest chronionym prawem autorskim programem Regents of the University of California, zatytułowanym „Fenestration Production Thermal Analysis Program”.

178 236

Tabela 2

Własności Zachowanie	Ścianka 24	Ścianka 26	Tafla Monolityczna
Twidzialne	67	67
Rwidziane, zewnątrz	17	15
Rwidzialne, wewnątrz	15	17
T soneczne	40	40
Rsłoneczne	34	35
Współczynnik zacienienia	0,50	0,63
Współczynnik zysku
ciepła słonecznego	0,434	0,539
Uzma	0,26	0,26
Ulato	0,25	0,25
En	0,062	0,062
Eh	0,075	0,075
Względny zysk ciepła	104	129
Rs(omów/sq)	4,67	4,67

K	.olor (* 111. C. 2°, obserwator	(h) Hunter, IU. C. 10°, obserwator
Ty	66,6	66,6	71,4
a*	-3,4	-3,4	-2,83 ah
b*	+7,43	+7,43	+9,14 bhRg
(zewnątrz)	16,5	14,8	14,5
a*	+0,99	+3,90	+ 1,67 ah
b*	-11,0	-16,0	-14,10 bn
Rf (wewnątrz)	14,8	16,5	10,2
a*	+3,90	+0,99	+5,07 ah
b*	-16,0	-11,0	-24,90 bh

W tym wykonaniu, monolityczną taflę szklanąpoddano obu testom, testowi gotowania w celu oznaczenia trwałości chemicznej i wyżej wymienionemu testowi Pacific Scientific Abrasion tester w celu oznaczenia trwałości mechanicznej. Oba testy przeszły pomyślnie.

W wykonaniu tym, do nakładania na siebie warstw zastosowano laboratoryjny powlekacz Airco ILS-1600. Powlekacz ten miał trzy katody składające się z: katody # 1, krzem z 5% domieszka aluminium; katody # 2, srebro; i katody # 3, nichrom 80/20% wagowo Ni:Cr. Stos warstw był taki jak pokazano na fig. 1, w którym:

Materiał	Warstwa nr	Grubość (przybliżona)
Si3N4*	1	5808
Ni:Cr	4b	78
Ag	5	1508
Ni:Cr	4a	78
Si3N4*	3	4758

*/ W warstwie tej stwierdzono mniejszą ilość domieszki Al, w przybliżeniu 5%.

178 236

Zastosowana monolityczna tafla szklana była klarowna, ze szkła flotacyjnego sodowowapniowo-krzemionkowego o grubości 0,087 cali (2,2 mm). Stosowano następujący zestaw powlekacza:

Tabela 3

Warstwa Materiał	1 Krzem	2 Nichrom	3 Srebro	4 Nichrom	5 Krzem
n2%	50	50	0	50	50
Ar%	50	50	100	50	50
Ciśnienie (mmHg)	4,0x10-*	3,1x10-*	5,7x10-4	3,1x10-4	4,0x10-4
Moc katody	4,9 KW	0,7 KW	5,0 KW	0,3 KW	4,9 KW
Napięcie katody	483 V	387 V	498 V	344 V	483 V
Natężenie katody	10,5 A	2,0 A	5,0 A	1,0 A	10,5 A
Szybkość linii%	42,5	100	100	100	45
Ilość przejść	9	1	1	1	11

W przeciwieństwie do lub w porównaniu z charakterystyką powyższego wykonania niniejszego wynalazku, są następujące charakterystyki przez zastosowanie wyżej opisanej techniki WINDOW 4.1 (1/2” komora argonowa) z wyżej wymienionym znanym z handlu produktem IG „Cardinal - 171”.

Tabela 4

Własności Zachowanie	Ścianka 24	Ścianka 26	Tafla Monolityczna
Twidzialne	73	73
Rwidzialne, zewnątrz	11	12
Rwidzialne, wewnątrz	12	11
Tsloneczne	41	41
R-sloneczne	33	36
Współczynnik
zacienienia	0,52	0,62
Współczynnik zysku
ciepła słonecznego	0,443	0,53i
Uzma	0,25	0,25
Ulato	0,24	0,24
E„	0,051	0,051
Eh	0,060	0,060
Względny
zysk ciepła	106	127
| Rs(omów/sg)	3,27	3,27

178 236

Tabela 4 - ciąg dalszy

			(h) Hunter,
Kolor (* I11. C.2°, obserwator C.10°, obserwator	111. C.
			C.10°, obserwator
Ty	73,5	73,5	80,7
a*	-1,8	-1,8	-1,26 a
b*	+2,74	+2,74	+2,62 bh
Rg (zewnątrz)	11,1	12,0	5,98
a*	+2,14	-3,4	+2,37 at,
b*	-11,0	-16,0	-5,68 bh
Tf (wewnątrz)	12,0	11,1	4,90
a*	-3,4	+2,14	-2,01 a„
b*	+0,04	-5,5	0,60 bh

W związku z powyższym można podkreślić, że ten produkt IG Cardinal -171 spotkał się ze znaczącą akceptacją handlową na rynku. Jego jedyną wadąjest brak trwałości chemicznej. Jego dokładny układ nałożonych na siebie warstw nie jest znany. Jednak przypuszcza się, że zgodny jest z opisem podanym w amerykańskim opisie patentowym nr 5.302.449.

Jak można zauważyć z porównania niniejszego wynalazku z wynikami już zaakceptowanego produktu w handlu, przedmiotowy wynalazek osiągnął znaczny poziom konkurencyjności stosując znacząco różny i mniej kosztowny układ warstwowy. Na przykład, podczas gdy produkt Cardinal osiąga nieco wyższąprzepuszczalność widzialną niż wykonanie według wynalazku (73% w stosunku do 67%), tym niemniej te 67% jest nie tylko dobre w zakresie akceptowalnych poziomów, ale gdy pożądane sąniższe współczynniki zacienienia jak wyjaśniono powyżej (np. dla obniżenia kosztów klimatyzacji podczas upałów), te 67% jest bardziej pożądane w handlu niż 73%. Jednak, szczególne znaczenie, ma uzyskanie w rozwiązaniu według wynalazku doskonałej trwałości chemicznej. Oba produkty mająbardzo niskąemisyjność i zasadniczo równe i doskonałe wartości U.

W odniesieniu do wyżej podanych charakterystyk zachowania uprzednio tu nie definiowanych takich jak U_zima U la,. itd., określenia te są dobrze znane w tej dziedzinie i stosowane zgodnie z ich zaakceptowanym znaczeniem. Na przykład, „U” jest wartością miary własności izolujących układu. U_zi_ma i Ul_ato oznaczane są według NFRC 100-91, standardu podciągniętego pod software WINDOW 4.1. „Współczynnik zacienienia:” („S. C.”) określa się zgodnie zNFRC 200-93 (1993), przez oznaczenie „Współczynnika zysku ciepła słonecznego” i podzielenie przez 0,87. „Względny zysk ciepła” (r. h. g.) oznacza się za pomocątej samej procedury NFRC 200-93. „T_tone_Cz_ny” oznacza przepuszczalność całkowitej energii słonecznej, znanej kombinacji przepuszczalności UV, widzialnej i IR. „R_st₍,neczny” podobnie oznacza całkowite odbicie energii słonecznej, znanej kombinacji odbicia UV, widzialnej i IR.

Figura 3 przedstawia schematycznie cześć widoku typowego mieszkania rodzinnego 28 mającego różne wejścia, w których zastosowano rozwiązanie według wynalazku. Naprzykład, w oknie 30 można stosować monolityczna taflę szklaną z układem warstwowym według wynalazku lub można stosować jako „okna sztormowe” jednostkę IG według wynalazku, takąjak zilustrowana na fig. 2. Podobnie, suwana tafla ścienna 32 lub niesuwana tafla ścienna 34 jak również tafla 36 drzwi frontowych mogą być również zbudowane przy zastosowaniu wynalazku, zarówno w postaci monolitycznej tafli szklanej jak i jednostki IG.

Po przedstawieniu powyższego ujawnienia wiele innych cech, modyfikacji i ulepszeń stanie się jasne dla fachowca. Takie inne cechy, modyfikacje i ulepszenia należy zatem uważać za cześć niniejszego wynalazku, którego zakres określony jest następującymi zastrzeżeniami patentowymi.

178 236

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Szklana jednostka izolująca składająca się z co najmniej dwóch zasadniczo równoległych, znajdujących się w pewnej odległości od siebie tafli szklanych, znamienna tym, że co najmniej jedna z tafli szklanych j est tafląszklanąpowlekanąprzez rozpylanie katodowe podłoża szklanego z nałożonym na nie w kierunku od szkła na zewnątrz układem warstwowym zawierającym:

   a) warstwę Si₃N₄ o grubości około 450 fi - 600fi;

   b) warstwę niklu lub nichromu o grubości około 7fi lub mniejszej;

   c) warstwę srebra o grubości około 115fi-190fi;

   d) warstwę niklu lub nichromu o grubości około 7fi lub mniejszej;

   e) warstwę Si₃N₄ o grubości około 580 fi - 800 fi i w którym, gdy podłoże szklane ma grubość około 2 mm - 6 mm powleczone podłoże szklane ma przepuszczalność widzialną co najmniej około 70%, normalną emisyjność (E_n) mniejszą niż około 0,07, hemisferycznąemisyjność (E^ mniejszą niż około 0,075, rezystancję arkusza (R.) mniejszą od około 5,5 omów/_sq i ma następujący współczynnik odbicia i współrzędne koloru, w którym charakterystyki po stronie szkła są następujące:

   RgY około 12 do 19

   A_h około -3 do +3

   B_h około -5 do -20 i w którym charakterystyki po stronie filmu są następuj ące:

   R_fY około 8 do 12

   A_h około 0 do 6

   B_h około -5 do -30 w którym RY oznacza współczynnik odbicia a a_h, b_h oznaczają współrzędne koloru według pomiaru w jednostkach Huntera, Ill.C, 10°C obserwatora.
2. 2. Szklana jednostka izolująca według zastrz. 1, znamienna tym, że wymienione dwie tafle szklane są szczelnie połączone ze sobą na ich skrajnych brzegach zamykając pomiędzy sobą komorę izolacyjnąi w których układ warstwowy usytuowany jest na powierzchni tafli szklanej w wymienionej komorze izolacyjnej.
3. 3. Szklana jednostka izolująca według zastrz. 2, znamienna tym, że wymieniona jednostka stanowi izolujące szklane okno, drzwi łub ścianę.
4. 4. Szklana jednostka izolująca według zastrz. 3, znamienna tym, że grubość warstwy (a) wynosi około 580fi - 585fi, grubość warstwy (c) wynosi około 115fi - 155fi a grubość warstwy (e) jest większa od około 4758.
5. 5. Szklana jednostka izolująca według zastrz. 4, znamienna tym, że każda z warstw (b) i (d) ma grubość mniejszą niż około 7fi.
6. 6. Szklana j ednostka izoluj ąca według zastrz. 3, znamienna tym, że układ warstwowy usy tuowany jest na powierzchni zewnętrznej tafli szklanej w wymienionej komorze izolacyjnej i wymieniona jednostka ma następującą charakterystykę współczynnika odbicia i współrzędne koloru:

   gdy patrzy się z zewnątrz:

   RgY około 16 do 18

   A* około -3 do +3

   B* około Odo-15 gdy patrzy się z wewnątrz:

   R_fY około 14 do 16 A* około 0 do +5 B* około 0 do -20 i przepuszczalność widzialną co najmniej około 63%.

   178 236

   Ί. Szklana jednostka izolująca według zastrz. 6, znamienna tym, że wymieniona jednostka ma następującą charakterystykę współczynnika odbicia i współrzędne koloru:

   gdy patrzy się z zewnątrz:

   RgY około 16 do 17 A* około 0 do +3 B* około 0 do -12 gdy patrzy się z wewnątrz:

   R_fY około 14 do 15 A* około 0 do +4 B* około 0 do-17 i przepuszczalność widzialną około 65% - 68%.
7. 8. Szklana jednostka izolująca według zastrz. 7, znamienna tym, że wymieniona jednostka ma następującą charakterystykę współczynnika odbicia i współrzędne koloru:

   gdy patrzy się z zewnątrz:

   RgY około 16,5 A* około +1,0 B* około-11,0 gdy patrzy się z wewnątrz:

   R_fY około 14,8 A* około +3,9 B* około -16 i przepuszczalność widzialną około 66% - 67%.