PL195351B1

PL195351B1 - Powlekany wyrób szklany

Info

Publication number: PL195351B1
Application number: PL00366130A
Authority: PL
Inventors: David A. Strickler; Kevin D. Sanderson; Srikanth Varanasi; Ronald D. Goodman
Original assignee: Libbey Owens Ford Co; Pilkington Plc
Priority date: 1999-08-10
Filing date: 2000-08-02
Publication date: 2007-09-28
Also published as: CN1195695C; AU771850B2; EP1228015A1; EP1228015B1; WO2001010790A1; JP2003535004A; DE60036817T2; CN1399616A; BR0012959A; AU6618700A; CZ302729B6; RU2274616C2; DE60036817D1; KR100691575B1; CZ2002494A3; AR025094A1; JP4685304B2; BR0012959B1; MXPA02001348A; KR20020070256A

Abstract

1. Powlekany wyrób szklany, majacy szkla- ne podloze, powloke z tlenku cyny domieszko- wanego antymonem, osadzona na i przywarta do podloza szklanego oraz powloke z tlenku cyny domieszkowanego fluorem, osadzona na i przywarta do powloki z tlenku cyny domiesz- kowanego antymonem, znamienny tym, ze grubosc wymienionych powlok (41, 42) jest taka, ze powlekany wyrób szklany (35) ma se- lektywnosc wynoszaca przynajmniej 13, stano- wiaca róznice pomiedzy transmitancja swiatla widzialnego, pochodzacego od iluminanta C a calkowita transmitancja energii slonecznej, zintegrowana z masa powietrzna 1,5 na podlo- zu z przezroczystego szkla o nominalnej gru- bosci 3 mm oraz powlekany wyrób szklany (35) ma emitancje nie wieksza niz 0,2. PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest powlekany wyrób szklany, posiadający powłokę regulującą promieniowanie słoneczne.

Powłoki na szkle architektonicznym są zwykle wykorzystywane do zapewnienia specyficznych właściwości pochłaniania energii i przepuszczania światła. Dodatkowo, powłoki takie zapewniają żądane właściwości odbicia lub właściwości widmowe, które są estetycznie przyjemne. Powlekane wyroby są często używane pojedynczo lub w połączeniu z innymi powlekanymi wyrobami do tworzenia zespołu szklarskiego lub okiennego.

Powlekane wyroby szklane są zwykle wytwarzane bezpośrednio przez ciągłe powlekanie podłoża szklanego w trakcie wytwarzania go w procesie zwanym procesem wytwarzania szkła float. Dodatkowo, powlekane wyroby szklane są wytwarzane w trybie pośrednim z wykorzystaniem procesu napylania. Poprzedni proces obejmuje wylewanie szkła na kąpiel z roztopionej cyny, która jest zasadniczo zamknięta, a następnie transportowanie szkła po wystarczającym ochłodzeniu go do walców wyprowadzających, które są zrównane z kąpielą i wreszcie chłodzenie szkła przemieszczającego się na walcach początkowo w odprężarce, a następnie przez wystawienie na działanie powietrza atmosferycznego. W części procesu float, gdy szkło jest w kontakcie z kąpielą roztopionej cyny, utrzymywana jest atmosfera nie utleniająca, aby zapobiegać utlenianiu cyny. W odprężarce utrzymywana jest atmosfera utleniająca. Zwykle powłoki nakłada się na podłoże szklane w kąpieli float. Jednakże powłoki można również nakładać na podłoże w odprężarce.

Jest znany powlekany wyrób szklany, mający szklane podłoże, powłokę z tlenku cyny domieszkowanego antymonem, osadzoną na i przywartą do podłoża szklanego oraz powłokę z tlenku cyny domieszkowanego fluorem, osadzoną na i przywartą do powłoki z tlenku cyny domieszkowanego antymonem.

Właściwości otrzymywanego powleczonego podłoża szklanego zależne są od specyficznych powłok nakładanych podczas procesu wytwarzania szkła float lub podczas późniejszego procesu napylania. Kompozycje powłokowe i grubości mają wpływ na pochłanianie energii i przepuszczanie światła w powleczonym wyrobie, jak również na właściwości widmowe. Pożądane właściwości można uzyskać regulując kompozycje lub grubości warstwy lub warstw powłokowych. Jednakże regulacje mające na celu polepszenie określonej właściwości mogą szkodliwie wpływać na inną transmitancję lub właściwości widmowe powleczonego wyrobu szklanego. Uzyskanie żądanych właściwości widmowych jest często trudne, kiedy próbuje się połączyć określone pochłanianie energii z określonym przepuszczaniem światła w powlekanym wyrobie szklanym. Byłoby korzystne uzyskanie powlekanego wyrobu szklanego o zabarwieniu neutralnym, który odbija energię słoneczną w lecie, a zapewnia małą wartość izolacji zimą.

Szyby odbijające energię słoneczną o małej emitancji i małej całkowitej transmitancji energii słonecznej znacznie polepszyłyby koszty energii w budynkach i mieszkaniach przy równoczesnym zapewnianiu pożądanej neutralnej barwy.

Korzystne byłoby również uzyskanie szyb zmniejszających przepuszczanie energii słonecznej, które mają neutralną barwę światła odbitego, małą emitancję, dużą transmitancję światła widzialnego imałą transmitancję całkowitej energii słonecznej. Zastosowanie takiego wyrobu o neutralnej barwie do szklenia budynków umożliwiłoby przepuszczanie w wysokim stopniu światła widzialnego z równoczesnym odbijaniem znacznej ilości energii w pobliżu podczerwieni. Ponadto mała emitancja takich szyb zmniejszyłaby do minimum pośrednie nagrzewanie na skutek pochłaniania ciepła.

Emitancja jest miarą światła przepuszczanego przez wyrób. Zasadniczo emitancja wynosi 1-t, gdzie t jest ilością światła przepuszczonego przez wyrób. Większa emitancja oznacza mniejsze przepuszczanie światła przez wyrób.

Celem wynalazku jest opracowanie powlekanego wyrobu szklanego o neutralnej barwie, które przepuszcza w dużym stopniu światło widzialne, a znacznie zmniejsza przepuszczanie energii słonecznej.

Dalszym celem wynalazku jest opracowanie powlekanego wyrobu szklanego o małej emitancji, by zmniejszyć do minimum pośrednie nagrzewanie powodowane przez pochłanianie ciepła.

Celem wynalazku jest również opracowanie powlekanego wyrobu szklanego nadającego się do stosowania w charakterze szkła budowlanego posiadającego neutralną barwę zarówno światła odbitego, jak i światła przepuszczonego, utrzymując przy tym żądaną emitancję i transmitancję energii słonecznej.

PL 195 351 B1

Powlekany wyrób szklany, według wynalazku charakteryzuje się tym, że grubość wymienionych powłok jest taka, że powlekany wyrób szklany ma selektywność wynoszącą przynajmniej 13, stanowiącą różnicę pomiędzy transmitancją światła widzialnego pochodzącego od iluminanta C,a całkowitą transmitancją energii słonecznej, zintegrowaną z masą powietrzną 1,5 na podłożu z przezroczystego szkła o nominalnej grubości 3 mm oraz powlekany wyrób szklany ma emitancję nie większą niż 0,2.

Korzystnie, powłoka z tlenku cyny domieszkowanego antymonem ma grubość 140-240 nm.

W szczególności, powłoka z tlenku cyny domieszkowanego antymonem ma grubość 140-190 nm.

W szczególności, powłoka z tlenku cyny domieszkowanego antymonem ma grubość 170-180 nm.

Korzystnie, powłoka z tlenku cyny domieszkowanego fluorem ma grubość 200-350 nm.

W szczególności, powłoka z tlenku cyny domieszkowanego fluorem ma grubość 220-350 nm.

W szczególności, powłoka z tlenku cyny domieszkowanego fluorem ma grubość 280-320 nm.

Korzystnie, wyrób ma emitancję nie większą niż 0,15.

Ewentualnie podłoże szklane stanowi wstęga przezroczystego szkła float.

Korzystnie, wyrób ma barwę neutralną światła odbitego po stronie szkła według skali barw CIELAB mającą wartość a* od 0do -6 oraz wartość b* od 0do -6.

Ewentualnie, stosunek molowy antymonu do cyny w powłoce z tlenku cyny domieszkowanego antymonem wynosi 0,05-0,12.

Korzystnie, wyrób ma transmitancję światła widzialnego, pochodzącego od iluminanta C, wynoszącą przynajmniej 63% i całkowitą transmitancję energii słonecznej, w zintegrowaniu z masą powietrzną 1,5, wynoszącą nie więcej niż 53%, na podłożu z przezroczystego szkła o nominalnej grubości 3 mm.

Ewentualnie, wyrób ma transmitancję światła widzialnego, pochodzącego od iluminanta C, wynoszącą przynajmniej 59% i całkowitą transmitancję energii słonecznej, w zintegrowaniu z masą powietrzną 1,5, wynoszącą nie więcej niż 49%, na podłożu z przezroczystego szkła o nominalnej grubości 3 mm.

Korzystnie wyrób ma tłumiącą opalizację powłokę pośrednią pomiędzy podłożem szklanym a powłoką z tlenku cyny domieszkowanego antymonem.

W szczególności, wyrób ma transmitancję światła widzialnego, pochodzącego od iluminanta C, wynoszącą przynajmniej 63% i całkowitą transmitancję energii słonecznej, w zintegrowaniu z masą powietrzną 1,5, wynoszącą nie więcej niż 53%, na przezroczystym podłożu szklanym o nominalnej grubości 3 mm oraz ma barwę neutralną światła odbitego po stronie szkła według skali barw CIELAB mającą wartość a* od 0do -6 oraz wartość b* od 0do -6.

Ewentualnie, tłumiąca opalizację powłoka pośrednia ma powłokę nie domieszkowanego tlenku cyny i osadzoną na niej oraz przywartą do niej powłokę krzemionki.

W szczególności, całkowita grubość optyczna nie domieszkowanej powłoki tlenku cyny i powłoki krzemionki wynosi od 1/6 do 1/12 projektowej długości fali 500 nm.

W szczególności, nie domieszkowana powłoka tlenku cyny ma grubość 15-35 nm, a powłoka krzemionki ma grubość 15-35 nm.

Wielkość „masa powietrzna” oznacza stosunek masy powietrza zawartego w walcu o jednostkowym przekroju i osi skierowanej ku rozpatrywanemu punktowi sklepienia nieba do masy powietrza zawartego w podobnym walcu o osi skierowanej ku zenitowi. Masa powietrzna równa się 1 w zenicie i zwiększa się wraz ze wzrostem odległości zenitalnej.

Powłoka z tlenku cyny domieszkowanego antymonem w powlekanym wyrobie szklanym według wynalazku zapewnia pochłanianie energii słonecznej. Chociaż obejmuje to pochłanianie pewnej części światła widzialnego, powłoka z tlenku cyny domieszkowanego antymonem jest stosunkowo selektywna i pochłania więcej energii w pobliżu podczerwieni niż światła widzialnego. Powłoka z tlenku domieszkowanego antymonem zmniejsza zatem całkowitą transmitancję energii słonecznej poprzez powlekany wyrób szklany według wynalazku.

Powłoka z tlenku cyny domieszkowanego fluorem zmniejsza emisyjność powlekanego wyrobu szklanego według wynalazku do wartości mniejszej niż 0,2, korzystnie mniejszej niż 0,15. Jako część izolującego zespołu szybowego mała wartość emitancji zapewnia zimą wartość izolacyjności mniejszą niż 0,4, a korzystnie mniejszą niż 0,35. Ponadto, niespodziewanie stwierdzono, że zastosowanie powłoki z tlenku cyny domieszkowanego fluorem na powłoce z tlenku cyny domieszkowanego antymonem według wynalazku zwiększa selektywność powlekanego wyrobu szklanego.

Ten specyficzny zestaw powłokowy na podłożu szklanym zapewnia wyrób o neutralnej barwie, charakteryzujący się dużą transmitancją światła widzialnego, zmniejszoną transmitancją całkowitą ener4

PL 195 351 B1 gii słonecznej i małą emitancją. Zastosowanie wyrobu według wynalazku do szklenia budynków zapewnia przeszklenie, które odbija energię słoneczną latem, a zimą zapewnia małą wartość izolacyjności.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematyczny przekrój pionowy urządzenia do wytwarzania szkła float, które zawiera cztery rozdzielacze gazu odpowiednio umieszczone w kąpieli float w celu nakładania powłok na szklane podłoże, fig. 2 - przekrój powlekanego wyrobu szklanego według wynalazku, a fig. 3 przedstawia schemat budowlanego zespołu szybowego, gdzie powlekany wyrób szklany pokazano w izolowanym zespole szybowym jako szybę zewnętrzną z wielowarstwową powłoką zwróconą do wewnątrz.

Powlekany wyrób szklany według wynalazku wykazuje małą emitancję, dużą transmitancję światła widzialnego i zmniejszoną transmitancję całej energii słonecznej. Taki powlekany wyrób szklany jest szczególnie odpowiedni do stosowania do szklenia architektonicznego i w oknach. Jednakże powlekany wyrób szklany według wynalazku może być również odpowiedni do innych zastosowań, takich jak szyby pojazdów.

Figura 2 przedstawia powlekany wyrób szklany według wynalazku, oznaczony ogólnie przez 35, zawierający szklane podłoże 36 i wielowarstwową powłokę 37 nałożoną na jedną powierzchnię tego podłoża. W korzystnym przedstawionym przykładzie wykonania wielowarstwowa powłoka zawiera pośrednią warstwę 38 tłumiącą opalizację, powłokę 41 z tlenku cyny domieszkowanego antymonem i zewnętrzną powłokę 42 z tlenku cyny domieszkowanego fluorem. W przedstawionym przykładzie wykonania warstwa pośrednia 38 tłumiąca opalizację jest w szczególności złożona z powłoki 39 z tlenku cyny oraz z powłoki 40 z dwutlenku krzemu.

Powłoka 41 z tlenku cyny domieszkowanego antymonem w powlekanym wyrobie szklanym według wynalazku zapewnia zwłaszcza pochłanianie energii słonecznej. Chociaż obejmuje to pochłanianie w pewnym stopniu światła widzialnego, powłoka z tlenku cyny domieszkowanego antymonem jest stosunkowo selektywna i pochłania znacznie więcej energii w pobliżu podczerwieni niż w zakresie światła widzialnego. Powłoka tlenkowa domieszkowana antymonem zmniejsza transmitancję całej energii słonecznej powlekanego wyrobu szklanego według wynalazku.

Powłoka 41 z tlenku cyny domieszkowanego antymonem ma stosunek molowy antymonu do cyny w zakresie 0,05-0,12. Korzystnie stosunek molowy antymonu do cyny wynosi 0,06-0,10, a najkorzystniej około 0,07. Powłoka 41 z tlenku cyny domieszkowanego antymonem jest nałożona z grubością 140-200 nm, korzystnie 170-180 nm. Gdy grubość powłoki tlenku cyny domieszkowanego antymonem w podanym zakresie stosunku molowego zwiększy się powyżej 200 nm, absorpcja światła widzialnego rośnie do takiej wartości, że transmitancja światła widzialnego jest niepożądanie mała. Jednakże, gdy grubość powłoki z tlenku cyny domieszkowanego antymonem w podanym zakresie stosunku molowego zmniejszy się poniżej 140 nm, transmitancja całej energii słonecznej staje się niepożądanie duża.

Powłoka 42 z tlenku cyny domieszkowanego fluorem zmniejsza emisyjność powlekanego wyrobu szklanego według wynalazku poniżej 0,2, korzystnie poniżej 0,15. Mała wartość emitancji zapewnia wartość izolacyjności szkła w porze zimowej mniejszą niż 0,4 jednostki, korzystnie mniejszą niż 0,35 jednostki. Ponadto niespodziewanie stwierdzono, że wielowarstwowa powłoka według wynalazku wykazuje zwiększoną selektywność w odniesieniu do samej powłoki z tlenku cyny domieszkowanego fluorem lub samej powłoki z tlenku cyny domieszkowanego antymonem.

Powłoka 42 z tlenku cyny domieszkowanego fluorem zawiera wystarczającą ilość domieszkującego fluoru, by zapewnić podaną powyżej emitancję, Powłoka 42 z tlenku cyny domieszkowanego fluorem nałożona jest z grubością 220-350 nm, korzystnie 280-320 nm.

Tłumiąca opalizację warstwa pośrednia 38 powłoki na szklanym podłożu 36 zapewnia odbijanie i załamywanie światła, by zakłócać widzenie opalizacji. Warstwa ta w szczególności eliminuje opalizację tak, że powlekany wyrób może, jeśli to potrzebne, mieć barwę neutralną zarówno światła odbitego, jak i światła przepuszczanego. Ponadto ta powłoka pośrednia tłumi widzenie barw pozakątowych. Powłoki tłumiące opalizację są znane. Przykładowo opisy patentowe US nr 4187 336, nr 4 419 386 oraz nr 4 206 252 ujawniają techniki powlekania odpowiednie do tłumienia barw interferencyjnych. Do stosowania według przedmiotowego wynalazku nadają się powłoki jednowarstwowe, wielowarstwowe lub powłoki tłumiące barwy z warstwą gradientową.

W dwuskładnikowej warstwie pośredniej 38 przedstawionej na fig. 2, która jest korzystnie typu warstwy pośredniej tłumiącej opalizację do stosowania w praktycznej realizacji przedmiotowego wynalazku, powłoka 39 osadzona na szklanym podłożu i przywarta do niego ma duży współczynnik załamania w paśmie widzialnym i jest korzystnie wykonana z tlenku cyny. Druga powłoka 40, posiadająca

PL 195 351 B1 mały współczynnik załamania, jest osadzona na pierwszej powłoce warstwy pośredniej i przywiera do niej, przy czym korzystnie jest wykonana z dwutlenku krzemu. Zasadniczo każda powłoka ma grubość wybraną tak, że warstwa pośrednia tworzy połączoną całkowitą grubość optyczną wynoszącą od 1/6 do 1/12 projektowej długości fali 500 nm.

Podłoża szklane nadające się do stosowania przy wytwarzaniu powlekanego wyrobu szklanego według wynalazku mogą zawierać dowolną z konwencjonalnych kompozycji szkła nadającego się jako szkło architektoniczne. Korzystnym podłożem jest wstęga przezroczystego szkła typu float, przy czym powłoki według wynalazku są nakładane w ogrzewanej strefie procesu produkcji szkła typu float. Dodatkowo zabarwione podłoża szklane mogą nadawać się do nakładania wielu powłok wyrobu według wynalazku. Jednakże niektóre zabarwione podłoża szklane mogą mieć wpływ na właściwości widmowe i transmitancję energii.

Specyficzna powłoka na podłożu szklanym daje powlekany wyrób szklany o dużej transmitancji światła widzialnego, zmniejszonej transmitancji całkowitej energii słonecznej i o małej emitancji. Powlekany wyrób szklany według wynalazku ma selektywność 13 lub większą, przy czym selektywność ta jest określana jako różnica pomiędzy transmitancją światła widzialnego, pochodzącego od iluminanta C a całkowitą transmitancją energii słonecznej, w zintegrowaniu z masą powietrzną 1,5 na przezroczystym podłożu szklanym o nominalnej grubości 3 mm. Selektywność wynosi korzystnie 14 lub więcej, przy korzystnej transmitancji światła widzialnego 63% lub większej i korzystnej całkowitej transmitancji energii słonecznej 53% lub mniejszej. Emitancja wyrobu według wynalazku jest mniejsza niż 0,2, a korzystnie mniejsza niż 0,15. Zastosowanie wyrobu według wynalazku do szklenia architektonicznego daje przeszklenie, które odbija energię słoneczną w lecie, a zapewnia małą wartość izolacyjności zimą.

Wielowarstwowe powłoki według wynalazku zapewniają powlekany wyrób szklany o neutralnej barwie zarówno światła odbitego, jak i światła przepuszczonego. Barwa ta jest określona przez skład i grubość różnych warstw powłoki. Barwa światła odbitego Rg mierzona od strony szklanego podłoża powlekanego wyrobu korzystnie ma wartość a* od 0 do -6 i wartość b* od 0 do -6 według skali barw CIELAB. Kąt przestawienia Rg jest obojętny przynajmniej częściowo dzięki dopasowanym współczynnikom odbicia powłoki z tlenku cyny domieszkowanego antymonem i powłoki z tlenku cyny domieszkowanego fluorem.

Barwa światła odbitego Rf mierzona od strony powłoki wyrobu powlekanego korzystnie ma wartość a* od 5 do -5 i wartość b* od 5 do -5 według skali barw CIELAB, ale nie jest uważana za czynnik krytyczny dla celów wynalazku, ponieważ w większości zastosowań obserwujący widzi odbicie po stronie szkła spowodowane przez powierzchnię szyby, na której osadzona jest powłoka. Barwa światła odbitego od powlekanego wyrobu jest estetycznie neutralna, przy czym wartość a* wynosi od 2 do -5, a wartość b* wynosi od 2 do -5. Powlekany wyrób szklany korzystnie ma zmętnienie mniejsze niż 0,8%.

Aby uzyskać opisaną powyżej neutralność barw, może być celowe zmienianie grubości warstw tlenku cyny i krzemionki, nadających barwę, w zakresie 15-35 nm. Ważne jest również, że w odniesieniu do wyrobu według wynalazku neutralność barw jest ściśle ograniczona matematycznie, ale również przez percepcję oka ludzkiego przy widzeniu barwy światła odbitego (Rg) po stronie szkła i barwy światła przepuszczanego.

Powłoki wyrobu według wynalazku mogą być nakładane dowolnym konwencjonalnym znanym sposobem. Korzystnie, powłoki nakłada się bezpośrednio na podłoże szklane przez naparowywanie chemiczne podczas procesu wytwarzania szkła. Fig. 1 przedstawia urządzenie 10 nadające się do bezpośredniego wytwarzania powlekanego wyrobu szklanego według wynalazku, zawierające sekcję 11 float, odprężarkę 12 i sekcję chłodzenia 13. Sekcja 11 float ma dno 14, które zawiera kąpiel 15 roztopionej cyny, strop 16, ściany boczne (nie pokazano) oraz ściany końcowe 17, które razem tworzą szczelne zamknięcie tak, że powstaje zamknięta strefa 18, w której utrzymywana jest nie utleniająca atmosfera, jak to dalej opisano bardziej szczegółowo, aby zapobiec utlenianiu cynowej kąpieli 15. Podczas działania urządzenia 10 roztopione szkło 19 jest wylewane na trzon 20 i spływa z niego pod dozującą ścianą 21, a następnie do dołu na powierzchnię cynowej kąpieli 15, skąd jest zabierane przez odprowadzające walce 22 i przeprowadzane przez odprężarkę 12, a następnie przez sekcję 13 chłodzenia.

Nie utleniająca atmosfera jest utrzymywana w sekcji 11 float przez wprowadzanie odpowiedniego gazu, takiego jak np. gaz złożony z 99% obj. azotu i 1% obj. wodoru, do strefy 18 przewodami 23, które są funkcjonalnie dołączone do przewodu rozgałęźnego 24. Nie utleniający gaz jest wprowadzany w strefę 18 z przewodów 23 z prędkością wystarczającą do uzupełniania strat gazu (część nie utle6

PL 195 351 B1 niającej atmosfery uchodzi ze strefy 18 przepływając pod końcowymi ścianami 17) i aby utrzymać niewielkie nadciśnienie, korzystnie 0,1-1 kPa. Cynowa kąpiel 15 i zamknięta strefa 18 są ogrzewane przez ciepło promieniowania skierowane do dołu z grzejników 25. Strefa 18 grzania ma temperaturę utrzymywaną na poziomie około 649°C. Atmosfera w odprężarce 12 zwykle zawiera powietrze, a sekcja 13 chłodzenia nie jest zamknięta. Powietrze z otoczenia jest nadmuchiwane na szkło przez dmuchawy 26.

Urządzenie 10 zawiera również rozdzielacze 27-30 gazu usytuowane w sekcji 11 float. Pożądane mieszaniny prekursorowe dla poszczególnych powłok są dostarczane do poszczególnych rozdzielaczy 27-30 gazu, które z kolei kierują mieszaniny prekursorowe do gorącej powierzchni wstęgi szklanej. Prekursory reagują na powierzchni szkła, tworząc pożądane powłoki.

Powlekany wyrób szklany według wynalazku jest idealnie dostosowany do szklenia architektonicznego. Przykładowo, powlekany wyrób szklany może być wykorzystywany w izolowanym zespole szklanym. Powlekany wyrób szklany według wynalazku przedstawiony jest na fig. 3 jako zewnętrzna szyba 45 w izolowanym zespole wieloszybowym 43, nadającym się do montażu w konstrukcji budynku. Ten izolowany zespół wieloszybowy 43 ma również wewnętrzną szybę 50 usytuowaną w pewnym odstępie od zewnętrznej szyby 45 w znany sposób dzięki zastosowaniu ramy (nie pokazano). Szklane podłoże 47 jest zwrócone na zewnątrz takiej struktury. Wielowarstwowa powłoka 49 jest zwrócona do wewnątrz powietrznej komory 51 oddzielającej zewnętrzną szybę 44 od wewnętrznej szyby 50.

Mała emitancja zapewniana przez tlenek cyny domieszkowany fluorem polepsza właściwości powlekanego wyrobu szklanego latem i zimą. Energia promieniowania, przedostająca się przez szkło do wnętrza budynku, jest zmniejszana w warunkach letnich przez powłokę zapewniającą małą emitancję. Jest to zauważane jako zmniejszenie całkowitej transmitancji ciepła słonecznego (TSHT). Ta transmitancja TSHT jest definiowana jako obejmująca energię słoneczną przepuszczaną bezpośrednio przez szkło i energię słoneczną pochłoniętą przez szkło, a następnie przekazaną konwekcyjnie i przez promieniowanie cieplne do wewnątrz. Główne polepszenie działania występuje jednak w warunkach zimowych, kiedy wartość izolacyjności zespołu szybowego jest znacznie zmniejszona przez powłokę zapewniającą małą emitancję. Wartość izolacyjności lub współczynnik całkowitego przenoszenia ciepła jest odwrotnie proporcjonalny do oporu termicznego takiej struktury. Mniejsza wartość izolacyjności oznacza zmniejszenie strat ciepła poprzez szkło od wewnątrz na zewnątrz, co umożliwia zaoszczędzenie kosztów energii. Mała emitancja powlekanego wyrobu szklanego, wpołączeniu z zadziwiająco selektywną absorpcją promieniowania słonecznego w powłoce wielowarstwowej, zapewnia lepsze odbijanie ciepła latem i zatrzymywanie ciepła zimą.

Otrzymany izolowany zespół szybowy, wykorzystujący powlekany wyrób szklany według wynalazku ma specyficzne właściwości widmowe i transmitancję. Mała emitancja powłoki 49 (fig. 3) powoduje wartość izolacyjności mniejszą niż 0,4, a korzystnie mniejszą niż 0,35. Całkowita transmitancja ciepła słonecznego takiego zespołu szybowego wynosi 48% lub mniej. Izolowany zespół szybowy ma również transmitancję światła widzialnego, pochodzącego od iluminanta C, wynoszącą 59% lub więcej.

Izolowany zespół szybowy ma neutralną barwę zarówno w świetle odbitym, jak i w świetle przepuszczonym.

Niżej podane przykłady stanowią korzystny tryb realizacji praktycznej wynalazku.

Proces produkcji szkła float wykorzystywany jest do wytwarzania wstęgi szkła float o grubości 3,18 mm. Podczas wytwarzania tej wstęgi szkła float podane powłoki są kolejno nakładane na podłoże szklane w kąpieli float konwencjonalnymi sposobami naparowywania chemicznego z grubościami (wnm) podanymi w tabeli. Mieszanina prekursorowa różnych powłok z tlenku cyny zawiera dichlorek dimetylocyny, tlen, wodę i hel jako gaz nośny. W przypadku tlenku cyny domieszkowanego antymonem ta prekursorowa mieszanina zawiera również trichlorek antymonu w octanie etylu, natomiast w przypadku tlenku cyny domieszkowanego fluorem mieszanina prekursorowa zawiera również fluorowodór. Mieszanina prekursorowa ma powłokę z ditlenku krzemu zawiera monosilan, etylen i tlen oraz gaz nośny. W każdym przypadku warstwa tlenku cyny domieszkowanego antymonem zawiera antymon w stosunku molowym do cyny wynoszącym 0,07.

Przykłady 1-4, 9 i 12 są przedstawione dla porównania i zastosowano w nich powłokę z tlenku cyny domieszkowanego antymonem, ale bez powłoki z tlenku cyny domieszkowanego fluorem. Przykłady 5, 6, 10, 11 i 13 są również przedstawione dla porównania i zawierają powłokę z tlenku cyny domieszkowanego fluorem, ale bez powłoki z tlenku cyny domieszkowanego antymonem.

PL 195 351 B1

Transmitancja światła widzialnego (Tvis), całkowita transmitancja energii słonecznej (Tsol) oraz selektywność (Tvis-Tsol) obliczone zostały w każdym przykładzie dla wynikowego powlekanego wyrobu szklanego. Wyniki przedstawiono w tabeli.

Tabe la

Przykład	SnO2	SiO2	SnO2:Sb	SnO2:F	Tvis (%)	Tsol (%)	^(Tvis^-Tsol)
1	25	25	150	0	68,76	57,49	11,25
2	25	25	180	0	65,22	53,66	11,56
3	25	25	240	0	59,51	47,03	12,48
4	25	25	450	0	43,5	30,87	12,63
5	25	25	0	240	82,52	74,31	8,21
6	25	25	0	300	84,05	73,14	10,91
7	25	25	180	300	63,64	49,63	14,01
8	25	25	240	240	57,32	44,26	13,06
9	0	0	480	0	41,56	29,36	12,2
10	0	0	0	450	82,91	70,81	12,1
11	0	0	0	480	81,89	70,89	11,0
12	25	25	480	0	41,51	29,16	12,35
13	25	25	0	480	82,36	70,46	11,9
14	25	25	480	480	39,79	27,18	12,61
15	25	25	150	300	66,77	52,76	14,01
16	24	20	180	300	63,63	49,69	13,94
17	22	20	150	300	66,82	52,88	13,94

Zwiększona selektywność wielowarstwowej powłoki wyrobu według wynalazku jest oczywista przy obserwowaniu powyższych przykładów. Przykładowo zauważono, że wyrób szklany z przykładu 12, który zawiera dwuwarstwową, tłumiącą barwy powłokę pośrednią i tlenek cyny domieszkowany antymonem o grubości 480 nm, ma selektywność 12,35. Wyrób szklany z przykładu 13, który zawiera taką samą dwuwarstwową powłokę pośrednią tłumiącą barwy i powłokę o grubości 480 nm z tlenku cyny domieszkowanego fluorem, ma selektywność tylko 11,9.

Natomiast powlekany wyrób szklany z przykładu 8 ma taką samą dwuwarstwową tłumiącą barwy powłokę pośrednią z powłoką tlenku cyny domieszkowanego antymonem o grubości 240 nm i z powłoką tlenku cyny domieszkowanego fluorem o grubości 240 nm. Pomimo takiej samej całkowitej grubości powłoki wyrób z przykładu 8 ma selektywność 13,06, chociaż ma Tvis tylko 57,32 dzięki stosunkowo grubej powłoce z tlenku cyny domieszkowanego antymonem. Powlekany wyrób szklany z przykładu 7 ma taką samą dwuwarstwową tłumiącą barwy powłokę pośrednią z powłoką tlenku cyny domieszkowanego antymonem o grubości 180nm i z powłoką tlenku cyny domieszkowanego fluorem o grubości 300 nm. Wyrób z przykładu 7 znów ma taką samą grubość całkowitą powłoki, ale ma selektywność 14,01 przy Tvis 63,64 i Tsol 49,63.

Dalsza analiza przykładów 16 i 17 w tabeli wykazuje, że dostrajanie warstw tłumiących barwę, by zwiększyć neutralność barw, można uzyskać przy równoczesnym utrzymaniu selektywności powyżej 13, Przewidywane wartości barw dla przykładu 16 wynoszą dla barwy światła przepuszczonego (T) a*-1,87 i b*-0,03, a dla barwy światła odbitego po stronie szkła (Rg) a*-5,97 i b*-3,88. Porównywalne wartości barw dla przykładu 17 są dla (T) a*-1,58 i b*0,65, a dla (Rg) a*-3,45 i b*-5,29. Z porównania powyższych wartości barw dla przykładów 7 i 15, które mają przewidywane wartości barw dla (T) a*-1,8 i b*-0,13 oraz dla (Rg) a*-6,21 i b*-3,49 oraz (T) a*-2,15 i b*1,14 i (Rg) a*-0,81 i b*-7,36 wynika, że na barwę może mieć znaczny wpływ zmiana grubości warstwy, ale nadal pozostaje ona w żądanym zakresie barw, by zapewnić estetycznie przyjemne szkło o neutralnej barwie.

Claims

1. Powlekany wyrób szklany, mający szklane podłoże, powłokę z tlenku cyny domieszkowanego antymonem, osadzoną na i przywartą do podłoża szklanego oraz powłokę z tlenku cyny domieszkowanego fluorem, osadzoną na i przywartą do powłoki z tlenku cyny domieszkowanego antymonem, znamienny tym, że grubość wymienionych powłok (41, 42) jest taka, że powlekany wyrób szklany (35) ma selektywność wynoszącą przynajmniej 13, stanowiącą różnicę pomiędzy transmitancją światła widzialnego, pochodzącego od iluminanta C a całkowitą transmitancją energii słonecznej, zintegrowaną z masą powietrzną 1,5 na podłożu z przezroczystego szkła o nominalnej grubości 3 mm oraz powlekany wyrób szklany (35) ma emitancję nie większą niż 0,2.

2. Wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że powłoka (41) z tlenku cyny domieszkowanego antymonem ma grubość 140-240 nm.

3. Wyrób według zastrz. 2, znamienny tym, że powłoka (41) z tlenku cyny domieszkowanego antymonem ma grubość 140-190 nm.

4. Wyrób według zastrz. 3, znamienny tym, że powłoka (41) z tlenku cyny domieszkowanego antymonem ma grubość 170-180 nm.

5. Wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że powłoka (42) z tlenku cyny domieszkowanego fluorem ma grubość 200-350 nm.

6. Wyrób według zastrz. 5, znamienny tym, że powłoka (42) z tlenku cyny domieszkowanego fluorem ma grubość 220-350 nm.

7. Wyrób według zastrz. 6, znamienny tym, że powłoka (42) z tlenku cyny domieszkowanego fluorem ma grubość 280-320 nm.

8. Wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że ma emitancję nie większą niż 0,15.

9. Wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że podłoże szklane (36) stanowi wstęga przezroczystego szkła float.

10. Wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że ma barwę neutralną światła odbitego po stronie szkła według skali barw CIELAB mającą wartość a* od 0 do -6 oraz wartość b* od 0 do -6.

11. Wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosunek molowy antymonu do cyny w powłoce (41) z tlenku cyny domieszkowanego antymonem wynosi 0,05-0,12.

12. Wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że ma transmitancję światła widzialnego, pochodzącego od iluminanta C, wynoszącą przynajmniej 63% i całkowitą transmitancję energii słonecznej, w zintegrowaniu z masą powietrzną 1,5, wynoszącą nie więcej niż 53%, na podłożu z przezroczystego szkła o nominalnej grubości 3 mm.

13. Wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że ma transmitancję światła widzialnego, pochodzącego od iluminanta C, wynoszącą przynajmniej 59% i całkowitą transmitancję energii słonecznej, w zintegrowaniu z masą powietrzną 1,5, wynoszącą nie więcej niż 49%, na podłożu z przezroczystego szkła o nominalnej grubości 3 mm.

14. Wyrób według zastrz. 1, znamienny tym, że ma tłumiącą opalizację warstwę pośrednią (38) pomiędzy podłożem szklanym (36) a powłoką (41) z tlenku cyny domieszkowanego antymonem.

15. Wyrób według zastrz. 14, znamienny tym, że ma transmitancję światła widzialnego, pochodzącego od iluminanta C, wynoszącą przynajmniej 63% i całkowitą transmitancję energii słonecznej, w zintegrowaniu z masą powietrzną 1,5, wynoszącą nie więcej niż 53%, na przezroczystym podłożu szklanym o nominalnej grubości 3 mm oraz ma barwę neutralną światła odbitego po stronie szkła według skali barw CIELAB mającą wartość a* od 0 do -6 oraz wartość b* od 0 do -6.

16. Wyrób według zastrz. 14, znamienny tym, że tłumiąca opalizację warstwa pośrednia (38) ma powłokę (39) nie domieszkowanego tlenku cyny i osadzoną na niej oraz przywartą do niej powłokę (40) krzemionki.

17. Wyrób według zastrz. 16, znamienny tym, że całkowita grubość optyczna nie domieszkowanej powłoki (39) tlenku cyny i powłoki (40) krzemionki wynosi od 1/6 do 1/12 projektowej długości fali 500 nm.

18. Wyrób według zastrz. 16, znamienny tym, że nie domieszkowana powłoka (39) tlenku cyny ma grubość 15-35 nm, a powłoka (40) krzemionki ma grubość 15-35 nm.