BRPI0924983B1 - Unidade de vidraça e método para fabricar a unidade de vidraça - Google Patents

Abstract

unidade de vidraça e método para fabricar a unidade de vidraça a presente invenção refere-se a um método para integrar pelo menos um elemento ótico dentro de uma unidade de vidraça isolada que compreende pelo menos dois painéis de vidro, onde o elemento ótico tem uma pluralidade de perfurações e uma área não perfurada, onde a área não perfurada impede a penetração de luz em um prédio onde a unidade de vidraça isolada está montada, e onde as perfurações têm uma razão de profundidade/largura que permite a passagem de luz com dados ângulos de incidência, enquanto que a luz que tem outros ângulos de incidência é incapaz de passar através das perfurações, o que provê um efeito de sombreamento, e em que o elemento ótico está disposto entre os dois painéis de vidro por meio de um adesivo, e onde o adesivo não está substancialmente presente nas perfurações do elemento ótico.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para UNIDADE DE VIDRAÇA E MÉTODO PARA FABRICAR A UNIDADE DE VIDRAÇA.

CAMPO DA INVENÇÃO [0001] Esta invenção refere-se genericamente a um método para integrar um elemento ótico em uma unidade de vidraça isolada. Mais especificamente, a invenção refere-se a um elemento ótico que tem uma pluralidade de perfurações e uma área não perfurada.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [0002] Apesar de grandes fachadas de vidro aperfeiçoarem a aparência arquitetônica de um prédio, uma desvantagem geral é o superaquecimento do prédio causado por transmitância solar excessiva da fachada. Para resolver este problema ou o condicionamento de ar ou sombreamento solar, ou uma combinação dos dois, deve ser utilizado.

[0003] Uma das motivações primárias para a ênfase aumentada sobre o sombreamento solar têm sido as normas governamentais (combinadas com um aumento em preços de energia) o que requer que os novos prédios sejam mais eficientes em energia.

[0004] Os dispositivos de sombreamento solar podem ser colocados ou dentro ou fora da janela ou serem integrados na unidade de vidraça.

[0005] Exemplos de sombreamento interno inclui as cortinas Venezianas, as cortinas Romanas, cortinas, cortinados, ou persianas internas. O sombreamento solar interno é eficiente em termos de sombrear a luz indesejada, mas termicamente ineficiente já que a radiação solar é transformada em calor sobre a superfície do dispositivo de sombreamento. Assim, o sombreamento interno leva a uma diferente distribuição de calor dentro do prédio enquanto que a energia solar total transmitida através da fachada é inalterada comparado com a fachada sem sombreamento interno.

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2/37 [0006] Exemplos de sombreamentos externos incluem as cortinas Venezianas, as telas solares, as persianas e as lamelas de sombreamento. Os sombreamentos externos são eficientes tanto em termos de reduzir a luz quanto a energia solar transmitida através da fachada. A desvantagem mais distinta de sombreamento externo é a necessidade de manutenção e limpeza, e falhas mecânicas frequentes de dispositivos móveis.

[0007] Exemplos de sombreamentos solares integrados são as películas de sombreamento solar, as cortinas Venezianas integradas, o vidro tingido ou revestido, e as telas solares integradas. A eficiência de sombreamentos solares integrados depende do tipo real considerado tipicamente as eficiências dos melhores tipos são próximas daquelas dos sombreamentos externos tanto em termos de reduzir a luz quanto a energia solar transmitida para dentro do prédio.

[0008] As células solares ou as células fotovoltaicas podem ser montadas em combinação com os sombreamentos solares para conseguir tanto as vantagens de sombreamento quanto de geração de eletricidade de energia solar convertida pelo efeito fotovoltaico.

[0009] A US 2849762 (Combinação de janela e tela à prova de sol) descreve um dispositivo de sombreamento solar onde cortinas Venezianas estão integradas entre duas chapas de material transparente, por exemplo, entre os painéis de vidro de uma janela de painel duplo. Usualmente as cortinas Venezianas estão suspensas sob uma barra de montagem a qual pode compreender um dispositivo para inclinar as tiras e levantar ou abaixar as venezianas, dentro da vidraça. O funcionamento apropriado da cortina requer uma livre suspensão de cada uma das venezianas, assim a cortina requer uma vidraça de dimensão interna mínima como a largura de cada uma das tiras, e esta deve ser montada no centro da vidraça. Isto limita a utilização de cortinas Venezianas, já que estas não podem operar dentro de vidraças

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3/37 as quais não estão montadas essencialmente verticalmente, isto é, as vidraças de telhado. Também, as cortinas Venezianas montadas internas não podem ser adaptadas a vidraças com uma forma diferente do que retangular ou quadrática tais como as vidraças triangulares ou as vidraças com um topo curvo (arco). As cortinas Venezianas montadas internas requerem uma entrada de alimentação mecânica ou elétrica e esta entrada de alimentação é um ponto fraco genérico na vedação da vidraça.

[00010] Os painéis de vidro tingidos ou revestidos reduzem a radiação incidente independentemente do ângulo da luz solar com resultado que as janelas poderiam cobrir muita luz durante o inverno e pouca durante o verão. Mais ainda, os painéis de vidro tingido ou revestido poderiam influenciar a percepção da cor de objetos observados através da janela e objetos iluminados pela luz que passa através da janela.

[00011] Outro tipo de dispositivos de sombreamento solar são as telas semitransparentes que consistem em uma tela não transparente com pequenas perfurações para permitir a passagem de luz. A US 5379824 (Aparelho de janela dupla) descreve uma tela contra insetos/solar a qual está colocada entre janelas internas e externas. A moldura tem furos de ar para permitir que o ar flua para dentro do espaço entre as janelas. Uma invenção similar está apresentada na US 6315356 (Combinação de guarda-sol/protetor solar) onde um protetor solar plano semirrígido que tem uma pluralidade de aberturas permite a passagem de luz e de vento. Em ambos estes casos, o protetor solar não está integrado na cavidade vedada de uma própria vidraça isolante. Ao contrário, este pode ser considerado uma parte integral da janela e este pode ser utilizado quando a janela está aberta.

[00012] Elementos óticos, na forma de telas semitransparentes, que estão integrados em unidades de vidraça isolada estão normalmente

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4/37 suspensos dentro da cavidade ou totalmente laminados nos painéis dentro da unidade de vidraça isolada. Na US 6259541 B1 (Unidade de vidraça isolada dispersiva de luz) um filme dispersivo de luz está integrado na unidade de vidraça isolada. O filme está suspenso a meio caminho entre dois painéis de vidro e preso com um material adesivo nas bordas da janela. Esta técnica requer que a vidraça seja totalmente coberta. Uma cobertura parcial não é possível já que o filme precisa ser esticado entre as barras espaçadoras de modo a manter a planicidade. Mais ainda, para evitar rugas o filme é sujeito a um tratamento térmico durante a produção, no qual o filme contrai para eliminar as rugas.

[00013] Uma tela de UV que é totalmente laminada em um dos lados internos de uma janela de painel duplo está descrito na Patente US 200410209020A1. O espaço entre os dois painéis de vidro está cheio com um gás inerte. Esta patente descreve o método mais comumente utilizado na indústria de vidraças para integrar as partes as quais são placas ou películas essencialmente planas. A placa ou película é laminada entre duas folhas de resina PVB ou EVA a qual é novamente laminada entre duas folhas de vidro. As resinas são curadas sob alta pressão ou vácuo enquanto aquecidas.

[00014] Permanece um problema de prover um método alternativo para integrar elementos óticos/telas solares em uma unidade de vidraça isolada.

SUMÁRIO [00015] Está descrito um método para integrar pelo menos um elemento ótico dentro de uma unidade de vidraça isolada que compreende pelo menos dois painéis de vidro, onde o elemento ótico tem uma pluralidade de perfurações e uma área não perfurada, onde a área não perfurada impede a penetração de luz em um prédio onde a unidade de vidraça isolada está montada, e onde as perfurações têm uma razão de profundidade/largura que permite a passagem de luz com

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5/37 dados ângulos de incidência, enquanto que a luz que tem outros ângulos de incidência é incapaz de passar através das perfurações, o que provê um efeito de sombreamento, e [00016] em que o elemento ótico está disposto entre os dois painéis de vidro por meio de um adesivo, e onde o adesivo não está substancialmente presente nas perfurações do elemento ótico.

[00017] Consequentemente, é uma vantagem que o elemento ótico tem perfurações dispostas em um substrato não perfurado, já que este reduz o aquecimento do interior de um prédio que é causado pela redução da transmitância de energia solar através da vidraça. O elemento ótico está montado internamente na cavidade isolante de uma unidade de vidraça isolante e comparado com as vidraças isoladas sem nenhum dispositivo de sombreamento este reduz a transmitância de energia solar significativamente. O elemento ótico está preso a um dos painéis de vidro da unidade de vidraça isolada por um adesivo o qual cobre pelo menos uma parte da área do elemento ótico. Este método oferece um número de vantagens comparado com a utilização de laminação ou a suspensão do elemento ótico dentro da unidade de vidraça como conhecido da técnica anterior.

[00018] Na técnica anterior, os elementos óticos ou células solares que estão integrados entre dois painéis de vidro estão totalmente laminados sobre a superfície inteira e os objetos dentro da cavidade laminada estão totalmente embutidos no material laminado após o processo. O material laminado transparente, o qual é mais frequentemente o EVA ou PVB, preencherá as perfurações no elemento ótico. Isto é uma desvantagem comparado com quando as perfurações não são laminadas e são somente cheias com ar (ou o gás utilizado para preencher a unidade de vidraça isolada). Quando as perfurações no elemento ótico estão cheias com ar, o ângulo da luz dentro das perfurações é o mesmo que o ângulo de luz no lado externo da janela,

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6/37 já que o índice refrativo é o mesmo. Assim, quando o ângulo solar é grande, a luz que vem através das perfurações terá o mesmo ângulo grande. Se, por outro lado, as perfurações forem cheias com um material adesivo tal como uma resina ou um material polimérico, o qual tem um índice refrativo que é mais alto do que aquele do ar, o ângulo da luz nas perfurações será menor do que o ângulo solar, isto pode ser claramente visto da lei de Snell na descrição da figura 1 na descrição detalhada. O resultado é que a luz que vem de grandes ângulos, tal como no meio do dia, pode ser transmitida através dos furos que estão cheios com materiais com índice refrativo mais alto como os materiais adesivos laminados devido à redução no ângulo. Para um elemento ótico não laminado similar a luz seria refletida ou absorvida no elemento ótico. Com isto, pela utilização de um elemento ótico totalmente laminado o elemento ótico permitirá a passagem de luz de um ângulo consideravelmente mais largo de ângulos solares, comparado com um elemento ótico não laminado que somente permitiria a passagem de luz para ângulos solares de tamanho pequeno ou médio. Esta seletividade em transmitância angular é um problema chave para o elemento ótico presente e a motivação para utilizar módulos não laminados é por meio disto muito forte.

[00019] Assim, apesar da laminação total assegurar a fixação de uma película ou placa entre duas chapas de vidro, a desvantagem deste método é que este influencia grandemente o percurso ótico de luz através do dispositivo de sombreamento, o que em muitas situações é indesejado, e constitui um comprometimento para a eficiência do dispositivo de sombreamento.

[00020] Se a seletividade de transmitância de ângulo solar para um elemento ótico onde as perfurações estão cheias com adesivo tal como uma resina fosse a mesma que para um elemento ótico onde as perfurações estão livres de adesivo, as perfurações do elemento ótico

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7/37 devem ser menores para reduzir a luz que entra. No entanto, a redução das dimensões das perfurações aumentará as distorções difrativas as quais inevitavelmente ocorrem em um elemento ótico deste tipo, e isto leva a uma forte redução na qualidade de transparência.

[00021] É um desejo geral com o tipo descrito de tela de sombreamento solar projetar as perfurações da tela de modo que estas não possam ser vistas com o olho humano em distâncias de observação selecionadas. Em distâncias de observação próximas de 1 metro, as perfurações com uma dimensão mínima de 0,45 mm mostraram atender este requisito. Estruturas repetidas com furos de tamanho crítico menores do que 0,50 mm formaram difrações as quais são detectáveis com o olho humano. As difrações criadas são piores para os furos menores do que para os furos maiores, e se os furos tivessem que ser cheios com resina laminada um furo muito menor seria necessário para conseguir uma tela solar com propriedades óticas similares. Assim, se realizada uma estrutura de sombreamento solar como descrito, mas utilizando a técnica de laminação usual, a tela de sombreamento precisaria ser ou muito mais espessa ou ter furos menores e com isto a qualidade ótica seria reduzida pela difração causada.

[00022] O próprio laminado pode também reduzir a qualidade de transparência já que os furos perfurados diminutos podem ser difíceis de encher inteiramente com o material laminado. Assim, bolhas podem formar no laminado ao redor das perfurações as quais podem focalizar a luz com uma pequena lente - tornando este defeito claramente visível. Mais ainda, o laminado requer mais material e será por meio disto mais dispendioso do que o método apresentado neste pedido.

[00023] Na técnica anterior o resultado é um vidro laminado no qual, por exemplo, um dispositivo de proteção solar está totalmente incorporado em PVB ou EVA. A desvantagem deste método é que os furos na tela solar serão cheios com resina após a cura, e como o índice

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8/37 refrativo da resina é próximo daquele do vidro, a eficiência do sombreamento será grandemente comprometida.

[00024] O elemento ótico está preso no interior da unidade de vidraça isolada (IGU) por um adesivo o qual pode somente cobrir uma pequena fração da área da tela. Comparado com os sombreamentos solares que são totalmente laminados entre duas placas de vidro, o elemento ótico de acordo com a invenção terá um desempenho ótico significativamente mais alto devido ao fato que as perfurações no elemento ótico não estão cheias com resina como nos sombreamentos solares laminados, mas o elemento ótico contém ar ou um gás tal como o criptônio ou o argônio. Como o índice refrativo do ar ou do gás está próximo de um, o ângulo no qual a luz passa pelo elemento ótico é idêntico ao ângulo da luz fora da vidraça. Assim o elemento ótico é diferente de telas solares totalmente laminadas já que este reduz eficientemente a transmitância de energia solar de radiação solar de alto ângulo. Também, a técnica de montagem descrita neste pedido permite a utilização de telas solares com difração reduzida e com isto uma melhor qualidade ótica.

[00025] Mais ainda, a transmitância de energia solar através da vidraça para dentro de um prédio é regulada em relação à posição do sol, isto é, a altura solar acima do horizonte, por meio do projeto do elemento ótico. Quando o sol está posicionado mais alto no céu, a transmitância de energia solar através da unidade de vidraça isolada com o elemento ótico é reduzida ao máximo, e assim o elemento ótico provê o sombreamento mais forte do sol, quando este é o mais necessário.

[00026] O elemento ótico é diferente de vidro revestido ou tingido já que o elemento ótico provê um sombreamento do feixe solar direto com alta eficiência. Mais ainda, o elemento ótico provê um caráter de sombreamento progressivo em oposição ao vidro revestido ou tingido. [00027] Outra vantagem da integração do elemento ótico dentro da

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9/37 vidraça é que este está protegido de danos e não requer uma limpeza adicional. Assim não existem despesas para a manutenção externa ou interna. Mais ainda, é mais fácil de limpar a janela onde os elementos óticos estão integrados, já que nada precisa ser removido antes da limpeza, o que é o caso quando utilizando cortinados, cortinas Venezianas, cortinas Romanas, etc. Colocando o elemento ótico dentro da janela, isto é, entre dois painéis de vidro, este refletirá e absorverá parte da luz solar antes da luz solar entrar no interior do prédio, e por meio disto elemento ótico reduz o aquecimento do prédio.

[00028] Outra vantagem é que comparadas com as cortinas Venezianas, as perfurações no elemento ótico podem proteger a radiação direta que tem grandes ângulos incidentes tanto na direção vertical quanto na horizontal.

[00029] Mais ainda, como o elemento ótico está montado dentro da vidraça sem um material laminado enchendo os furos perfurados do elemento, a descoloração da luz transmitida é evitada completamente. Com isto o método descrito de prender o elemento assegura uma reprodução de cor neutra de objetos dentro do prédio.

[00030] O elemento ótico pode também ser conhecido como ou pode ser designado como, por exemplo, protetor solar, guarda-sol, módulo de sombreamento solar, sombreado, proteção solar, filtração solar, etc. A unidade de vidraça isolada pode também ser conhecida com ou ser designada como, por exemplo, uma unidade de vidro isolante, uma IGU, uma janela, etc. O adesivo pode também ser conhecido como ou pode ser designado como, por exemplo, fita, cola, resina, laminado, etc. As perfurações podem também ser conhecidas como ou podem ser designadas como, por exemplo, aberturas, furos, rasgos, fendas, áreas transparentes, etc. As áreas não perfuradas podem também ser conhecidas como ou podem ser designadas como, por exemplo, áreas não transparentes, substratos, etc.

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10/37 [00031] Em algumas modalidades, a pluralidade de perfurações constitui áreas transparentes, e as áreas não perfuradas constituem áreas não transparentes. As áreas transparentes podem ter uma transparência de, por exemplo, 50 por cento.

[00032] As áreas transparentes podem estar dispostas suficientemente próximas umas das outras para que as áreas não transparentes sejam essencialmente invisíveis ao olho nu, pelo menos quando o elemento ótico é visto de uma dada distância que corresponde a distâncias de observação de instalação interna comum, por exemplo, 1 a 10 metros.

[00033] Em algumas modalidades as áreas não perfuradas refletem e absorvem a luz. É uma vantagem que as áreas não perfuradas reflitam e absorvam a luz, porque por meio disto o elemento ótico provê um sombreamento e uma redução no influxo de luz do exterior.

[00034] É uma vantagem que o elemento ótico tenha um número de perfurações ou aberturas ou furos onde as perfurações podem constituir uma área transparente, e o material de tela pode ser uma área não transparente que reflete e/ou absorve a luz solar. As áreas transparentes têm uma razão de profundidade/largura que permite a passagem de luz com dados ângulos de incidência, enquanto que uma luz que tenha outros ângulos de incidência seja incapaz de passar através do elemento ótico.

[00035] Em algumas modalidades o elemento ótico é feito de um material rígido. É uma vantagem utilizar um material rígido para o elemento ótico porque é mais fácil de trabalhar quando prendendo-o no vidro. Utilizando um material rígido o elemento ótico não precisa ser suspenso para evitar rugas como na técnica anterior. Mais ainda, como o elemento ótico é plano, este pode ser montado dentro da vidraça por fixação em posições discretas. O elemento ótico não precisa ser totalmente laminado ou esticado como na técnica anterior. É suficiente

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11/37 prendê-lo somente em uma única borda ou ponto.

[00036] O elemento ótico pode ser uma tela rígida a qual foi anteriormente descrita nas, por exemplo US 200510213233 e DK 176229.

[00037] Em algumas modalidades o material rígido está adaptado para permanecer desdobrado, quando o material está pendurado em uma posição horizontal ou vertical em uma borda ou tira do material em relação à geometria do material ou tira ou em relação ao ponto de montagem.

[00038] Em algumas modalidades o material rígido é suficientemente rígido para manter-se substancialmente firme, quando o material está pendurado em uma posição vertical em uma borda do material.

[00039] Em algumas modalidades o material rígido tem um módulo de Young maior do que 2 GPa.

[00040] É uma vantagem que o módulo de Young para o elemento ótico não perfurado seja maior do que 2 GPa, já que este valor distingue os materiais rígidos, tais como o polímero rígido, o plástico, e o metal de materiais flexíveis e mais macios tais como películas, por exemplo, filmes plásticos, filmes laminados, etc. O módulo de Young ou módulo E descreve o módulo elástico do material. Um módulo de Young alto pode ser uma vantagem em relação ao presente método, e o módulo de Young do elemento ótico não perfurado pode, por exemplo, ser de 30 GPa no presente método. Assim em algumas modalidades o material rígido não é capaz de enrugar, dobrar, enrolar, ou amassar sob as condições de processamento normais.

[00041] Em algumas modalidades o elemento ótico é uma tela metálica.

[00042] É uma vantagem utilizar um metal para o elemento ótico, já que este pode satisfazer os requisitos para, por exemplo, rigidez.

[00043] Em algumas modalidades a tela metálica é feita de um

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12/37 material escolhido do grupo que consiste em:

- aço inoxidável;

- liga ferrosa;

- liga não ferrosa;

- liga baseada em alumínio.

[00044] É uma vantagem utilizar uma liga tal como, por exemplo, bronze, ou a liga de níquel aço invar, ou um aço tal como o aço inoxidável, porque estes materiais não são dispendiosos em custo, e fácil de processar, etc.

[00045] Em algumas modalidades a tela metálica é gravada para produzir as perfurações.

[00046] É uma vantagem gravar as perfurações em uma tela metálica, porque o processo de gravação provê um amplo grau de liberdade de projeto para a forma do elemento de sombreamento, e as perfurações gravadas tornam-se visualmente agradáveis com boas bordas, e alta precisão geométrica, etc.

[00047] Em algumas modalidades o elemento ótico é um material polimérico.

[00048] É uma vantagem utilizar o material polimérico para o elemento ótico, já que este pode satisfazer os requisitos para, por exemplo, rigidez.

[00049] Em algumas modalidades o material polimérico é escolhido do grupo que consiste em:

- acrílico (PMMA);

- policarbonato estabilizado (PC);

- poliimida (PI);

- polieterimida (PEI);

- composições dos acima cheias com vidro;

- outros enchimentos nos materiais acima.

[00050] É uma vantagem utilizar os materiais poliméricos acima,

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13/37 porque estes materiais podem não ser dispendiosos, fáceis de processar, etc.

[00051] Em algumas modalidades o elemento ótico não é significativamente alterado em um período de tempo de anos, quando exposto à luz UV ou a mudanças de temperatura. Como o elemento de sombreamento está integrado na vidraça isolante este pode permanecer substancialmente inalterado e estável durante o tempo de vida esperado inteiro da vidraça. Esta estabilidade do elemento de sombreamento refere-se à forma, cor e posição relativa do elemento dentro da cavidade de vidraça.

[00052] Em algumas modalidades, o adesivo é estável em relação à exposição de luz UV.

[00053] É uma vantagem que o adesivo seja estável em relação à exposição de luz ultravioleta (UV), já que o adesivo, como o elemento ótico, está exposto à luz solar, quando integrado em uma unidade de vidraça isolada montada sobre uma fachada de um prédio, e o adesivo deve manter o elemento ótico no lugar pelo tempo de vida inteiro da vidraça.

[00054] Em algumas modalidades, o adesivo é estável em relação a mudanças de temperatura. É uma vantagem que o adesivo seja estável em relação a mudanças de temperatura, porque a temperatura de uma vidraça isolada montada em uma fachada de um prédio pode variar significativamente durante as estações de um ano ou durante o dia e a noite.

[00055] Em algumas modalidades o adesivo mantém as suas propriedades adesivas em um período de tempo de anos.

[00056] É uma vantagem que o adesivo mantenha as suas propriedades adesivas ao longo de um período de anos, porque então a vidraça isolada com o elemento ótico pode permanecer sendo funcional sem precisar ser substituída ou reparada por muitos anos.

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14/37 [00057] Em algumas modalidades o adesivo é transparente.

[00058] É uma vantagem que o adesivo seja transparente porque este aperfeiçoará a aparência visual do elemento ótico, quando o adesivo utilizado para prender o elemento ótico não puder ser visto dentro da unidade de vidraça isolada.

[00059] Em algumas modalidades o adesivo e o elemento ótico têm substancialmente a mesma cor.

[00060] É uma vantagem que o adesivo e o elemento ótico tenham a mesma cor porque isto aperfeiçoará a aparência visual do elemento ótico, quando o adesivo utilizado para prender o elemento ótico parece ser invisível.

[00061] Em algumas modalidades o adesivo está sujeito a uma extensão substancialmente pequena de perda de gás.

[00062] Em algumas modalidades o adesivo substancialmente não causa um embaçamento na unidade de vidraça isolante.

[00063] Em algumas modalidades o adesivo é escolhido do grupo que consiste em:

- fita;

- cola;

- resina;

- material polimérico;

- epóxi;

- acrílico;

- acrílico curável por UV;

- cianoacrilato.

[00064] Em algumas modalidades o adesivo é uma fita adesiva de dupla face.

[00065] É uma vantagem utilizar a fita adesiva de dupla face, já que a fita então colará facilmente o elemento ótico no painel de vidro.

[00066] Em algumas modalidades a fita adesiva tem um núcleo de

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15/37 espuma o qual é compressível.

[00067] É uma vantagem utilizar uma fita adesiva a qual possa ser comprimida, porque o vidro e o metal são aquecidos em diferentes velocidades, e o elemento ótico, por exemplo, o metal, pode então expandir em relação ao vidro, e a diferença em expansão térmica pode ser acomodada pelo núcleo de espuma da fita. A espuma compressível pode ser de polietileno.

[00068] Em algumas modalidades a fita adesiva compreende um núcleo de espuma de polietileno de 3 mm de largura com um adesivo acrílico sobre ambos os lados.

[00069] Em algumas modalidades o adesivo é um adesivo curável por UV impresso por tela.

[00070] Em algumas modalidades o elemento ótico está adaptado para ser cortado no tamanho para corresponder a pelo menos uma dimensão de pelo menos um dos painéis de vidro da unidade de vidraça isolada.

[00071] É uma vantagem que o elemento ótico possa ser cortado para se adaptar ao painel de vidro ao qual este será preso. Por exemplo, o elemento ótico pode ser cortado para ter o mesmo comprimento que o comprimento horizontal do painel de vidro.

[00072] Em algumas modalidades o elemento ótico está adaptado para cobrir pelo menos uma parte da área de painel de vidro.

[00073] Assim, o elemento ótico pode cobrir uma fração da área de painel de vidro, a fração sendo menor do que a área de painel de vidro total. Fixando mais elementos óticos no painel de vidro, a área inteira do painel de vidro pode, no entanto, ser coberta com elementos óticos. Alternativamente, o elemento ótico pode cobrir a área de painel de vidro inteira.

[00074] Em algumas modalidades o elemento ótico está adaptado para ser preso em qualquer lugar sobre o painel de vidro.

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16/37 [00075] É uma vantagem desta modalidade comparada com as cortinas Venezianas montadas internas que esta modalidade não requer uma barra de montagem no topo, e assim o elemento ótico pode ser montado dentro da vidraça em qualquer posição. Mais ainda, o elemento ótico de acordo com a invenção pode ser montado em vidraças de forma singular com facilidade. Também, a própria vidraça pode ser montada em qualquer direção desejada. Mais ainda, a invenção não requer nenhuma entrada de alimentação na vedação de borda da vidraça para controlar o elemento ótico como é necessário nas cortinas Venezianas montadas internas e assim a presente invenção elimina o risco de vazamento de gás da vidraça ou a penetração de vapor de água na vidraça.

[00076] Mais ainda, é uma vantagem desta modalidade que uma cobertura parcial da vidraça é possível em oposição a elementos óticos na forma de filmes, os quais são esticados dentro da cavidade de vidraça isolada.

[00077] Em algumas modalidades dois ou mais elementos óticos estão adaptados para serem montados sobre um painel de vidro com uma folga entre estes.

[00078] Em algumas modalidades dois ou mais elementos óticos estão adaptados para serem montados sobre um painel de vidro de modo que estes topem.

[00079] Em algumas modalidades dois ou mais elementos óticos estão adaptados para serem montados sobre um painel de vidro de modo que estes sejam sobrepostos.

[00080] É uma vantagem montar os elementos óticos em qualquer um dos modos acima sobre o painel de vidro, porque pode ser visualmente agradável.

[00081] Em algumas modalidades dois ou mais elementos óticos cada um tem uma área de adesivo ao longo de uma primeira borda do

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17/37 elemento ótico e onde um primeiro dos dois ou mais elementos óticos está preso na primeira borda em um painel de vidro, e onde o segundo dos dois ou mais elementos óticos está preso na primeira borda parcialmente a uma segunda borda do primeiro dos elementos óticos e parcialmente no painel de vidro de modo que a segunda borda do primeiro elemento ótico esteja fixa sobre o painel de vidro por meio da primeira borda do segundo dos elementos óticos.

[00082] É uma vantagem que os elementos óticos somente precisem ter um adesivo sobre uma de suas bordas para serem totalmente presos no painel de vidro, já que aplicar o adesivo a apenas uma borda é fácil e rápido e pode reduzir a quantidade de adesivo utilizada.

[00083] Em algumas modalidades o elemento ótico está adaptado para ser preso no painel de vidro:

- aplicando o adesivo sobre o painel de vidro para cobrir pelo menos uma parte do painel de vidro;

- prendendo o elemento ótico no adesivo sobre o painel de vidro;

- removendo qualquer adesivo dentro das perfurações após o adesivo ter endurecido.

[00084] É uma vantagem que qualquer adesivo deixado dentro das perfurações no elemento ótico seja removido após este ter endurecido, porque por meio disto as perfurações são mantidas livres de adesivo quando a vidraça isolada com o elemento ótico está em uso como um dispositivo de sombreamento sobre uma fachada de um prédio.

[00085] Em algumas modalidades qualquer adesivo presente dentro das perfurações é removido por exposição de radiação UV e subsequente decomposição do adesivo radiado por UV por meio de um agente de decomposição.

[00086] Em algumas modalidades o elemento ótico está adaptado para ser preso no painel de vidro em um ponto.

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18/37 [00087] É uma vantagem que o elemento ótico possa ser preso no vidro em apenas um ponto, porque isto pode ser um método fácil e rápido e pode reduzir a quantidade de adesivo utilizada.

[00088] Em algumas modalidades o elemento ótico está adaptado para ser preso no painel de vidro em uma borda.

[00089] É uma vantagem que o elemento ótico possa ser preso no vidro em apenas uma borda, porque isto pode ser um método fácil e rápido e pode reduzir a quantidade de adesivo utilizada.

[00090] Em algumas modalidades o adesivo é aplicado em uma ou mais linhas contínuas.

[00091] Em algumas modalidades o adesivo é aplicado em um ou mais pontos.

[00092] É uma vantagem utilizar tão pouco adesivo quanto possível para ter uma janela visualmente agradável, e para minimizar qualquer perda de gás e embaçamento do adesivo.

[00093] Em algumas modalidades o elemento ótico é aderido no painel de vidro aplicando o adesivo sobre pelo menos uma parte da área não perfurada do elemento ótico.

[00094] Em algumas modalidades o adesivo é uma fita que tem perfurações que correspondem às perfurações no elemento ótico.

[00095] Em algumas modalidades o adesivo é uma fina camada de cola aplicada sobre a área não perfurada do elemento ótico.

[00096] Em algumas modalidades um primeiro dos pelo menos dois painéis de vidro da unidade de vidraça isolada é um vidro mais externo que faceia para fora, e um segundo dos pelo menos dois painéis de vidro é um vidro mais interno que faceia para dentro.

[00097] Em algumas modalidades o elemento ótico está preso a uma superfície interna do primeiro dos pelo menos dois painéis de vidro.

[00098] É uma vantagem que o elemento ótico esteja preso na superfície interna do primeiro painel de vidro, o qual pode ser o vidro

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19/37 mais externo, porque o elemento ótico será então protegido pelos dois painéis de vidro e assim protegido contra os ambientes tanto externo quanto interno. Também, a energia solar absorvida pelo elemento de sombreamento solar pode ser dissipada como calor e conduzida para o exterior do prédio quando o elemento de sombreamento está em contato térmico com o vidro que faceia o lado externo.

[00099] Em algumas modalidades um terceiro painel de vidro está disposto entre o primeiro e o segundo painéis de vidro.

[000100] Em algumas modalidades o elemento ótico está preso a uma superfície do terceiro painel de vidro apontando na direção do primeiro painel de vidro.

[000101] É uma vantagem que o elemento ótico esteja preso no terceiro painel de vidro, o qual pode ser um painel de vidro do meio disposto entre os painéis de vidro mais externo e mais interno, porque o elemento ótico estará então protegido pelos painéis de vidro mais externo e do meio e assim estará protegido contra os ambientes tanto interno quanto externo.

[000102] Em algumas modalidades o adesivo está oculto da visão por um ou mais padrões impressos por tela.

[000103] É uma vantagem utilizar os padrões impressos por tela para ocultar o adesivo, porque os padrões impressos por tela proveem uma aparência homogênea e uniforme, a qual é visualmente agradável. Também, os padrões impressos por tela protegem o adesivo contra a degradação por UV.

[000104] Em algumas modalidades um dos um ou mais padrões impressos por tela está disposto sobre o primeiro dos painéis de vidro. [000105] É uma vantagem prover um padrão impresso por tela sobre o primeiro painel de vidro, o qual pode ser o painel de vidro mais externo, por exemplo, se o elemento ótico estiver preso a este painel de vidro, porque então o adesivo utilizado para prender o elemento ótico está

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20/37 oculto pelo padrão impresso por tela, e protegido da exposição ao UV. [000106] Em algumas modalidades um dos um ou mais padrões impressos por tela está disposto sobre uma face interna do terceiro painel de vidro.

[000107] É uma vantagem prover um padrão impresso por tela sobre a face interna do terceiro painel de vidro, o qual pode ser o painel de vidro do meio, por exemplo, se o elemento ótico estiver preso a este painel de vidro, porque então o adesivo utilizado para prender o elemento ótico está oculto pelo padrão impresso por tela.

[000108] Em algumas modalidades um ou mais dos padrões impressos por tela é uma grade.

[000109] Em algumas modalidades um ou mais dos padrões impressos por tela compreende um esmalte de vidro o qual é queimado ou fundido por sobre o painel de vidro.

[000110] Em algumas modalidades o adesivo está oculto da visão sendo aplicado a uma área não perfurada sobre o elemento ótico.

[000111] É uma vantagem ocultar o adesivo aplicando-o as áreas não perfuradas sobre o elemento ótico, porque é, portanto, desnecessário e supérfluo prover meios adicionais para ocultar o adesivo.

[000112] Em algumas modalidades o elemento ótico está adaptado para ser integrado com um material de célula solar na unidade de vidraça isolante.

[000113] É uma vantagem combinar o elemento ótico com uma célula solar ou um dispositivo fotovoltaico, porque então tanto um sombreamento por meio do elemento ótico quanto energia por meio da célula solar podem ser providos em uma e a mesma unidade de vidraça isolada. Isto geralmente otimiza a função de unidades de vidraça isolada e pode economizar energia e espaço em um prédio.

[000114] O material de célula solar pode estar integrado na unidade de vidraça isolada. Assim podem não existir problemas com os

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21/37 elementos de célula solar expostos ou vulneráveis, os quais podem cair de telhados ou paredes no caso de um clima tempestuoso. Mais ainda, quando, por exemplo, o sol está mais potente, por exemplo, no tempo de verão e no meio do dia, a célula solar pode produzir um máximo de eletricidade a qual pode ser utilizada, em, por exemplo, um sistema de condicionamento de ar no prédio para resfriar o interior do prédio. [000115] Além disso, se o elemento ótico estiver também funcionando como uma célula solar, uma entrada de alimentação elétrica para a célula solar pode ser provida na vedação de borda da unidade de vidraça isolada.

[000116] Em algumas modalidades a área não perfurada do elemento ótico está adaptada para ser coberta com o material de célula solar. [000117] É uma vantagem cobrir o elemento ótico com um gerador fotovoltaico ou célula solar, por exemplo, um fotovoltaico de filme fino. Por meio disto, o elemento ótico proverá um sombreamento eficiente da luz solar direta e converterá o feixe solar sombreado em energia elétrica utilizável. A área, superfície ou face inteira da área não perfurada pode ser coberta com o material de célula solar, isto é, tanto o lado dianteiro, no lado traseiro quanto o lado interno das áreas perfuradas ou furos podem ser cobertos.

[000118] El algumas modalidades o material de célula solar está adaptado para cobrir uma superfície interna das perfurações do elemento ótico.

[000119] É uma vantagem que a célula solar também seja aplicada na superfície interna das perfurações, porque a radiação do sol também atingirá dentro das perfurações e assim aplicando o material de célula solar a estas superfícies dentro das perfurações também, haverá uma maior geração da radiação solar para a utilização pela célula solar. [000120] Em algumas modalidades o material de célula solar é um filme fino de silício amorfo ou um filme fino de silício microcristalino, ou

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22/37 uma sua combinação.

[000121] Em algumas modalidades, uma conexão elétrica para o material de célula solar está provida por meio de um adesivo eletricamente condutivo.

[000122] É uma vantagem utilizar um adesivo eletricamente condutivo, já que este pode ter duas funções: tanto aderir a célula solar no vidro quanto transportar a corrente elétrica da célula solar.

[000123] O adesivo eletricamente condutivo pode então conectar a célula solar a uma grade externa, o qual é um sistema de transmissão de energia ou um sistema de armazenamento de energia da potência elétrica produzida pela célula solar.

[000124] Em algumas modalidades o adesivo eletricamente condutivo está adaptado para ser aplicado entre um ou mais eletrodos sobre uma face do elemento ótico e um padrão impresso por tela sobre o painel de vidro.

[000125] É uma vantagem também incluir um padrão impresso por tela, porque o padrão impresso por tela pode ocultar o adesivo eletricamente condutivo.

[000126] Em algumas modalidades o adesivo é tornado condutivo aplicando um material eletricamente condutivo ao adesivo.

[000127] Em algumas modalidades o material eletricamente condutivo é escolhido do grupo que consiste em:

- partículas de prata;

- partículas de plástico cobertas com uma camada metálica. [000128] É uma vantagem utilizar, por exemplo, as partículas de prata ou as partículas de plástico cobertas com metal, porque estes materiais são relativamente quimicamente inertes.

[000129] A presente invenção refere a diferentes aspectos que incluem o método acima descrito e a seguir, e métodos, dispositivos, utilizações e/ou meios de produto correspondentes, cada um gerando

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23/37 um ou mais dos benefícios e vantagens descritos em conexão com o primeiro aspecto mencionado, e cada um tendo uma ou mais modalidades que correspondem às modalidades descritas em conexão com o primeiro aspecto mencionado e/ou descritas nas reivindicações anexas.

[000130] Especificamente está aqui descrita uma unidade de vidraça isolada com pelo menos um elemento ótico integrado dentro desta, que compreende pelo menos dois painéis de vidro, onde o elemento ótico tem uma pluralidade de perfurações e uma área não perfurada, onde a área não perfurada impede a penetração de luz em um prédio onde a unidade de vidraça isolada está montada, e onde as perfurações têm uma razão de profundidade/largura que permite a passagem de luz com dados ângulos de incidência, enquanto que a luz que tem outros ângulos de incidência é incapaz de passar através das perfurações, o que provê um efeito de sombreamento, e [000131] em que o elemento ótico está disposto entre dois painéis de vidro por meio de um adesivo, e onde o adesivo não está substancialmente presente nas perfurações do elemento ótico.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [000132] Os acima e/ou objetos, características e vantagens adicionais da presente invenção será adicionalmente elucidados pela descrição detalhada ilustrativa e não limitante seguinte de modalidades da presente invenção, com referência aos desenhos anexos, em que: figura 1 mostra exemplos de como o elemento ótico funciona. figura 2 mostra gráficos do valor G efetivo para um emento ótico.

figura 3 mostra exemplos de como um elemento ótico pode ser preso a um painel de vidro.

figura 4 mostra um exemplo onde o elemento ótico está preso no painel de vidro.

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24/37 figura 5 mostra exemplos de elementos óticos incluídos em unidades de vidraça isolante.

figura 6 mostra um exemplo de um elemento ótico em combinação com uma célula solar.

figura 7 mostra exemplos de um filme de célula solar que cobre tanto o lado dianteiro da área não perfurada quanto o lado interno das áreas perfuradas, isto é, o lado interno dos furos.

figura 8 mostra um fluxograma com um exemplo de como um elemento ótico pode ser preparado e montado sobre um painel de vidro. DESCRIÇÃO DETALHADA [000133] Na descrição seguinte, referência é feita às figuras acompanhantes, as quais mostram por meio de ilustração como a invenção pode ser praticada.

[000134] A figura 1 mostra exemplos de como um elemento ótico funciona.

[000135] Na técnica anterior os elementos óticos ou as células solares que estão integrados entre dois painéis de vidro são totalmente laminados sobre a superfície inteira. O laminado preencherá as perfurações no elemento ótico. Quando o elemento ótico não é laminado, as perfurações no elemento ótico não são cheias com um adesivo tal como uma resina, mas estão cheias com ar ou o gás utilizado para encher a unidade de vidraça isolada, e o ângulo da luz dentro das perfurações é o mesmo que o ângulo de luz no exterior da janela, já que o índice refrativo é o mesmo. Assim, quando o ângulo solar é grande, a luz que atravessa as perfurações terá um ângulo grande, vide figura 1a). Se, por outro lado, as perfurações estiverem cheias com um material adesivo tal como uma resina ou um material polimérico, o qual tem um índice refrativo que é mais alto do que para o ar, o ângulo da luz dentro das perfurações será menor do que o ângulo solar, vide figura 1b). Isto pode ser claramente visto da lei de Snell abaixo. O resultado é que a luz

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25/37 que vem de grandes ângulos, tal como no meio do dia, pode ser transmitida através dos furos que estão cheios com adesivo tal como uma resina devido à redução no ângulo. Para um elemento ótico não laminado similar a luz seria refletida ou absorvida pelo elemento ótico. Com isto, utilizando um elemento ótico totalmente laminado o elemento ótico permitirá a passagem de luz de quase todos os ângulos solares possíveis comparado com um elemento ótico não laminado que somente permitiria a passagem de luz para ângulos solares de tamanho pequeno ou médio.

[000136] Se a seletividade de transmitância de ângulo solar para um elemento ótico onde as perfurações estão cheias com adesivo tal como uma resina fosse a mesma que para um elemento ótico onde as perfurações estão livres de adesivo, as perfurações no elemento ótico devem ser menores para reduzir a luz que entra, vide figura 1c). No entanto, reduzindo o tamanho das perfurações as difrações serão mais visíveis, e a qualidade de transparência da tela será reduzida.

[000137] A figura mostra três casos onde um elemento ótico 101 está preso a um painel de vidro 102. Na figura 1a) as perfurações 104 no elemento ótico 101 estão cheias cm vácuo, ar e/ou gás com um índice refrativo de 1,0. Nas figuras 1b) e 1c) uma laminação é utilizada e as perfurações estão cheias com o material laminado 103. Para ter o mesmo ângulo de corte ©3 para um elemento laminado como para um elemento não laminado um elemento ótico com furos menores deve ser utilizado como mostrado na figura 1c).

[000138] No seguinte exemplo é assumido que o elemento ótico 101 deve otimamente ter um ângulo de corte de ©1=60°, isto é, quando a altura solar é maior do que 60° acima do horizonte nenhuma luz direta será transmitida através da tela. O ar tem um índice refrativo de n1=1 e o vidro do painel de vidro 102 tem um índice refrativo de n2=1,5. Quando a altura solar é de 60°, de acordo com a lei de Snell o ângulo solar dentro

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26/37 do painel de vidro 102 é = sen /sen Θ₁·η₁ \ ( n? ) n₂ = sen fsen 60° · 1^ ( 1?5 ) = 35,3° [000139] No entanto, se o elemento ótico 101 for laminado com um adesivo 103, por exemplo, EVA ou PVB, o qual tem um índice refrativo de aproximadamente 1,48, o ângulo na perfuração cheia com laminado

103 torna-se:

„ /sen Θ₂·η·2 \ „ /sen 35,3° · 1,5\

0₃ = sen^-1 (---—-) = sen^-1 (----) = 35,9°

1,48 [000140] Se por outro lado o elemento ótico não for laminado e as perfurações 104 forem cheias com ar o ângulo é:

„ /sen Θ₂η₂ \ „ /sen 35,3° · 1,5\

0'₃ = sen^-1 (---—-) = sen^-1 (----------—) = 60° ⁿ ₂ o qual é o mesmo que a altura solar.

[000141] Mais ainda, se o ângulo de corte solar fosse de 60° e a espessura, t, do elemento ótico fosse 200 gm, as perfurações que estão cheias com EVA devem ter uma extensão, B, de:

B = tan 0₃ · t = tan 35,9° · 200pm = 145gm [000142] No entanto, se as perfurações 104 forem cheias com ar a extensão B' das perfurações deve ser:

B' = tan 0'₃ · t = tan 60° · 200pm = 346gm [000143] Como as difrações são significativamente mais visíveis para os furos de 145 gm de tamanho comparado com os furos de 346 gm esta é uma forte motivação para ter furos grandes não cheios ou furos não laminados.

[000144] A figura 2 mostra gráficos do valor G efetivo (ou coeficiente de ganho de calor solar) o qual é uma medida da transmitância de energia solar para um elemento ótico. Os valores G são levantados para um elemento ótico onde as perfurações estão cheias com ar e com a resina adesiva, respectivamente.

[000145] Na figura 2a) o valor G efetivo está levantado como uma

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27/37 função da altura solar no céu, medida em graus.

[000146] O valor G é significativamente maior para uma perfuração cheia com resina, isto é, um elemento laminado comparado com um elemento não laminado, onde as perfurações estão cheias com ar.

[000147] O valor G é definido como a soma da transmitância solar direta e a transferência de calor interna secundária. Quanto menor o valor G, melhor o sombreamento. Os gráficos comparam o sombreamento solar de um elemento ótico com as perfurações cheias com ar ou gás tal como o argônio, o criptônio e similares, e perfurações cheias com um adesivo, neste caso laminado. É claramente visto que o efeito de sombreamento é maior para as perfurações cheias com ar do que para o elemento ótico laminado, especialmente para as grandes alturas solares. Como o elemento ótico está também sombreando progressivamente na direção horizontal, o mesmo resultado é obtido se o valor G for calculado como uma função de azimutes solares crescentes.

[000148] Na figura 2b) o valor G efetivo médio para um elemento laminado e um elemento não laminado está levantado para cada mês do ano.

[000149] O elemento ótico com as perfurações cheias com ar tem o maior efeito de sombreamento. Os valores G efetivos são calculados para uma unidade de vidraça isolante (IGU) cheia de argônio de três painéis colocada em uma fachada que faceia o sul em Copenhagen. Os resultados podem variar ligeiramente dependendo de quais tipos de painéis de vidro que são utilizados na janela, em qual direção a janela está colocada e em qual localização.

[000150] A figura 3 mostra exemplos de como um elemento ótico pode ser preso a um painel de vidro.

[000151] O elemento ótico 301 está preso a um painel de vidro 302 utilizando um adesivo 303. O elemento ótico 301 pode ter maiores áreas

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28/37 não perfuradas 305 mas a área principal do elemento ótico 301 tem perfurações 304. O adesivo 303 pode ser aplicado em linhas contínuas como visto nas figuras 3a), 3c), 3d) e 3f) e/ou em pequenos pontos como visto nas figuras 3b) e 3e).

[000152] As figuras 3a)-3c) mostram exemplos onde as perfurações são relativamente pequenas comparadas com o tamanho do elemento ótico, e as figuras 3d)-3f) mostram exemplos onde as perfurações são relativamente grandes comparadas com o tamanho do elemento ótico. [000153] Ao invés de utilizar telas solares totalmente laminadas como na técnica anterior, o elemento ótico de acordo com o presente método está montado sobre um painel de vidro utilizando um adesivo tal como uma cola ou uma fita. Existe um número de modos possíveis para aplicar o adesivo entre o elemento ótico e o vidro e alguns exemplos estão mostrados na figura 3 onde o adesivo é observado através do vidro. O elemento ótico perfurado pode ter uma área de material não perfurado onde o adesivo pode ser aplicado. Esta área não perfurada pode estar disposta em qualquer lugar sobre o elemento ótico. A área não perfurada tem a vantagem que esta oculta o adesivo em uma direção de observação. O adesivo pode ser aplicado em uma ou mais linhas contínuas, em pontos e/ou similares. As linhas podem ser verticais, horizontais, diagonais, inclinadas e/ou similares, e as linhas podem estar dispostas no meio, em uma ou mais bordas e/ou em qualquer local adequado no elemento ótico.

[000154] Alternativamente e/ou adicionalmente o adesivo pode ser aplicado na área perfurada do elemento ótico. Algumas das perfurações poderiam inicialmente ser cheias com adesivo, se o adesivo fosse aplicado sobre a área perfurada. No entanto o adesivo dentro das perfurações pode ser subsequentemente removido como abaixo descrito. Mais ainda, desde que a maioria das perfurações não esteja cheia, o elemento ótico pode conservar a sua função de sombreamento.

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O adesivo pode ser oculto da visão utilizando um padrão impresso por tela sobre o painel de vidro.

[000155] A figura 4 mostra um exemplo onde o elemento ótico está preso no painel de vidro. O elemento ótico 401 está preso no painel de vidro 402 por meio de um adesivo 403. O adesivo 403 pode ser um filme laminado com perfurações que correspondem às perfurações 404 do elemento ótico 401.

[000156] Alternativamente, o adesivo 403 pode inicialmente ser um filme laminado sem perfurações. Subsequentemente, a parte do filme laminado a qual está presente dentro das perfurações 404 do elemento ótico 401 pode ser removida para assegurar que nenhum material esteja presente dentro das perfurações 404, já que um material tal como uma laminação pode influenciar o efeito do elemento ótico.

[000157] Um adesivo tal como um filme de laminado presente dentro das perfurações pode ser removido por exposição à radiação UV e subsequente decomposição do adesivo radiado com UV por meio de um agente de decomposição.

[000158] Alternativamente o método pode incluir colar o elemento ótico sobre uma parte da ou sobre a área perfurada inteira sem encher o espaço dentro das perfurações. Isto pode ser feito utilizando uma fita a qual tem pequenas perfurações que correspondem às perfurações no elemento ótico ou utilizando uma fina camada de cola que é somente ou principalmente aplicada nas áreas não perfuradas. Alternativamente o elemento ótico pode ser preso no painel de vidro utilizando um filme ou camada contínua de cola tal como um laminado desde que o adesivo não preencha os furos.

[000159] O adesivo pode ser uma fita ou cola feita de, por exemplo, acrílico. Os adesivos de acrílico puro são tanto compatíveis com UV quanto exibem baixos valores de emissão de vapores orgânicos. Mais ainda os adesivos de acrílico mostraram uma resistência superior à

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30/37 corrugação mecânica a temperaturas elevadas. Alternativamente, o adesivo pode ser um adesivo curável por UV impresso por tela. Também, a fita pode compreender um núcleo de espuma o qual é revestido sobre ambos os lados com um adesivo de acrílico. O núcleo de espuma pode ser feito de polietileno, polipropileno ou outro material de espuma de polímero. A vantagem do núcleo de espuma é um alívio de tensão aperfeiçoado entre o painel de vidro e o sombreamento ou elemento ótico.

[000160] A figura 5 mostra exemplos de elementos óticos incluídos em unidades de vidraça de isolamento.

[000161] A figura 5a) mostra um corte transversal de uma unidade de vidraça isolante 510 que mostra um vidro externo 511, um vidro do meio 512 com um furo de ventilação 518, um vidro interno 513, uma barra espaçadora 514 cheia com um dessecante 515, uma vedação primária 516, uma vedação secundária 517, e um elemento ótico 501 preso no vidro externo 511.

[000162] A figura 5b) mostra um corte transversal de uma unidade de vidraça isolante 510, que mostra um vidro externo 511, um vidro interno 513, uma barra espaçadora 514 cheia com um dessecante 515, uma vedação primária 516, uma vedação secundária 517, e um elemento ótico 501 preso no vidro externo 511.

[000163] De acordo com o presente método para integrar os elementos óticos não laminados, o elemento ótico está preso na superfície interna do painel de vidro mais externo na IGU, se a IGU consistir em dois painéis de vidro referidos como o vidro mais externo e o mais interno. Alternativamente, podem existir um ou mais painéis de vidro presentes entre os painéis mais externo e mais interno da IGU. Neste caso, o elemento ótico pode estar preso na superfície externa do ou de um vidro do meio.

[000164] Se o elemento ótico estiver colocado sobre a superfície

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31/37 interna do painel de vidro mais externo, é suficiente somente ter dois painéis de vidro para a unidade de vidraça isolada, o que minimizará o peso da IGU. O adesivo utilizado para prender o(s) elemento(s) ótico(s) pode ser visível do exterior de um prédio onde o elemento ótico está preso sobre um painel de vidro, e o elemento ótico pode estar exposto à radiação solar que entra através do painel de vidro mais externo. Neste caso, o adesivo deve ser estável em relação à radiação ultravioleta (UV) e, portanto, não ser influenciado pela radiação UV. Pela utilização de um padrão impresso por tela sobre o painel de vidro mais externo, o adesivo pode ser protegido de radiação UV e ser invisível do exterior.

[000165] Para evitar que o adesivo seja visível do interior do prédio o elemento ótico pode ter uma área não transparente onde o adesivo é aplicado.

[000166] Um painel do meio pode também ser incluído na IGU. O elemento ótico pode então ser colocado tanto sobre a superfície interna do painel externo quanto sobre a superfície externa do painel do meio. Se o elemento ótico for colocado sobre a superfície externa de um painel do meio o qual está integrado entre o painel de vidro mais externo e o mais interno, e o adesivo for colocado sobre uma área não transparente do elemento ótico, o adesivo será protegido de radiação do exterior e protegido da visão. O adesivo pode também ser oculto da visão externa utilizando um padrão impresso por tela sobre o painel externo. Para ocultar o adesivo da visão interna um padrão impresso por tela pode ser aplicado sobre a superfície interna do painel do meio.

[000167] Se o adesivo não for oculto da visão, o adesivo deve ser robusto à radiação UV. Além disso, pode ser uma vantagem que o adesivo seja visualmente agradável, se este puder ser visto ou do exterior ou do interior do prédio no qual a IGU está colocada. Para ter um elemento ótico visualmente agradável o adesivo pode ser aplicado

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32/37 em pequenas quantidades, tal como em pequenos pontos e/ou linhas finas, em áreas bem definidas, ser transparente ou ter a mesma cor o elemento ótico.

[000168] Os elementos óticos podem ser montados com uma folga entre estes para permitir que mais luz seja transmitida através da janela ou estes podem ser montados próximos uns dos outros de modo que estes apenas toquem ou topem uns nos outros. Outra possibilidade é permitir que os elementos sobreponham.

[000169] A figura 6 mostra um exemplo de um elemento ótico em combinação uma célula solar. O elemento ótico 601 está revestido com um revestimento eletricamente condutivo 606, e sobre o exterior deste um material ativo de célula solar 607 e um revestimento condutivo transparente 608 estão presentes. Uma grade 609 de material eletricamente condutivo é adicionada para transportar a corrente elétrica produzida da célula solar.

[000170] Para utilização juntamente com uma célula solar, o adesivo utilizado para prender o elemento ótico no painel de vidro pode ser cheio com um material condutivo tal como partículas de prata, se o adesivo devesse ser eletricamente condutivo. A espessura do adesivo deve ser suficiente para permitir pequenos movimentos dos elementos óticos devido a diferenças em expansão térmica do painel de vidro e do elemento ótico. Se exposto à radiação UV o adesivo deve ser estável à radiação UV por um período de tempo de anos e não deve deformar ou mudar de cor.

[000171] A figura 7 mostra exemplos de um elemento ótico com um filme de célula solar cobrindo tanto o lado dianteiro da área não perfurada quanto o lado interno das áreas perfuradas.

[000172] Tanto a figura 7a) quanto a figura 7b) mostram um elemento ótico 701 preso a um painel de vidro 702. Os quadrados na esquerda nas figuras indicam uma ampliação do elemento ótico visto à direita nas

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33/37 figuras. Um painel de vidro interno 713 está também mostrado.

[000173] Nas ampliações do elemento ótico 701 está visto que um filme fino 707, por exemplo um filme de célula solar, cobre o lado dianteiro da área não perfurada do filme ótico 701 e pelo menos uma parte do lado interno das áreas perfuradas 704, isto é, o lado interno dos furos no elemento ótico 701.

[000174] A figura 7a) mostra que além do lado dianteiro do elemento ótico 701, o lado interno inteiro das áreas perfuradas 704 está também coberto pelo ou revestido com o filme 707, tal como um filme de célula solar.

[000175] A figura 7b) mostra que além do lado dianteiro do elemento ótico 701, uma parte do lado interno das áreas perfuradas 704 está também coberta pelo ou revestida com o filme 707, tal como um filme de célula solar.

[000176] Nas figuras 7a) e 7b) os elementos óticos estão mostrados sendo em declive ou inclinados em relação ao(s) painel(éis) de vidro.

[000177] A figura 7c) mostra um número de elementos óticos 701 presos a um painel de vidro 702, onde cada elemento ótico compreende um substrato condutivo 706, um revestimento fotovoltaico de filme fino ou revestimento de célula solar 707 e um revestimento de óxido condutivo transparente (TCO) 708. O revestimento de célula solar 707 é aplicado sobre o lado dianteiro das áreas não perfuradas do elemento ótico 701 e sobre o lado interno das áreas perfuradas 704 ou furos do elemento ótico 701. O lado dianteiro do elemento ótico está indicado pela seta inclinada que indica a radiação solar.

[000178] Na figura 7c), os elementos óticos estão mostrados serem retos, em ângulo reto ou ortogonais em relação ao painel de vidro.

[000179] Cobrindo ou revestindo uma parte ou o lado interno inteiro de uma área perfurada do elemento ótico com um filme de célula solar, uma área maior de filme de célula solar será potencialmente atingida

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34/37 pela luz solar, e assim mais luz solar pode ser convertida em eletricidade por meio de células solares.

[000180] A figura 8 mostra um fluxograma com um exemplo de como um elemento ótico pode ser preparado e montado sobre um painel de vidro.

[000181] O número de painéis de vidro na IGU influenciará o modo no qual os painéis podem ser processados durante a montagem e a vedação de borda da IGU. Os números de referência a seguir referem aos números de referência nas figuras 5a) e 5b).

[000182] Exemplo 1: Construir uma unidade de vidro isolante retangular com elementos óticos internamente montados como na figura 5b). Os elementos óticos não estão em contato com a vedação de borda.

[000183] Etapa 1: O elemento ótico 501 na figura 5 pode ser produzido de uma tira fina de aço inoxidável a qual pode ser gravada para obter boas propriedades de sombreamento para quando o sol estiver alto no céu e o sombreamento é mais necessário.

[000184] Etapa 2: Para produzir uma IGU retangular 510, os elementos óticos 501 são cortados em comprimentos ligeiramente mais curtos, tipicamente 2 mm ou 3 mm, do que a largura interna da cavidade definida pelo comprimento da parte horizontal da barra espaçadora 514. O número de elementos óticos 501 necessários para cobrir o painel de vidro é calculado dividindo a altura do painel de vidro pela altura dos elementos óticos. Um elemento adicional pode ser necessário para produzir um elemento com uma altura reduzida. A última folga sobre o vidro pode ser apenas alguma percentagem da largura de elemento total.

[000185] Etapa 3: Os elementos óticos podem ser suportados com, por exemplo, um adesivo de acrílico de dupla face 503 de 3 mm de largura ao longo de uma borda do elemento ótico. O adesivo pode

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35/37 inicialmente ser coberto com um papel siliconado protetor. Alternativamente, o adesivo pode ser pré-fabricado sobre os elementos óticos ou aplicado nos elementos óticos em um estágio anterior do processo. Os elementos óticos podem agora ser montados sobre o vidro externo 511.

[000186] Etapa 4: O primeiro elemento ótico 501 é fixo por seu adesivo 503 ao longo da borda superior do vidro a uma distância predefinida da borda.

[000187] Etapa 5: O segundo elemento ótico pode ser montado ao longo da borda inferior do primeiro elemento ótico de tal modo que este sobreponha ligeiramente o primeiro por uma distância de, por exemplo, 0,5 mm a 1 mm. Esta sobreposição elimina uma luz falsa entre os elementos óticos e esta também mantém o elemento ótico anterior preso no painel de vidro.

[000188] Os elementos óticos subsequentes são montados sobre o painel de vidro até que a borda inferior do vidro seja encontrada.

[000189] Etapa 6: O último elemento ótico pode ser cortado no sentido de comprimento para encaixar na última posição se esta for menor do que a altura do elemento ótico, e após o corte contingente do último elemento ótico, este pode ser montado sobre o painel de vidro.

[000190] Etapa 7: A IGU pode agora ser montada com um espaçador e um vidro interno 511 de acordo com os métodos conhecidos na indústria de IGU.

[000191] Exemplo 2: Construir uma IGU 510 retangular com elementos óticos 501 horizontalmente montados. Um painel de vidro do meio 512 está incluído na IGU 510, vide figura 5a). Os elementos óticos 501 não estão em contato com a vedação de borda.

[000192] As etapas 1-6 são as mesmas que no exemplo 1 acima. No entanto, antes da etapa 7 no exemplo 1, a seguinte etapa é incluída no processo:

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36/37 [000193] Etapa entre a etapa 6 e a etapa 7 do exemplo 1: Um vidro do meio 512 está, por meio do vedante primário 516 o qual pode, por exemplo, ser o poli-isobutileno, fixo no topo do vidro externo 511 para cobrir os elementos óticos 501 de modo a em efeito criar um laminado de elemento ótico. Este laminado pode ser considerado com o vidro externo em uma construção de IGU padrão. Este é lavável já que o elemento ótico dentro deste está protegido pelos dois painéis de vidro, e este pode ser processado em uma linha de produção padrão.

[000194] Para ventilar o interior do laminado, isto é, o espaço entre o vidro externo 511 e o vidro do meio 512, um pequeno furo 518 de, por exemplo, um diâmetro de 0=6mm pode ser modelado no vidro do meio 512. Isto permitirá que a umidade penetrante seja absorvida no material dessecante 515 dentro da cavidade de barra espaçadora. O furo 518 pode ser vedado durante a lavagem para evitar a umidade dentro do laminado, por exemplo, por meio de um pedaço de fita pequeno, removível.

[000195] Apesar de algumas modalidades terem sido descritas e mostradas em detalhes, a invenção não está restrita a estas, mas pode também ser incorporada em outros modos dentro do escopo do assunto definido nas reivindicações seguintes. Especificamente, deve ser compreendido que outras modalidades podem ser utilizadas e modificações estruturais e funcionais podem ser feitas sem afastar do escopo da presente invenção.

[000196] Nas reivindicações de dispositivo que enumeram diversos meios, diversos destes meios podem ser incorporados por um e o mesmo item de hardware. O mero fato que certas medidas estão recitadas em reivindicações dependentes mutuamente diferentes ou descritas em modalidades diferentes não indicam que uma combinação destas medidas não pode ser utilizada com vantagem.

[000197] Deve ser enfatizado que o termo

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37/37 compreende/compreendendo quando utilizado nesta especificação é tomado para especificar a presença de características, inteiros, etapas ou componentes apresentados, mas não impede a presença ou a adição de uma ou mais características, inteiros, etapas, componentes ou seus grupos.

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Claims (26)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Unidade de vidraça com pelo menos um elemento ótico (301, 401, 501, 701) tem uma pluralidade de perfurações (304) e uma área não perfurada (305), onde a área não perfurada (305) impede a penetração de luz, e onde as perfurações (304) têm uma razão de profundidade/largura que permite a passagem de luz com dados ângulos de incidência, enquanto que a luz que tem outros ângulos de incidência é incapaz de passar através das perfurações, o que provê um efeito de sombreamento, e caracterizada pelo fato de que a unidade de vidraça é uma unidade de vidraça isolada e que pelo menos um elemento óptico (301; 401; 501; 701) é integrado dentro da unidade de vidraça isolada (510) que é montável num edifício e compreende pelo menos dois painéis de vidro (511,513; 702, 713), em que o elemento ótico está disposto entre os dois painéis de vidro por meio de um adesivo (303), e onde o adesivo não está substancialmente presente nas perfurações (304) do elemento ótico.
2. 2. Unidade de vidraça de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a pluralidade de perfurações (304) constitui áreas transparentes, e as áreas não perfuradas constituem áreas não transparentes.
3. 3. Unidade de vidraça de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o elemento ótico (301, 401, 501, 701) é uma tela metálica.
4. 4. Unidade de vidraça de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o elemento ótico (301, 401, 501, 701) é um material polimérico.
5. 5. Unidade de vidraça de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o adesivo (303) é transparente.

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   2/5
6. 6. Unidade de vidraça de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o adesivo (303) e o elemento ótico (301, 401, 501, 701) têm substancialmente a mesma cor.
7. 7. Unidade de vidraça de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o adesivo (303) é escolhido do grupo que consiste em:

   - fita;

   - cola;

   - resina;

   - material polimérico;

   - epóxi;

   - acrílico;

   - acrílico curável por UV;

   - cianoacrilato.
8. 8. Unidade de vidraça de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que o adesivo (303) é uma fita adesiva de dupla face.
9. 9. Unidade de vidraça de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que o adesivo (303) é um adesivo curável por UV impresso por tela.
10. 10. Unidade de vidraça de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que dois ou mais elementos óticos estão adaptados para serem montados sobre um painel de vidro com uma folga entre estes.
11. 11. Unidade de vidraça de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que dois ou mais elementos óticos estão adaptados para serem montados sobre um painel de vidro de modo que estes topem.
12. 12. Unidade de vidraça de acordo com qualquer uma das

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    3/5 reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que dois ou mais elementos óticos estão adaptados para serem montados sobre um painel de vidro de modo que estes sejam sobrepostos.
13. 13. Unidade de vidraça de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada pelo fato de que o elemento ótico está adaptado para ser preso no painel de vidro por meio das seguintes etapas:

    - aplicando o adesivo sobre o painel de vidro para cobrir pelo menos uma parte do painel de vidro;

    - prendendo o elemento ótico no adesivo sobre o painel de vidro; e

    - removendo qualquer adesivo dentro das perfurações após o adesivo ter endurecido.
14. 14. Unidade de vidraça de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que qualquer adesivo presente dentro das perfurações é removido por exposição de radiação UV e subsequente decomposição do adesivo radiado por UV por meio de um agente de decomposição.
15. 15. Unidade de vidraça de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizada pelo fato de que o elemento ótico está adaptado para ser preso no painel de vidro em um ponto.
16. 16. Unidade de vidraça de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizada pelo fato de que o elemento ótico está adaptado para ser preso no painel de vidro em uma borda.
17. 17. Unidade de vidraça de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizada pelo fato de que o elemento ótico é aderido no painel de vidro aplicando o adesivo sobre pelo menos uma parte da área não perfurada do elemento ótico.
18. 18. Unidade de vidraça de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizada pelo fato de que o adesivo (303)

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    4/5 é uma fita que tem perfurações que correspondem às perfurações no elemento ótico.
19. 19. Unidade de vidraça de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizada pelo fato de que o adesivo (303) é uma fina camada de cola aplicada sobre a área não perfurada do elemento ótico.
20. 20. Unidade de vidraça de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizada pelo fato de que o adesivo (303) está oculto da visão por um ou mais padrões impressos por tela.
21. 21. Unidade de vidraça de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 20, caracterizada pelo fato de que o adesivo (303) está oculto da visão sendo aplicado a uma área não perfurada sobre o elemento ótico.
22. 22. Unidade de vidraça de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 21, caracterizada pelo fato de que o elemento ótico está adaptado para ser integrado com um material de célula solar (707) na unidade de vidraça isolante.
23. 23. Unidade de vidraça de acordo com a reivindicação 22, caracterizada pelo fato de que a área não perfurada do elemento ótico está adaptada para ser coberta com o material de célula solar (707).
24. 24. Unidade de vidraça de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 ou 23, caracterizada pelo fato de que uma conexão elétrica para o material de célula solar está provida por meio de um adesivo eletricamente condutivo.
25. 25. Unidade de vidraça de acordo com a reivindicação 24, caracterizada pelo fato de que o adesivo eletricamente condutivo está adaptado para ser aplicado entre um ou mais eletrodos sobre uma face do elemento ótico e um padrão impresso por tela sobre o painel de vidro.
26. 26. Método para fabricar a unidade de vidraça como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 25, caracterizado pelo fato

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    5/5 de que o método compreende as etapas de:

    integrar o pelo menos um elemento ótico (301,401,501,701) dentro de uma unidade de vidraça isolada (510), montada em um prédio e compreende pelo menos dois painéis de vidro (511,513, 702, 713), e em que o elemento ótico está disposto entre dois painéis de vidro por meio de um adesivo (303), e onde o adesivo não está substancialmente presente nas perfurações (304) do elemento ótico.