NL8702477A - Lichtdoorlatend glaspaneel. - Google Patents

Description

- 1 -

NL 34.517-Kp/vdM

Lichtdoorlatend glaspaneel.

De uitvinding heeft betrekking op een lichtdoorlatend glaspaneel met tenminste één plaat van bekleed glas.

De onderhavige uitvinding heeft in het bijzonder, doch niet 5 uitsluitend, betrekking op glaspanelen bestemd voor het inbouwen als voertuigruiten, bijv. ruiten voor treinen, schepen of vliegtuigen en in het bijzonder ruiten voor wegvoertuigen. Ofschoon de uitvinding geschikt is voor glaspanelen in het algemeen, draagt de onderhavige uitvinding de oplossing aan 10 voor een specifiek probleem, in het bijzonder in geval van wegvoertuigen en dienovereenkomstig ligt de volgende beschrijving van de uitvinding en zijn voordelen voornamelijk op dit gebied.

Bekend is, dat wanneer een voertuig wordt achter-15 gelaten in een toestand zonder schaduw tijdens een warme zonnige dag, het inwendige van het voertuig spoedig onbehagelijk kan worden en zelfs gevaarlijk heet. Er zijn inderdaad gevallen bekend waarbij dieren, achtergelaten in geparkeerde automobielen, gestorven zijn vanwege de hitte, zelfs in landen 20 met gematigd klimaat. Het is derhalve wenselijk de zonne-energietoename van een voertuig te beperken, teneinde dergelijke oververhitting te verminderen. De voornaamste bron van dergelijke zonne-energietoename vindt plaatst via de voertuig-ruiten.

25 Het is bekend zonweringspanelen toe te passen voor gebouwen en in feite is dit een toenemend aspect van de moderne architecturenpraktijk. De bekende glaspanelen van die soort hebben echter altijd een tweede doel, namelijk het uitzeven van een groot gedeelte van zichtbare straling, teneinde 30 heldere schijn binnen het gebouw te doen afnemen. Zo zijn er bijv. dubbele glaspanelen bekend met een doorlating van 49 % voor zichtbaar licht en een totale doorlating van 42 % voor zonnestraalwarmte. Dergelijke panelen zijn voor veel doeleinden niet geschikt en wel daar waar een hoge doorlaatbaarheid 35 van zichtbaar licht is vereist, zoals in het geval van in het bijzonder wegvoertuigruiten. Het is in sommige landen een 8702477 - 2 - wettelijke vereiste dat de doorlating van zichtbaar licht bij een wegvoertuig tenminste 70 % moet zijn.

Het is een doel van de uitvinding een glaspaneel te verschaffen, dat indien geschikt wat afmeting en vorm be-5 treft, gebruikt kan worden als voertuigruit en welk paneel geschikte eigenschappen heeft met betrekking tot goede doorlaatbaarheid voor zichtbaar licht en een lage totale doorlaatbaarheid voor zonne-energie.

Volgens de onderhavige uitvinding gaat het om een 10 lichtdoorlatend glaspaneel met tenminste één plaat van bekleed glas, met het kenmerk, dat een dergelijk paneel is voorzien van een eerste bekleding op een glasoppervlak, dat belicht wordt, welke bekleding de emissie vermindert van dat vlak met betrekking tot infrarode stralen met een golflengte groter dan 15 3 yam, terwijl op het of een ander vlak van het paneel een zonnestralen tegenhoudende bekleding is aangebracht, welke geschikt is voor het uitzeven van infraroodstraling met korte golflengte, waarbij de dikte van elke bekleding zodanig wordt gekozen, dat het paneel een doorlaatbaarheid voor zichtbaar 20 licht heeft van tenminste 70 % en een totale doorlating voor zonnestraalenergie van ten hoogste 75 %.

Het zal duidelijk zijn, dat de doelmatigheid van het paneel in zekere mate afhankelijk is van die zijde ervan waarop de energie invalt. Voor de beste resultaten dient de 25 lage-emissie-bekleding zich te bevinden onder de bekleding voor het uitzeven van de zonnestralen, zodat van deze beide bekledingen de bekleding voor het uitzeven van zonnestralen zich bovenop bevindt voor het onderscheppen van zonnestraling. Op die manier zal elke energie geabsorbeerd door het paneel, 30 en in het bijzonder door de bekleding voor het uitzeven van zonnestralen, ten gevolge van invallende straling die de neiging heeft het paneel te verhitten, bij voorkeur opnieuw worden uitgestraald naar buitentoe, ten gevolge van de aanwezigheid van de lage-emissie-bekleding. In de rest van de onder-35 havige beschrijving, tenzij anders aangegeven, zal worden aangenomen dat de lage-emissie-bekledingszijde zich bevindt aan de andere kant van de stralingsbron.

Een dergelijk beglazingspaneel heeft een hoge 8702477 - 3 - doorlaatbaarheid voor zichtbaar licht en goede zonne-energie-uitzeefeigenschappen en is een paneel/ dat met een geschikte afmeting en vorm ingebouwd kan worden in een voertuig voor toepassing als ruit ervan, bijv. voor- of achterruit, zijruit 5 of een lichtdoorlatend dak, dat al dan niet opengemaakt kan worden.

Met voordeel heeft het paneel een doorlaatbaarheid voor zichtbaar licht van tenminste 75 %, met het gevolg dat de ruit een beter zicht biedt. Een dergelijk paneel kan bijv.

10 dienen als een voertuigruit, zoals een voorruit, voor toepassing zelfs in landen waar de regels zodanig zijn, dat een hoge doorlaatbaarheid voor zichtbaar licht door de voertuigruit vereist is.

Teneinde het zicht door het paneel te bevorderen 15 verdient het bovendien in het bijzonder de voorkeur dat het paneel een absorptievermogen voor zichtbaar licht heeft van niet meer dan 3 %.

In voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding is een tinoxidebekleding een dergelijke lage-emissiebekleding.

20 Tinoxidebekledingen kunnen zeer effectief zijn bij het verlagen van de emissie van de beklede zijde van het paneel, terwijl tegelijkertijd dit een goede slijtweerstand bezit, alsmede bestendigheid tegen aantasting door de atmosfeer, hetgeen betekent dat hierdoor een lange levensduur voor het 25 beklede paneel wordt gewaarborgd.

Met voordeel is een dergelijke lage-emissiebekle-ding een fluor-gedoopte tinoxidebekleding. Gebleken is dat dergelijke bekledingen een zeer effectief compromis is tussen het verkrijgen van een geschikte lage emissie voor infrarood-30 straling, terwijl een goede doorlating van zichtbaar licht wordt gewaarborgd.

Bij voorkeur heeft een dergelijke lage-emmisiebe-kleding een dikte in de orde van grootte van 350 nm tot 150 nm. Voor een bepaalde samenstelling bleken dikten in dit traject 35 het meest geschikte compromis te zijn tussen aan de ene kant lage infraroodemissie en goede slijtvastheid, waarbij beide in gunstige zin worden beïnvloed door de bekledingsdikte en aan de andere kant een goede doorlaatbaarheid voor zichtbaar 8702477 * * - 4 - licht. De mate, waarin door een bekleding van een gegeven samenstelling licht wordt geabsorbeerd, zal toenemen met de dikte van de bekleding, maar het is tevens noodzakelijk rekening te houden met de interferentiewerking van het licht, dat 5 aan de vlakken van de bekleding wordt teruggekaatst. Voor maximale doorlating van licht van een gegeven golflengte dient de dikte van de bekleding maal de brekingsindex van het beklede materiaal gelijk te zijn aan de helft van de golflengte .

10 Bekledingen met een dikte in het traject van 350 nm tot 150 nm hebben een verder voordeel en wel dat er een tamelijk geringe kans is dat er een ongewenste verkleuring in de reflectie optreedt, ten gevolge van interferentie-effecten. Het verdient in het bijzonder de voorkeur, dat het beklede 15 paneel een kleurzuiverheid heeft van niet meer dan 10 % en bij voorkeur niet meer dan 6 %, zodat dit een neutraal karakter heeft. Dit is een zeer belangrijke overweging bij panelen voor toepassing als voertuigbeglazing. Dit draagt bij tot het vermijden van verwarring bij de rijder van het voertuig en neemt 20 elk risico weg voor het verkeerd beoordelen van de kleur van een verkeersteken of -licht.

Teneinde de doorlating van lage zonne-energie te bevorderen, verdient het de voorkeur dat een dergelijke lage-emissiebekleding aan het beklede oppervlak een emissiefactor 25 ten opzichte van de infraroodstraling verleent met golflengten boven 3 ^im van tenminste 0,50 en bij voorkeur minder dan 0,35.

Het doel van de uitvinding wordt in het bijzonder bevorderd met behulp van lage-emissiebekledingen met hoge efficiëntie. Het is gewenst, dat dergelijke bekledingen een 30 goede lage emissie hebben, maar ook dat zij voldoende dun zijn teneinde de doorlating van zichtbaar licht niet al te veel te verminderen. Gebleken is, dat deze doelen worden bevorderd wanneer een dergelijke lage-emissiebekleding een emissiefactor en een dikte heeft (uitgedrukt in nanometers), die zodanig 35 zijn, dat hun produkt niet meer dan 110 en bij voorkeur niet meer dan 90 is.

Bij sommige voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding is het paneel samengesteld als een laminaat, waarbij 8702477 --5-

« V

de glasplaat verbonden is met tenminste één andere plaat via een daartussen aanwezig kleefmiddel. Gelamineerde panelen hebben voordelen uit het oogpunt van veiligheid, in het bijzonder wanneer ze gebruikt worden als voertuigvoorruiten. Het 5 is bovendien in het algemeen gemakkelijker ëên laag (lage emissie of bescherming tegen zonnestralen) op elk van twee platen te vormen, dan het aanbrengen van dergelijke lagen op dezelfde plaat. Een verder voordeel van de toepassing van een laminaat ligt daarin, dat dit het mogelijk maakt de tegen 10 zonnestralen beschermende bekleding binnen de dikte van het laminaat te plaatsen, waarbij de laag wordt beschermd tegen slijtage tijdens toepassing.

De genoemde tegen zonnestraling beschermende bekleding kan worden geconstrueerd als een energie-absorberende 15 bekleding, waarbij echter de toepassing van dergelijke bekledingen gepaard gaat met de toename van de temperatuur van het paneel onder gegeven invallende stralingscondities, hetgeen leidt tot een toenemende terugkaatsing van de infraroodenergie door het paneel, terwijl bovendien dergelijke bekledingen de 20 neiging hebben inherente absorptie van zichtbaar licht te vertonen. Het verdient derhalve de voorkeur dat de tegen zonnestralen beschermende laag een reflectieve laag is, die is aangebracht op het blootgestelde oppervlak van het paneel. Een dergelijke bekleding kan een grotere doorlaatbaarheid voor 25 zichtbaar licht hebben, terwijl zijn zonbeschermende werking niet leidt tot overmatige verhitting van het beklede paneel.

Een dergelijke bekleding kan ook geschikt zijn voor het maskeren van lelijke interferentieverkleuringseffecten, die aanwezig kunnen zijn ten gevolge van de lage-emissiebekleding.

30 Met voordeel bevat de reflectielaag titaandioxide.

Bekledingen met titaandioxide kunnen zeer effeciënte energie-reflecterende platen vormen. Een dergelijke bekleding kan bijv. een mengsel van tin en titaandioxide bevatten.

Bij voorkeur heeft de reflectielaag een dikte in 35 de orde van grootte van 20 nm tot 350 nm. De werkelijke te kiezen dikte is afhankelijk van de gewenste eigenschappen van de bekleding, waarbij gedacht dient te worden aan de wenselijkheid van bevredigende doorlating van zichtbaar licht 8702477 « % - 6 - gekoppeld aan effeciënte bescherming tegen energie en geschikte bestendigheid tegen slijtage. Een gemengde tin- en titaan-dioxidebekleding kan in dit opzicht bijzonder gunstig zijn, aangezien ten eerste een dergelijke bekleding een inherent 5 grotere bestendigheid tegen slijtage heeft dan een bekleding van zuiver titaandioxide en ten tweede omdat een dergelijke bekleding een lagere brekingsindex heeft dan een bekleding van zuiver titaandioxide, zodat voor dezelfde zonne-enrgiedoor-laateigenschappen deze dikker kan worden gemaakt en dus meer 10 bestand tegen slijtage zal zijn.

Ruiten voor inbouw in voertuigen van diverse soorten zijn vaak gekromd, d.w.z. dat de onderhavige uitvinding dienovereenkomstig panelen van boven genoemd type omvat, waarbij de kromming zodanig is, dat de ruiten een convex 15 hoofdoppervlak hebben en een concaaf hoofdoppervlak.

Reeds eerder is opgemerkt, dat de doelmatigheid van het paneel in zekere zin afhankelijk is van die zijde daarvan, waarop de energie invalt en dat voor de beste resultaten de lage-emissiebekleding dient te worden in gebouwd in 20 de tegen zonnestralen beschermende laag, zodat van deze beide lagen de tegen zonnestralen beschermende laag de eerste is voor het opvangen van zonnestralen. Aangezien dergelijke gekromde panelen meestal met hun concave vlakken naar binnentoe gericht worden geïnstalleerd bij toepassing als voertuigruiten 25 verdient het de voorkeur, dat de lage-emissiebekleding wordt aangebracht op het concave hoofdvlak van het paneel.

De uitvinding omvat voorts een paneel zoals boven beschreven, dat is gemonteerd in een voertuig en wel zodanig, dat zijn lage-emissiebekleding gericht is naar de binnenzijde 30 van het voertuig.

De uitvinding strekt zich verder uit tot een voertuig, voorzien van tenminste één ruit, gevormd uit een paneel zoals hierboven beschreven.

Diverse uitvoeringsvormen van de uitvinding zullen 35 thans nader worden beschreven aan de hand van de bijgaande schematische tekeningen, die een paneel volgens de uitvinding weergeven, welk paneel gemonteerd is als een voorruit van een wegvoertuig, terwijl bovendien de uitvinding wordt toegelicht 8702477

8 S

- 7 - aan de hand van voorbeelden.

In de tekening omvat een voertuigruit 100 een glasplaat 101, die is voorzien van een bekleding 102, die de emissie van het beklede oppervlak vermindert ten opzichte van 5 de infraroodstraling met golflengten boven 3 ^im. De onbeklede zijde van de glasplaat 101 is via een kleefmiddellaag (niet aangegeven) verbonden met een tweede glasplaat 103. De tweede plaat 103 is aan zijn buitenoppervlak voorzien van een tweede bekleding 104. De tweede bekleding 104 is geschikt voor het 10 tegenhouden van infraroodstralen met korte golflengte. De dikte van iedere bekleding 102, T04 is zodanig gekozen, dat het paneel een doorlaatbaarheid voor zichtbaar licht heeft van tenminste 70 % en een totale zonnestralenenergiedoorlating van tenminste 75 %.

15 Het paneel 100 is gekromd, zodat het een convexe zijde heeft en een concave zijde. De lage-emissiebekleding 102 bevindt zich op de concave zijde. Het paneel is gemonteerd als een voorruit van een wegvoertuig in een zetting 105 van een voertuigcarrosserie 106 en is verbonden met de voertuigcarros-20 serie door middel van kleefmiddel 107 met de lage-emissiebekleding 102 naar binnentoe in het voertuig gekeerd.

Volgens een variant omvat het paneel T00 een enkele glasplaat, die op elk van zijn oppervlakken is bekleed.

Volgens een andere variant is of zijn de toege-25 paste glasplaat of glasplaten chemisch getemperd. Alternatief kan het glas thermisch getemperd zijn.

VOORBEELDEN

In de voorbeelden zijn diverse bekledingen pyroly-tisch aan beide zijden van soda-lime-glas aangebracht, welke 30 glasplaat een dikte heeft van 4 mm. De bekledingen zijn als volgt.

Lage-emissiebekleding A. Glasplaten met een dikte van 4 mm worden pyrolytisch bekleed met een fluor-gedoopte tindioxidebekleding met een dikte van 330 nm en een emissivi-35 teit van 0,25 met betrekking tot infraroodstraling met golflengten boven 3 jim.

Lage-emissiebekleding B. Glasplaten met een dikte van 4 mm worden pyrolytisch bekleed met een fluor-gedoopte 8702477 # * - 8 - ι tindioxidebekleding met een dikte van 260 nm en een emissivi-teit van 0,30 met betrekking tot infraroodstralen met een golflengte boven 3 yam.

Lage-emissiebekleding C. Glasplaten met een dikte 5 van 4 mm worden pyrolytisch bekleed met een fluor-gedoopte tindioxidebekleding met een dikte van 200 nm en een emissivi-teit van 50 met betrekking tot infraroodstralen met een golflengte boven 3 yam.

Bekleding A tegen zonnestralen. Glasplaten met een 10 lage-emissiebekleding, zoals boven vermeld, worden pyrolytisch bekleed tot een dikte van 20 nm, waarbij de bekleding in hoofdzaak geheel uit titaandioxide bestaat.

Bekleding B tegen zonnestralen. Glasplaten met een lage-emissiebekleding, zoals boven vermeld, worden pyrolytisch 15 bekleed tot een dikte van 20 nm, welke bekleding bestaat uit 70 vol.% titaandioxide en 30 vol.% tindioxide.

Bekleding C tegen zonnestralen. Glasplaten met een lage-emissiebekleding, zoals boven vermeld, worden pyrolytisch bekleed tot een dikte van 20 nm, waarbij de bekleding bestaat 20 uit 30 vol.% titaandioxide en 70 vol.% tindioxide.

Bekleding D tegen zonnestralen. Glasplaten, voorzien van een lage-emissiebekleding, zoals boven vermeld, worden pyrolytisch bekleed tot een dikte van 320 nm, waarbij de bekleding praktisch geheel is samengesteld uit titaan-25 dioxide.

Bekleding E tegen zonnestralen. Glasplaten met een lage-emissiebekleding, zoals boven vermeld, worden pyrolytisch bekleed tot een dikte van 320 nm, waarbij de bekleding is samengesteld uit 70 vol.% titaandioxide en 30 vol.% tindioxide. 30 Bekleding F tegen zonnestralen. Glasplaten met een lage-emissiebekleding, zoals boven vermeld, worden pyrolytisch bekleed tot een dikte van 160 nm, waarbij de bekleding is samengesteld uit 30 vol.% titaandioxide en 70 vol.% tindioxide.

Bekleding G tegen zonnestralen. Glasplaten, voor-35 zien van een lage-emissiebekleding zoals boven vermeld, worden pyrolytisch bekleed tot een dikte van 320 nm, waarbij de bekleding is samengesteld uit 30 vol.% titaandioxide en 70 vol.% tindioxide.

8702477 $ t - 9 -

De diverse beklede platen werden vervolgens belicht onder gebruikmaking van C.I.E.-belichtingsapparaat Df waarbij de lichtstralen terecht kwamen op die zijde, die was voorzien van bekleding tegen zonnestralen, terwijl de ver-5 schillende eigenschappen van de beklede platen als volgt werden gemeten.

lage- bekleding doorlating doorlating absorptie voor- emissie- tegen zon- van zicht- van totale van zicht- kleurzui- beeld bekleding nestralen baar licht energie baar licht verheid 10 I Ά A 73,2 % 70,3 % 2,5 % 5,5 % II B A 74,7 % 70,6 % 2,5 % 4,5 % III C A 71,0 % 71,4 % 2,6 % 5,3 % IV A B 76,5 % 72,6 % 2,6 % 4,0 % V B B 78,2 % 72,8 % 2,6 % 3,0 % 15 VI C B 74,1 % 73,6 % 2,7 % 3,7 % VII A C 79,1 % 73,3 % 2,7 % 2,9 % VIII B C 81,0 % 74,5 % 2,7 % 1,9 % IX B D 72,2 % 66,0 % 2,8 % 5,0 % X B E 71,0 % 68,0 % 2,8 % 4,7 % 20 XI A F 76,3 % 70,1 % 2,9 % 9,4 % XII B F 77,5 % 70,0 % 2,8 % 8,0 % XIII A G 72,6 % 69,3 % 3,0 % 6,4 % XIV B G 73,8 % 69,3 % 3,0 % 1,5 %

De waarden voor kleurzuiverheid werden verkregen 25 onder toepassing van C.I.E.-belichtingsapparaat C.

8702477

Claims (17)

1. Lichtdoorlatend glazen paneel met tenminste één beklede glasplaat, met het kenmerk, dat een dergelijk paneel is voorzien van een eerste bekleding aan 5 een blootgestelde glaszijde ervan, die de emissie van die zijde met betrekking tot de infraroodstralen met golflengen boven 3 yam vermindert en op de of een andere zijde van het paneel van een bekleding tegen zonnestralen, die geschikt is voor het tegenhouden van infraroodstralen met een korte golf- 10 lengte, waarbij de dikte van iedere bekleding zodanig wordt gekozen, dat het paneel een doorlating van zichtbaar licht heeft van tenminste 70 % en een totale zonnestralenenergie-doorlating van tenminste 75 %.

2. Paneel volgens conclusie 1, met het 15kenmerk, dat het paneel een doorlating voor zichtbaar licht heeft van tenminste 75 %.

3. Paneel volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk , dat het paneel een absorptie voor zichtbaar licht heeft van niet meer dan 3 %.

4. Paneel volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de lage-emissiebekleding een tinoxidebekleding is.

5. Paneel volgens conclusie 4, met het kenmerk , dat de lage-emissiebekleding een fluor- 25 gedopte tinoxidebekleding is.

6. Paneel volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de lage-emissiebekleding een dikte heeft in de orde van grootte van 350 nm tot 150 nm.

7. Paneel volgens een der voorgaande conclusies, 30. e t het kenmerk, dat het beklede paneel een kleurzuiverheid heeft van niet meer dan 10 % en bij voorkeur niet meer dan 6 %.

8. Paneel volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de lage-emissiebekleding 35 de beklede zijde een emissiefactor met betrekking tot infra--roodstraling met een golflengte boven 3 yim meegeeft van tenminste 0,50.

9. Paneel volgens een der voorgaande conclusies, 8702477 - 11 - met het kenmerk, dat de lage-emissiebekleding een emissiefactor en een dikte (uitgedrukt in nanometers) heeft, die zodanig zijn dat produkt niet meer is dan 110 en bij voorkeur niet meer dan 90.

10. Paneel volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het paneel is samengesteld als een laminaat, waarbij de glasplaat met behulp van een tussenliggend kleefmiddelmateriaal verbonden is met tenminste één andere plaat.

11. Paneel volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de bekleding tegen zonnestralen een reflecterende bekleding is, die is aangebracht op de andere blootgestelde zijde van het paneel.

12. Paneel volgens conclusie 11,met het 15kenmerk , dat de reflectiebekleding titaandioxide bevat.

13. Paneel volgens conclusie 11 of 12, met het kenmerk, dat de reflectiebekleding een dikte heeft in de orde van groote van 20 nm tot 350 nm.

14. Paneel volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het paneel gekromd is, zodat deze een convex hoofdvlak en een concaaf hoofdvlak heeft.

15. Paneel volgens conclusie 14, met het 25 kenmerk , dat de lage-emissiebekleding aan de concave hoofdzijde van het paneel is aangebracht.

16. Paneel volgens een der voorgaande conclusies, gemonteerd in een voertuig, waarbij zijn lange-emissiebekle-ding gericht is naar het inwendige van het voertuig.

17. Motorvoertuig, voorzien van tenminste één ruit gevormd door een paneel volgens een der voorgaande conclusies. 35 8702477