Acristalamiento.

Acristalamiento que comprende un sustrato de vidrio (1) provisto sobre una de sus caras,

destinado a formar la cara 1 de dicho acristalamiento en la posición de utilización, de un apilamiento de capas delgadas que comprende, desde dicho sustrato (1), una capa (2) de óxido transparente electroconductor, una capa intermedia (3) de índice de refracción comprendido en un intervalo que va de 1,40 a 1,55 y un espesor óptico Y, y una capa fotocatalítica (4) cuyo espesor óptico X es a lo sumo 50 nm, estando dichos espesores ópticos X e Y, expresados en nanometros, siendo tales como:**Fórmula**

Acristalamiento La invención se refiere al campo de los acristalamientos que comprenden un sustrato de vidrio, provisto sobre al menos una de sus caras de un apilamiento de capas delgadas.

Por razones medioambientales y asociadas a la preocupación por economizar energía, las viviendas de ahora en adelante se proveen de acristalamientos múltiples, dobles, incluso triples, a menudo dotados de capas con propiedades de débil emisividad, destinadas a limitar las transferencias de calor hacia el exterior de la vivienda. Estos acristalamientos con coeficiente de transmisión térmica muy débil están sujetos, sin embargo, a la aparición de condensación de agua sobre su superficie exterior, en forma de vaho o escarcha. En caso de cielo despejado durante la noche, los intercambios de calor por radiación con el cielo provocan una bajada de temperatura que ya no se compensa suficientemente por los aportes de calor que provienen del interior de la vivienda. Cuando la temperatura de la superficie exterior del acristalamiento pasa por debajo del punto de rocío, el agua condensa sobre dicha superficie, dificultando la visibilidad a través del acristalamiento por la mañana, a veces durante varias horas.

Para resolver este problema, es conocido disponer en la cara 1 del acristalamiento (la cara exterior) una capa con la propiedad de baja emisividad, por ejemplo un capa de un óxido transparente electroconductor (TCO) para reducir los intercambios radiativos con el cielo. La solicitud de patente internacional WO 2007/115796 recomienda, por ejemplo, emplear un apilamiento que comprenda una capa TCO, una capa de bloqueo y finamente una capa fotocatalítica.

Una solución, si permite resolver eficazmente en gran parte los problemas de condensación del agua, no está desprovista sin embargo de inconvenientes. Si el grosor de las capas no está optimizado, esta solución reduce de manera importante el factor solar del acristalamiento. El factor solar corresponde a la fracción de energía solar transmitida por el acristalamiento al interior de la vivienda, por transmisión directa a través del acristalamiento y por reemisión de la radiación absorbida por el acristalamiento al interior. O, es importante, sobre todo en invierno o en los países de clima frío, poder maximizar los aportes de calor solar a través del acristalamiento a fin de reducir los gastos de calefacción.

La invención tiene por objeto obviar estos inconvenientes proponiendo un acristalamiento que pueda limitar, incluso suprimir la aparición de condensación (vaho o escarcha) sobre la superficie externa, al tiempo que se penalice lo menos posible el factor solar y por tanto las transferencias de calor al interior de la vivienda.

A tal efecto, la invención tiene por objeto un acristalamiento que comprende un sustrato de vidrio provisto sobre una de sus caras, destinado a formar la cara 1 de dicho acristalamiento en la posición de utilización, de un apilamiento de capas delgadas que comprende, desde dicho sustrato, una capa de óxido transparente electroconductor, una capa intermedia de índice de refracción comprendido en un intervalo que va de 1, 40 a 1, 55 y espesor óptico Y, y una capa fotocatalítica cuyo espesor óptico X es a lo sumo 50 nm, siendo dichos espesores ópticos X e Y, expresados en nanometros, tales que:

** (Ver fórmula) **

Por " cara 1 " del acristalamiento, se entiende, como es habitual en la técnica, la cara externa del acristalamiento que está destinada a estar colocada de manera que se encuentre en contacto con el exterior de la vivienda. Las caras de un acristalamiento se numeran partiendo del exterior, si bien la cara 2 es la cara opuesta a la cara 1, dicho de otro modo, la otra cara de la misma hoja de vidrio. En un acristalamiento múltiple, comprendiendo dos hojas de vidrio o más, la cara 3 es la cara de la segunda hoja de vidrio del acristalamiento haciendo cara a la cara 2, la cara 4 es la cara opuesta a la cara 3, etc.

Los índices de refracción se miden, por ejemplo por elipsometría, para una longitud de onda de 550 nm. El espesor óptico de una capa corresponde al producto del espesor físico (también denominado geométrico) de la capa y de su índice de refracción.

El acristalamiento según la invención es preferiblemente un acristalamiento múltiple, especialmente doble o triple, incluso más, por ejemplo cuádruple. Estos acristalamientos presentan en efecto un débil coeficiente de transmisión térmica, y son los más afectados por el fenómeno de la condensación. Un acristalamiento doble está constituido en general por dos hojas de vidrio que hacen la cara y que ahorra una lámina de gas, por ejemplo aire, argón, xenón o incluso kriptón. Se dispone en general en la periferia del acristalamiento, entre las hojas de vidrio, un marco espaciador, en forma de perfil metálico, por ejemplo de aluminio, solidarizado a las hojas de vidrio por una cola, estando sellada la periferia del acristalamiento con ayuda de masilla, por ejemplo de silicona, polisulfuros o poliuretano, para evitar toda entrada de humedad en el seno de la lámina de gas. Para limitar la humedad, se dispone con frecuencia de un tamiz molecular en el marco espaciador. Un triple acristalamiento se constituye de la misma manera, con la salvedad de que el número de hojas de vidrio es tres.

Aunque el acristalamiento según la invención es un acristalamiento triple, al menos otra cara, elegida entre las caras 2 a 5, se reviste preferiblemente de un apilamiento con propiedades de emisividad débil. Se puede tratar especialmente de apilamientos de capas delgadas que comprenden al menos una capa de plata, estando dispuesta la capa o cada capa de plata entre las capas dieléctricas. Se entiende por débil emisividad, una emisividad en general de a lo sumo 0, 1, especialmente 0, 05. Preferiblemente, otras dos caras, especialmente las caras 2 y 5 se revisten de dicho apilamiento. Otras configuraciones son igualmente posibles, pero menos preferidas: las caras 2 y 3, 2 y 4, 3 y 4, 4 y 5, las caras 2, 3 y 4, las caras 2, 3 y 5, las caras 2, 4 y 5, las caras 2, 3, 4 y 5. Otros tipos de apilamientos se pueden disponer sobre las caras del acristalamiento, por ejemplo apilamientos antirreflectantes, en la cara 2, 3, 4, 5 ó 6.

Aunque el acristalamiento según la invención es un acristalamiento doble, la cara 2 se reviste ventajosamente de un apilamiento con propiedades de débil emisividad, especialmente del tipo que se acaba de describir. Alternativamente, la cara 2 puede estar revestida de un apilamiento de control solar, lo que sin embargo no se prefiere ya que dicho apilamiento conduce a reducir el factor solar.

El acristalamiento según la invención se puede emplear como todo tipo de acristalamiento. Se puede integrar en una fachada, techado, terraza. Se puede disponer en vertical o inclinado.

El sustrato de vidrio es preferiblemente transparente e incoloro (se trata entonces de un vidrio claro o extra-claro) . Puede ser coloreado, por ejemplo azul, verde, gris o bronce, pero este modo de realización, penalizador para el factor solar, no es preferido. El vidrio es preferiblemente de tipo silico-sodo-cálcico, pero puede ser igualmente de vidrio de tipo borosilicato o alumino-borosilicato. El espesor del sustrato está comprendido en general en un intervalo que oscila de 0, 5 mm a 19 mm, preferiblemente de 0, 7 a 9 mm, especialmente de 2 a 8 mm, incluso de 4 a 6 mm. Igualmente, cuando sea procedente, para las otras hojas de vidrio del acristalamiento múltiple.

El sustrato de vidrio es preferiblemente de tipo flotado, es decir susceptible de ser obtenido por un procedimiento que consiste en verter el vidrio fundido sobre un baño de estaño en fusión (baño " float ") . En este caso, el apilamiento también se puede desmontar tanto sobre la cara " estaño " como sobre la cara " atmósfera" del sustrato. Se entiende por caras " atmósfera" y " estaño ", las caras del sustrato que están en contacto respectivamente con la atmósfera reinante en el baño float y en contacto con el estaño fundido. La cara de estaño contiene una cantidad reducida superficial de estaño difundida en la estructura de vidrio.

Al menos una hoja de vidrio, que consta del apilamiento que constituye el objeto de la invención, se puede templar o endurecer, para impartirle propiedades de resistencia mecánica mejorada. Como se describe a continuación, el temple térmico se puede utilizar igualmente para mejorar las propiedades de emisividad o fotocatalíticas de las capas. Para mejorar las propiedades acústicas o de resistencia a la fractura del acristalamiento según la invención, al menos una hoja de vidrio del acristalamiento se puede estratificar a otra hoja en medio de una hoja separadora en un polímero tal como polivinilbutiral (PVB) o... [Seguir leyendo]

1. Acristalamiento que comprende un sustrato de vidrio (1) provisto sobre una de sus caras, destinado a formar la cara 1 de dicho acristalamiento en la posición de utilización, de un apilamiento de capas delgadas que comprende, desde dicho sustrato (1) , una capa (2) de óxido transparente electroconductor, una capa intermedia (3) de índice de refracción comprendido en un intervalo que va de 1, 40 a 1, 55 y un espesor óptico Y, y una capa fotocatalítica (4) cuyo espesor óptico X es a lo sumo 50 nm, estando dichos espesores ópticos X e Y, expresados en nanometros, siendo tales como:

2. Acristalamiento según la reivindicación 1, que es un acristalamiento múltiple, especialmente doble o triple.

3. El acristalamiento según una de las reivindicaciones precedentes, tal como la capa (2) de un óxido transparente electroconductor es una capa de óxido de estaño dopado con flúor o una capa de óxido mixto de estaño e indio.

4. Acristalamiento según una de las reivindicaciones precedentes, tal que el índice de refracción de la capa (2) de un óxido transparente electroconductor está comprendido en un intervalo que oscila de 1, 7 a 2, 5.

5. Acristalamiento según una de las reivindicaciones precedentes, tal que la emisividad de la capa (2) de un óxido transparente electroconductor es menor o igual que 0, 4, especialmente 0, 3.

6. Acristalamiento según una de las reivindicaciones precedentes, tal que la capa intermedia (3) es a base de sílice.

7. Acristalamiento según una de las reivindicaciones precedentes, tal que la capa fotocatalítica (4) es a base de óxido de titanio.

8. Acristalamiento según la reivindicación precedente, tal que la capa fotocatalítica (4) es una capa de óxido de titanio, cuyo índice de refracción está comprendido en un intervalo que oscila de 2, 0 a 2, 5.

9. Acristalamiento según una de las reivindicaciones precedentes, tal que el espesor óptico X es a lo sumo 40 nm, especialmente 30 nm.

10. Acristalamiento según una de las reivindicaciones precedentes, en el que se dispone una capa de protección (5) entre la capa (2) de un óxido transparente electroconductor, especialmente de óxido mixto de estaño e indio y la capa intermedia (3) .

11. Acristalamiento según una de las reivindicaciones precedentes, en el que se dispone, entre el sustrato (1) y la capa (2) de un óxido transparente electroconductor, una capa, o apilamiento de capas, de neutralización (6) .

12. Acristalamiento según la reivindicación precedente, en el que la capa (2) de un óxido transparente electroconductor es una capa de un óxido mixto de estaño e indio y se dispone entre el sustrato (1) y la capa o apilamiento de neutralización (6) una capa de adhesión (7) .

13. Acristalamiento según una de las reivindicaciones precedentes, tal que el apilamiento situado en la cara 1 se elige entre los siguientes apilamientos:

** (Ver fórmula) **

Vidrio / SiOC / SnO2 : F / SiO2 / TiO2

Vidrio / SiSnOx / SnO2 : F / SiO2 / TiO2

Vidrio / SiO2/ SiOxNy / ITO / Si3N4 / SiO2 / TiO2

Vidrio / SiO2 / Si3N4 / SiO2 / ITO / Si3N4 / SiO2 / TiO2

Vidrio / Si3N4 / SiO2 / ITO / Si3N4 / SiO2 / TiO2

14. Acristalamiento según una de las reivindicaciones precedentes, que es un acristalamiento triple en el cual al menos otra cara, elegida entre las caras 2 a 5, está revestida de un apilamiento con propiedades de emisividad baja, especialmente las caras 2 y 5.

15. Procedimiento de obtención de un acristalamiento según una de las reivindicaciones precedentes, en el cual las capas se depositan por pulverización catódica, después experimentan un tratamiento térmico destinado a mejorar la cristalización de las capas de TCO y fotocatalítica, eligiéndose dicho tratamiento térmico entre los tratamientos de templado, recocido, recocido rápido.

16. Procedimiento según la reivindicación precedente, tal que el recocido rápido se realiza con ayuda de una llama, antorcha de plasma o radiación láser.

17. Utilización del acristalamiento según una de las reivindicaciones de acristalamiento precedentes, para reducir la aparición de condensación de agua sobre la superficie de dicho acristalamiento.