ES2924812T3 - Unidad de ventana de IG para prevenir colisiones de pájaros - Google Patents

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Abstract

Esta invención se refiere a una ventana diseñada para evitar o reducir las colisiones de aves con ella. En ciertas realizaciones de ejemplo, la ventana puede incluir una unidad de ventana de vidrio aislante (IG) que tiene sustratos primero y segundo separados entre sí, donde al menos uno de los sustratos soporta un revestimiento reflectante ultravioleta (UV) para reflejar la radiación UV para que las aves son capaces de ver más fácilmente la ventana. Al hacer que la ventana sea más visible para las aves, se pueden reducir las colisiones de aves y, por lo tanto, las muertes de aves. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Unidad de ventana de IG para prevenir colisiones de pájaros
Esta invención se refiere a una unidad de ventana de vidrio aislante (IG) diseñada para prevenir o reducir colisiones de pájaros con la misma. La unidad de ventana de IG incluye al menos sustratos primero y segundo (por ejemplo, sustratos de vidrio) separados uno de otro, en la que al menos uno de los sustratos soporta un recubrimiento reflectante de ultravioleta (UV) con patrón para reflejar la radiación UV de modo que los pájaros pueden ver más fácilmente la ventana. Haciendo que la ventana sea más visible para los pájaros, pueden reducirse las colisiones de pájaros y muertes de pájaros.
Antecedentes de la invención
En la técnica se conocen unidades de ventana de IG. Por ejemplo, véanse las patentes estadounidenses n.os 6.632.491, 6.014.872; 5.800.933; 5.784.853; 5.557.462; 5.514.476; 5.308.662; 5.306.547; y 5.156.894. Una unidad de ventana de IG incluye normalmente al menos sustratos primero y segundo separados uno de otro por al menos un separador y/o sello. El hueco o espacio entre los sustratos separados puede o no llenarse con un gas (por ejemplo, argón) y/o evacuarse hasta una presión menor que la presión atmosférica en diferentes casos.
Muchas unidades de ventana de IG convencionales incluyen un recubrimiento de gestión solar (por ejemplo, recubrimiento de múltiples capas para reflejar al menos parte de la radiación infrarroja) en una superficie interior de uno de los dos sustratos. Tales unidades de IG permiten bloquear cantidades significativas de radiación infrarroja (IR) de modo que no alcanza el interior del edificio (apartamento, casa, edificio de oficinas o similares).
Desafortunadamente, las colisiones de pájaros con tales ventanas representan un problema significativo. Por ejemplo, en Chicago algunos edificios (por ejemplo, rascacielos) están ubicados en rutas de aves migratorias. Los pájaros que vuelan a lo largo de estas rutas se chocan repetidas veces contra estos edificios porque no pueden ver las ventanas del edificio. Esto da como resultado miles de muertes de pájaros, especialmente durante estaciones de migración de aves. Los pájaros que viven en entornos tales como bosques o zonas de parques, con edificios ubicados en tales zonas, se enfrentan a problemas similares asociados con volar contra los edificios.
Las maneras convencionales de reducir las colisiones de pájaros con ventanas incluyen el uso de redes, pegatinas o material sinterizado. Sin embargo, se considera que estas soluciones son ineficaces debido al impacto estético sobre la arquitectura y/o porque no funcionan ya que no hacen que el vidrio sea más visible para los pájaros.
La patente estadounidense n.° 8.114.488 y la solicitud de patente estadounidense US 2012/113 519 A1 dan a conocer una ventana para prevenir colisiones de pájaros. Sin embargo, aunque la ventana de la patente '488 es eficaz para prevenir/reducir colisiones de pájaros, hay posibilidad de mejora.
Además, el documento US 2007/188871 A1 se refiere a un sustrato transparente que comprende un recubrimiento antirreflexión sobre al menos una de sus caras, realizadas de una estructura de múltiples capas de película delgada. A la vista de lo anterior, se apreciará que existe una necesidad en la técnica de ventanas mejoradas que puedan prevenir o reducir colisiones de pájaros con las mismas.
Breve sumario de la invención
La invención se define en la reivindicación independiente 1. A continuación, las partes de la descripción y los dibujos que se refieren a realizaciones que no están cubiertas por las reivindicaciones no se presentan como realizaciones de la invención sino como antecedentes de la técnica o ejemplos útiles para entender la invención.
En determinados ejemplos de realización de esta invención, una ventana está diseñada para prevenir o reducir colisiones de pájaros con la misma. En determinados ejemplos de realización, la ventana puede comprender una unidad de ventana de vidrio aislante (IG). En realizaciones de unidad de ventana de IG, la unidad de ventana de IG incluye sustratos primero y segundo (por ejemplo, sustratos de vidrio) separados uno de otro, en la que al menos uno de los sustratos soporta un recubrimiento reflectante de ultravioleta (UV) para reflejar radiación UV de modo que los pájaros pueden ver más fácilmente la ventana. Haciendo que la ventana sea más visible para los pájaros de tal manera, pueden reducirse las colisiones de pájaros y, por tanto, las muertes de pájaros.
En determinados ejemplos de realización, se proporciona una unidad de ventana de IG que comprende: un primer sustrato de vidrio; un segundo sustrato de vidrio separado del primer sustrato de vidrio; un recubrimiento reflectante de UV proporcionado sobre el primer sustrato de vidrio y sobre una superficie exterior de la unidad de ventana de IG para estar orientado hacia un exterior de un edificio en el que va a montarse la unidad de ventana de IG; un recubrimiento de baja E proporcionado sobre el otro lado del primer sustrato de vidrio, de modo que el primer sustrato de vidrio soporta y está ubicado entre el recubrimiento reflectante de UV y el recubrimiento de baja E; en la que el recubrimiento reflectante de UV no forma parte de un recubrimiento de baja E y no contiene ninguna capa reflectante de IR de plata u oro; en la que el recubrimiento reflectante de UV presenta un patrón de modo que el recubrimiento reflectante de UV no se proporciona de manera continua a través de la totalidad del primer sustrato; en la que el recubrimiento reflectante de UV comprende capas primera, segunda, tercera y cuarta en este orden alejándose desde el primer sustrato de vidrio, y en la que las capas primera y tercera son capas de alto índice que tienen un índice de refracción de al menos aproximadamente 2,25 y las capas segunda y cuarta son capas de bajo índice que tienen un índice de refracción de no más de 1,8, en la que los índices de refracción se miden a 550 nm; en la que las capas primera, segunda, tercera y cuarta son, cada una, capas dieléctricas que son sustancialmente transparentes a la luz visible; y en la que la unidad de ventana de IG tiene una transmisión visible de al menos aproximadamente el 50%, y el recubrimiento reflectante de UV refleja al menos el 40% de la radiación UV en al menos una parte sustancial del intervalo de desde 300-400 nm.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una vista en sección transversal de una unidad de ventana de IG según un ejemplo de realización de esta invención.
La figura 2 es una vista en sección transversal de un recubrimiento reflectante de UV sobre un sustrato de vidrio, que puede usarse en la unidad de ventana de IG de la figura 1 según ejemplos de realización de esta invención. La figura 3 es una vista en sección transversal de otro recubrimiento reflectante de UV sobre un sustrato de vidrio, que puede usarse en la unidad de ventana de IG de la figura 1 según ejemplos de realización de esta invención. La figura 4 es una vista en sección transversal de otro recubrimiento reflectante de UV sobre un sustrato de vidrio, que puede usarse en la unidad de ventana de IG de la figura 1 según ejemplos de realización de esta invención. La figura 5 es una vista en sección transversal de aún otro recubrimiento reflectante de UV sobre un sustrato de vidrio, que puede usarse en la unidad de ventana de IG de la figura 1 según ejemplos de realización de esta invención.
La figura 6 es una vista en sección transversal de aún otro recubrimiento reflectante de UV sobre un sustrato de vidrio, que puede usarse en la unidad de ventana de IG de la figura 1 según ejemplos de realización de esta invención.
Descripción detallada de ejemplos de realización de la invención
Ahora se hace referencia más particularmente a los dibujos adjuntos en los que números de referencia iguales indican partes iguales a lo largo de las diversas vistas.
La diferencia entre la visión a color de un pájaro y un ser humano es significativa. El receptor visual de un pájaro puede ser de aproximadamente 370 nm, lo que significa que generalmente los pájaros pueden ver de manera eficiente en el rango UV. Usando esta diferencia, es posible realizar un recubrimiento que refleja eficazmente UV (haciéndolo visible para los pájaros) al tiempo que es sustancialmente neutro/invisible frente a los ojos humanos. Una ventana está diseñada para prevenir o reducir colisiones de pájaros con la misma. En determinados ejemplos de realización, la ventana puede comprender una unidad de ventana de vidrio aislante (IG) o alternativamente una ventana monolítica. En realizaciones de unidad de ventana de IG, la unidad de ventana de IG incluye sustratos primero y segundo (por ejemplo, sustratos de vidrio) separados uno de otro, en la que al menos uno de los sustratos soporta un recubrimiento reflectante de ultravioleta (UV) para reflejar radiación UV de modo que los pájaros pueden ver más fácilmente la ventana. En realizaciones preferidas, se hace que la ventana sea más visible para los pájaros proporcionando el recubrimiento reflectante de UV sobre una superficie expuesta al exterior de la unidad de ventana de IG de modo que está expuesto a la atmósfera ambiental fuera del edificio en el que se monta la unidad de ventana. Haciendo que la ventana sea más visible para los pájaros de tal manera, pueden reducirse las colisiones de pájaros y, por tanto, las muertes de pájaros. En realizaciones de unidad de ventana de IG, los sustratos separados primero y segundo están separados uno de otro por al menos un sello y/o separador. El primer sustrato soporta un recubrimiento de gestión solar (recubrimiento de baja E) para bloquear al menos parte de la radiación infrarroja (IR) y un recubrimiento de bloqueo reflectante de UV para reflejar radiación UV para hacer que la ventana sea más visible para los pájaros con el fin de reducir las colisiones. En determinados ejemplos de realización, el recubrimiento de baja E puede tener una emisividad (En) de no más de 0,10 y/o una resistencia laminar (Rs) de no más de 8 ohm/cuadrado. El recubrimiento reflectante de UV bloquea al menos el 40%, más preferiblemente al menos el 55%, incluso más preferiblemente al menos el 60% y posiblemente al menos el 65% de la radiación UV en al menos una parte sustancial del intervalo de desde 350 hasta 440 nm (o alternativamente en una parte sustancial del intervalo de desde 300-400 nm). Esto es un bloqueo/reflexión de UV significativo y representa una ventaja significativa con respecto a recubrimientos descritos en la patente estadounidense n.° 8.114.488. Esto aumenta la reflexión de UV de la unidad de ventana destinada a aplicaciones comerciales o residenciales con el fin de hacer que tales ventanas sean más visibles para los pájaros, previniendo o reduciendo de ese modo las colisiones de pájaros. El uso de tales recubrimientos en el presente documento potencia el rendimiento del vidrio o la ventana aumentando la reflectancia de UV más allá de los límites normales de vidrio en placa sin recubrir de partida en el intervalo de 300-440 nm del espectro. El recubrimiento de reflexión/bloqueo de UV presenta un patrón (por ejemplo, en un patrón de rejilla o en un patrón de tiras paralelas) sobre la unidad de ventana lo que puede hacer que sea incluso más visible para los pájaros para reducir adicionalmente las colisiones de pájaros. Además, la unidad de ventana de IG tiene preferiblemente una transmisión visible de al menos aproximadamente el 50%, más preferiblemente de al menos aproximadamente el 60% e incluso más preferiblemente de al menos aproximadamente el 65% o al menos aproximadamente el 70%. Los artículos recubiertos monolíticos que tienen tan sólo el recubrimiento 150 sobre un sustrato 1 de vidrio pueden tener: (a) una transmisión visible de al menos aproximadamente el 70%, más preferiblemente de al menos aproximadamente el 80% e incluso más preferiblemente de al menos aproximadamente el 85%, (b) la reflectancia de UV de lado de película de al menos el 38% (más preferiblemente al menos el 40%, más preferiblemente al menos el 55%, incluso más preferiblemente al menos el 60% y posiblemente al menos el 65%), y (c) una reflectancia visible de lado de película de menos de aproximadamente el 20%, más preferiblemente menos de aproximadamente el 15% y lo más preferiblemente menos de aproximadamente el 10%. Por tanto, la reflectancia de UV de lado de película puede ser al menos aproximadamente 4 veces superior a la reflectancia visible de lado de película del artículo recubierto monolítico (más preferiblemente al menos aproximadamente 5 veces superior, incluso más preferiblemente al menos aproximadamente 8 veces superior y posiblemente al menos 10 veces superior).
La figura 1 es una vista en sección transversal de una porción de una unidad de ventana de IG según un ejemplo de realización de esta invención. Tal como se muestra en la figura 1, la unidad de ventana de IG incluye un primer sustrato 1 y un segundo sustrato 30 que están separados uno de otro al menos por uno o más sellos o separadores 15 periféricos. Opcionalmente, puede proporcionarse una matriz de separadores (no mostrados) entre los sustratos en una zona de visualización de la ventana para separar los sustratos uno de otro como en el contexto de una unidad de ventana de IG con vacío. El/los separador(es) 15, otro(s) separador(es) y/o sello periférico separan los dos sustratos 1 y 30 uno de otro de modo que los sustratos no entran en contacto entre sí y de modo que se define un espacio o hueco 17 entre los mismos. El espacio 17 entre los sustratos 1, 30 puede evacuarse hasta una presión menor que la atmosférica en determinados ejemplos de realización y/o puede llenarse con un gas (por ejemplo, Ar) en determinados ejemplos de realización. Alternativamente, no se necesita llenar el espacio 17 entre los sustratos 1, 30 con un gas y/o no se necesita evacuarlo hasta una baja presión. En determinados ejemplos de realización, es posible suspender lámina metálica u otra(s) hoja(s) reflectante(s) de radiación (no mostradas) en el espacio 17. Cuando el/los sustrato(s) 1 y/o 30 es/son de vidrio, cada sustrato de vidrio puede ser del tipo de vidrio de cal sodada-sílice, o cualquier otro tipo de vidrio adecuado, y puede tener un grosor, por ejemplo, de desde aproximadamente 1 hasta 10 mm en determinados ejemplos de realización de esta invención.
La unidad de ventana de IG de la figura 1 incluye un recubrimiento 19 de gestión solar (recubrimiento de baja E) que está soportado sobre una superficie interior del sustrato 1. El recubrimiento 19 de baja E incluye una o más capas, aunque, en muchas realizaciones, es un recubrimiento de múltiples capas. El recubrimiento 19 de baja E incluye al menos una capa reflectante de IR (por ejemplo, basada en plata u oro) intercalada entre al menos capas dieléctricas primera y segunda. Dado que un ejemplo de función del recubrimiento 19 de baja E es bloquear (es decir, reflejar y/o absorber) determinadas cantidades de radiación IR y prevenir que las mismas alcancen el interior del edificio, el recubrimiento 9 de gestión solar incluye al menos una capa de bloqueo de IR (es decir, de reflexión y/o absorción de IR). Ejemplo(s) de capa de bloqueo de IR que puede estar presente en el recubrimiento 19 es/son de, o incluye(n) plata (Ag), níquel-cromo (NiCr), oro (Au) y/o cualquier otro material adecuado que bloquea cantidades significativas de radiación IR. Los expertos en la técnica apreciarán que no se necesita que la(s) capa(s) de bloqueo de IR del recubrimiento 19 de baja E bloquee(n) toda la radiación IR, sino que tan sólo se necesita que bloquee(n) cantidades significativas de la misma. En determinadas realizaciones, cada capa de bloqueo de IR del recubrimiento 19 se proporciona entre al menos un par de capas dieléctricas. Los ejemplos de capas dieléctricas incluyen nitruro de silicio, óxido de titanio, oxinitruro de silicio, óxido de estaño y/u otros tipos de óxidos de metal y/o nitruros de metal. En determinadas realizaciones, además de estar entre un par de capas dieléctricas, cada capa de bloqueo de IR también puede proporcionarse entre un par de capas de contacto de, o que incluyen, un material tal como un óxido y/o nitruro de níquel-cromo o cualquier otro material adecuado. Ejemplos de recubrimientos 19 de baja E que pueden proporcionarse sobre el sustrato 1 se describen en las patentes estadounidenses n.os 7.267.879, 6.576.349, 7.217.461, 7.153.579, 5.800.933, 5.837.108, 5.557.462, 6.014.872, 5.514.476, 5.935.702, 4.965.121, 5.563.734, 6.030.671, 4.898.790, 5.902.505, 3.682.528. Evidentemente, los recubrimientos 19 de gestión solar en el presente documento no están limitados a estos recubrimientos particulares y, en vez de eso, puede usarse cualquier otro recubrimiento de gestión solar adecuado que pueda bloquear cantidades de radiación IR. Los recubrimientos 19 de gestión solar en el presente documento pueden depositarse sobre el/los sustrato(s) 1 y/o 30 de cualquier manera adecuada, incluyendo, pero sin limitarse a, pulverización catódica, deposición en fase de vapor y/o cualquier otra técnica adecuada.
Haciendo todavía referencia a la figura 1, la unidad de ventana de IG incluye además un recubrimiento 150 reflectante de UV para reflejar cantidades significativas de radiación UV, haciendo de ese modo que la ventana sea más visible para los pájaros. Los recubrimientos 150 pueden depositarse mediante pulverización catódica en ejemplos de realización de esta invención. El recubrimiento 150 reflectante de UV puede ser, con fines de ejemplo y sin limitación, cualquiera de los recubrimientos reflectantes de UV ilustrados en las figuras 2-6. Esto aumenta la reflexión UV de la unidad de ventana con el fin de hacer que tales ventanas sean más visibles para los pájaros, previniendo o reduciendo de ese modo las colisiones de pájaros. El uso de tales recubrimientos 150 en el presente documento potencia el rendimiento del vidrio o la ventana aumentando la reflectancia de UV más allá de los límites normales de vidrio en placa sin recubrir de partida en el intervalo de 300-440 nm del espectro. En determinados ejemplos de realización, el recubrimiento 150 reflectante de UV está en contacto directo con el sustrato 1 de vidrio sobre la superficie exterior del mismo y no forma parte de un recubrimiento 19 de baja E. En particular, no hay ninguna capa reflectante de IR (por ejemplo, capas basadas en plata, basadas en oro, de NiCr o basadas en TCO reflectantes de IR) en el recubrimiento 150, y no hay ninguna capa reflectante de IR en el lado del sustrato 1 sobre el cual se proporciona el recubrimiento 150. En vez de eso, puede proporcionarse cualquier recubrimiento de baja E (por ejemplo, véase el recubrimiento 19 de baja E) sobre el otro lado de sustrato 1 con respecto al recubrimiento 150 o alternativamente sobre la superficie del sustrato 30 de vidrio que está orientada hacia el hueco 17. En determinados ejemplos de realización, el recubrimiento 150 reflectante de UV bloquea al menos el 40%, más preferiblemente al menos el 55%, incluso más preferiblemente al menos el 60% y posiblemente al menos el 65% de la radiación UV en al menos una parte sustancial del intervalo de desde 350 hasta 440 nm (o alternativamente en una parte sustancial del intervalo de desde 300-400 nm).
El recubrimiento 150 reflectante de UV presenta un patrón (por ejemplo, en forma de una rejilla o en tiras sustancialmente paralelas o no paralelas) sobre la superficie del sustrato 1 tal como se muestra en la figura 1, o alternativamente puede proporcionarse de manera continua través de sustancialmente la totalidad de la superficie del sustrato 1 en otras realizaciones. La forma en patrón del recubrimiento 150 puede formarse de la siguiente manera. Se proporciona un patrón (no mostrado) sobre la superficie del sustrato 1 antes de formarse el recubrimiento 150, estando el patrón ubicado en zonas que en última instancia están libres del recubrimiento 150. Después de formarse el patrón, se forma un recubrimiento 150 de manera continua a través de la totalidad o sustancialmente la totalidad de la superficie del sustrato 1 sobre el patrón. Entonces puede retirarse el patrón (junto con las porciones del recubrimiento 150 ubicadas directamente sobre el mismo) con el fin de crear un recubrimiento 150 en patrón, de modo que el recubrimiento 150 permanece sobre tan sólo las porciones del sustrato en las que no se depositó el patrón original. Por tanto, puede mostrarse un recubrimiento 150 en patrón de tal manera en ejemplos de realización de esta invención. El recubrimiento 150 en patrón restante es sustancialmente invisible para los ojos humanos, pero es visible para los ojos de pájaros tal como se explicó anteriormente.
Tal como se muestra en la figura 1, las unidades de IG que tienen dos sustratos de vidrio 1 y 30 se caracterizan normalmente por tener cuatro superficies. En particular, la superficie n.° 1 está orientada hacia el exterior del edificio, la superficie n.° 2 es la superficie interior recubierta/no recubierta del mismo sustrato 1 pero está orientada hacia el espacio/hueco 7 interior de la unidad de IG, la superficie n.° 3 es la superficie interior recubierta/no recubierta del otro sustrato 30 orientada hacia el espacio/hueco 17 interior y la superficie n.° 4 está orientada hacia el interior del edificio. En la realización de la figura 1, el recubrimiento 150 reflectante de UV se proporciona sobre la superficie n.° 1 y el recubrimiento 19 de baja E se proporciona sobre la superficie n.° 2. Esto permite que gran parte de la radiación IR se bloquee y gran parte de la UV se refleje antes de alcanzar el espacio 17. Sin embargo, en realizaciones alternativas de esta invención, las posiciones de los recubrimientos 19 y 150 pueden cambiarse sin alejarse del alcance según la reivindicación 1.
El recubrimiento 19 de gestión solar de la realización de la figura 1 es un recubrimiento de baja E en determinadas realizaciones de esta invención. En determinados ejemplos de realización, antes y/o después de un tratamiento térmico opcional (por ejemplo, templado térmico y/o curvado con calor), el recubrimiento 19 en la realización de la figura 1 puede tener una resistencia laminar (Rs) de no más de 8 ohm/cuadrado, más preferiblemente no más de 6 ohm/cuadrado y lo más preferiblemente no más de 4 ohm/cuadrado. En determinadas realizaciones, el recubrimiento 19 puede tener una emisividad (En) después del tratamiento térmico de no más de 0,10, más preferiblemente no más de 0,07 e incluso más preferiblemente no más de 0,05 (antes y/o después del tratamiento térmico opcional).
Las figuras 2-6 son vistas en sección transversal de diversos recubrimientos 150 reflectantes de UV que pueden usarse sobre el sustrato 1 en la unidad de ventana de IG de la figura 1 en ejemplos de realización de esta invención. El sustrato 1 de vidrio puede ser vidrio a base de cal sodada-sílice o cualquier otro tipo de vidrio adecuado, y puede tener un grosor de desde aproximadamente 1-10 mm, más preferiblemente un grosor de desde aproximadamente 2­ 6 mm, en ejemplos de realización de esta invención.
En la realización de las figuras 1-2, el recubrimiento 150 incluye capas 2, 4 y 6 dieléctricas transparentes de alto índice de o que incluyen óxido de niobio (por ejemplo, Nb2Ü5, NbÜ2 y/o NbO) y capas 3 y 5 dieléctricas transparentes de bajo índice de o que incluyen óxido de silicio (por ejemplo, SiO2 que puede estar dopado o no con aluminio y/o nitrógeno). Obsérvese que la capa 6 en la figura 2 es opcional y puede eliminarse para mejorar la reflectancia UV en determinados casos o, en vez de eso, puede ser de o incluir óxido de circonio. En determinados ejemplos de realización, una o ambas de las capas 3 y/o 5 de óxido de silicio pueden estar dopadas con otro material tal como desde aproximadamente el 1-8% de aluminio y/o desde aproximadamente el 1-10% de nitrógeno. Una o más de las capas 2, 4 y 6 también pueden estar dopadas con otro material en determinados ejemplos de casos. En la realización de la figura 2, la capa 6 es la capa más exterior del recubrimiento 150 y puede estar expuesta al aire. Se considera que cada una de las capas 2-6 es “transparente” a la luz visible porque cada una de estas capas, de manera independiente, es sustancialmente transparente a la luz visible (por ejemplo, transparente en al menos aproximadamente el 50%, más preferiblemente transparente en al menos aproximadamente el 60% o el 70% a la luz visible). Las capas 2, 4 y 6 dieléctricas transparentes de alto índice de o que incluyen óxido de niobio pueden tener un índice de refracción (n) de desde aproximadamente 2,15 hasta 2,5, más preferiblemente desde aproximadamente 2,2 hasta 2,4 y lo más preferiblemente desde aproximadamente 2,25 hasta 2,35 (a 550 nm). En determinadas realizaciones alternativas, el óxido de niobio puede sustituirse por óxido de titanio (por ejemplo, TiO2), óxido de circonio, óxido de hafnio (por ejemplo, HfO2), óxido de cerio (por ejemplo, CeO2), sulfuro de cinc u óxido de bismuto (por ejemplo, Bi2O3) en una o más de las capas 2, 4 y/o 6 de alto índice. Por tanto, en un ejemplo de este tipo, la capa 6 puede ser de o incluir óxido de titanio, mientras que las capas 2 y 4 son de o incluyen óxido de niobio, y las capas 3 y 5 son de o incluyen óxido de silicio. Las capas 3 y 5 dieléctricas transparentes de bajo índice de o que incluyen óxido de silicio pueden tener un índice de refracción (n) de desde aproximadamente 1,4 hasta 1,7, más preferiblemente desde aproximadamente 1,4 hasta 1,6 y lo más preferiblemente desde aproximadamente 1,45 hasta 1,55 (todos los valores de índice de refracción n en el presente documento se miden a 550 nm). Las capas 2-6 dieléctricas transparentes se depositan preferiblemente mediante pulverización catódica en ejemplos de realización de esta invención. Por ejemplo, las capas 2, 4 y 6 dieléctricas transparentes de o que incluyen óxido de niobio pueden depositarse por pulverización catódica mediante al menos una diana de pulverización catódica de o que incluye Nb, mediante pulverización catódica en una atmósfera que incluye una mezcla de argón y gases de oxígeno reactivo. Y, por ejemplo, las capas 3 y 5 dieléctricas transparentes de o que incluyen óxido de silicio pueden depositarse por pulverización catódica mediante al menos una diana de pulverización catódica de o que incluye Si o SiAl, mediante pulverización catódica en una atmósfera que incluye una mezcla de argón y gases de oxígeno reactivo. Puede usarse la rotación de dianas de pulverización catódica de C-Mag, u otros tipos de dianas. En operaciones de pulverización catódica, puede usarse suficiente gas de oxígeno reactivo para lograr los valores de índice de refracción comentados en el presente documento. Alternativamente pueden usarse dianas cerámicas para depositar por pulverización catódica una o más de estas capas. Aunque las capas 2-6 se depositan preferiblemente mediante pulverización catódica, es posible que puedan depositarse mediante otras técnicas en realizaciones alternativas de esta invención. Aunque el recubrimiento 150 consiste en cinco capas en la realización de la figura 2, es posible que puedan proporcionarse capas adicionales en realizaciones alternativas. Por ejemplo, puede proporcionarse una capa protectora de o que incluye óxido de circonio (no mostrada) en el recubrimiento 150 como la capa más superior sobre y directamente en contacto con la capa 6. El recubrimiento 150 en la realización de la figura 2 y en otros ejemplos de realización no contiene ninguna capa reflectante metálica.
La figura 3 es una vista en sección transversal de otro recubrimiento 150 que puede usarse sobre el sustrato 1 en la unidad de ventana de IG de la figura 1. La realización de la figura 3 es la misma que la realización de la figura 2, excepto porque se proporciona una capa 70 de barrera dieléctrica transparente entre el sustrato 1 de vidrio y la capa 2 de alto índice. Obsérvese que la capa 6 en la figura 3 es opcional y puede eliminarse para mejorar la reflectancia UV en determinados casos, o, en vez de eso, puede ser de o incluir óxido de circonio. La capa 70 de barrera es de o incluye nitruro de silicio (por ejemplo, Si3N4) en determinados ejemplos de realización de esta invención. La capa 70 de barrera puede usarse opcionalmente en los recubrimientos de cualquiera de las figuras 2-6, pero sólo se muestra en la figura 3 con fines de simplicidad. En determinados ejemplos de realización, la capa 70 de barrera basada en nitruro de silicio puede estar dopada con otro material tal como desde aproximadamente el 1-8% de aluminio y/o desde aproximadamente el 1-10% de oxígeno. La realización de la figura 3 es particularmente útil en realizaciones con tratamiento térmico (por ejemplo, con templado térmico), en las que la capa 70 de barrera ayuda a prevenir o reducir la migración de elementos (por ejemplo, Na) desde el sustrato de vidrio al interior del recubrimiento durante el tratamiento térmico a alta temperatura. Tal tratamiento térmico (por ejemplo, templado térmico) puede incluir, por ejemplo, calentar el artículo recubierto en un horno o similar a temperatura(s) de al menos aproximadamente 580 grados C, más preferiblemente de al menos aproximadamente 600 grados C. El espejo de la realización de la figura 3 puede someterse a tratamiento térmico (por ejemplo, templado térmico) o no en ejemplos de realización de esta invención.
La figura 4 es una vista en sección transversal de otro recubrimiento 150 que puede usarse sobre el sustrato 1 en la unidad de ventana de IG de la figura 1. La realización de la figura 4 es la misma que la realización de la figura 2, excepto porque se elimina la capa 6. El artículo recubierto mostrado en la figura 4 puede tener, por ejemplo, una reflectancia de UV de lado de película de desde aproximadamente el 40-45%, siendo un ejemplo aproximadamente el 41% (reflejando al menos esta cantidad de radiación UV en al menos una parte sustancial del intervalo de desde 300-400 nm). En un ejemplo de la realización de la figura 4, la capa 5 es la capa más exterior del recubrimiento 150 reflectante de UV, y la capa 2 es de o incluye óxido de titanio (por ejemplo, TiO2), la capa 3 es de o incluye óxido de silicio (por ejemplo, SiO2 que puede estar dopado o no con aluminio y/o nitrógeno), la capa 4 es de o incluye óxido de niobio (por ejemplo, Nb2Os, NbO2 y/o NbO) y la capa 5 es de o incluye óxido de silicio (por ejemplo, SiO2 que puede estar dopado o no con aluminio y/o nitrógeno). Opcionalmente, el recubrimiento de la realización de la figura 4 también puede incluir un recubrimiento superior de o que incluye óxido de circonio (por ejemplo, ZrO2). En determinados ejemplos de realización de la realización de la figura 4 de esta invención: (i) la capa 2 dieléctrica transparente de o que incluye óxido de titanio puede tener un grosor de desde aproximadamente 5-40 nm, más preferiblemente un grosor de desde aproximadamente 10-25 nm, incluso más preferiblemente un grosor de desde aproximadamente 10-20 nm, siendo un ejemplo de grosor desde aproximadamente 13-16 nm; (ii) la capa 3 dieléctrica transparente de o que incluye óxido de silicio puede tener un grosor de desde aproximadamente 30­ 100 nm, más preferiblemente un grosor de desde aproximadamente 40-80 nm, incluso más preferiblemente un grosor de desde aproximadamente 50-70 nm, siendo un ejemplo de grosor aproximadamente 60 nm; (iii) la capa 4 dieléctrica transparente de o que incluye óxido de niobio puede tener un grosor de desde aproximadamente 15­ 150 nm, más preferiblemente un grosor de desde aproximadamente 20-125 nm, incluso más preferiblemente un grosor de desde aproximadamente 95-120 nm, siendo un ejemplo de grosor aproximadamente 33 nm o aproximadamente 105 nm; (iv) la capa 5 dieléctrica transparente de o que incluye óxido de silicio puede tener un grosor de desde aproximadamente 40-130 nm, más preferiblemente un grosor de desde aproximadamente 50­ 110 nm, incluso más preferiblemente un grosor de desde aproximadamente 60-100 nm, siendo un ejemplo de grosor aproximadamente 60 nm o aproximadamente 90 nm; y (v) la capa 8 dieléctrica protectora de recubrimiento superior transparente opcional de o que incluye óxido de circonio puede tener un grosor de desde aproximadamente 5­ 60 nm, más preferiblemente un grosor de desde aproximadamente 5-30 nm, incluso más preferiblemente un grosor de desde aproximadamente 5-20 nm, siendo un ejemplo de grosor aproximadamente 10 nm. Para realizar los valores deseados de reflectancia de UV y transmisión visible en el presente documento, preferiblemente la capa 4 basada en óxido de niobio es sustancialmente más gruesa que la capa 2 basada en óxido de titanio. Por ejemplo, en determinados ejemplos de realización, la capa 4 basada en óxido de niobio es al menos aproximadamente 40 nm más gruesa (más preferiblemente al menos aproximadamente 50 nm más gruesa y lo más preferiblemente al menos aproximadamente 70 nm más gruesa) que la capa 2 basada en óxido de titanio. Además, la capa 4 basada en óxido de niobio también es preferiblemente más gruesa que cada una de las capas 3 y 5, por ejemplo, siendo la capa 4 al menos aproximadamente 10 nm más gruesa y lo más preferiblemente al menos aproximadamente 15 nm más gruesa que cada una de las capas 3 y 5 basadas en óxido de silicio. La capa 5 basada en óxido de silicio es al menos aproximadamente 10 ó 20 nm más gruesa que la capa 3 basada en óxido de silicio en determinadas realizaciones de la realización de las figuras 1, 4 de esta invención. Opcionalmente, puede proporcionarse una capa protectora (no mostrada) de o que incluye óxido de circonio como la capa más exterior sobre la capa 5 en el recubrimiento de la figura 4 (similar a la capa exterior protectora en la figura 5).
La figura 5 es una vista en sección transversal de otro recubrimiento 150 que puede usarse sobre el sustrato 1 en la unidad de ventana de IG de la figura 1. El artículo recubierto mostrado en la figura 5 puede tener, por ejemplo, una reflectancia de UV de lado de película de desde aproximadamente el 60-70%, siendo un ejemplo aproximadamente el 65% (reflejando al menos esta cantidad de radiación UV en al menos una parte sustancial del intervalo de desde 300-400 nm). En un ejemplo de la realización de la figura 5, la capa 2 es de o incluye óxido de titanio (por ejemplo, TiO2), las capas 3 y 5 son de o incluyen oxinitruro de silicio (por ejemplo, que puede estar dopado o no con aluminio), la capa 4 es de o incluye óxido de titanio (por ejemplo, TO 2) y la capa 8 protectora más exterior es de o incluye óxido de circonio (por ejemplo, ZrO2). En determinados ejemplos de realización de la realización de la figura 5 de esta invención: (i) la capa 2 dieléctrica transparente de o que incluye óxido de titanio puede tener un grosor de desde aproximadamente 5-40 nm, más preferiblemente un grosor de desde aproximadamente 10-25 nm, incluso más preferiblemente un grosor de desde aproximadamente 10-20 nm, siendo un ejemplo de grosor aproximadamente 17 nm; (ii) la capa 3 dieléctrica transparente de o que incluye oxinitruro de silicio puede tener un grosor de desde aproximadamente 30-100 nm, más preferiblemente un grosor de desde aproximadamente 40­ 80 nm, incluso más preferiblemente un grosor de desde aproximadamente 45-70 nm, siendo un ejemplo de grosor aproximadamente 50 nm; (iii) la capa 4 dieléctrica transparente de o que incluye óxido de titanio puede tener un grosor de desde aproximadamente 10-80 nm, más preferiblemente un grosor de desde aproximadamente 15-50 nm, incluso más preferiblemente un grosor de desde aproximadamente 20-40 nm, siendo un ejemplo de grosor aproximadamente 30 nm; (iv) la capa 5 dieléctrica transparente de o que incluye oxinitruro de silicio puede tener un grosor de desde aproximadamente 50-130 nm, más preferiblemente un grosor de desde aproximadamente 70­ 120 nm, incluso más preferiblemente un grosor de desde aproximadamente 80-110 nm, siendo un ejemplo de grosor aproximadamente 88 nm; y (v) la capa 8 protectora dieléctrica transparente de o que incluye óxido de circonio puede tener un grosor de desde aproximadamente 3-30 nm, más preferiblemente un grosor de desde aproximadamente 4­ 10 nm, siendo un ejemplo de grosor aproximadamente 7 nm. Para realizar los valores deseados de reflectancia de UV y transmisión visible en el presente documento, preferiblemente la capa 4 es sustancialmente más gruesa que la capa 2 basada en óxido de titanio. Por ejemplo, en determinados ejemplos de realización, la capa 4 basada en óxido de titanio es al menos aproximadamente 8 nm más gruesa (más preferiblemente al menos aproximadamente 10 nm más gruesa y lo más preferiblemente al menos aproximadamente 15 nm más gruesa) que la capa 2 basada en óxido de titanio. Y la capa 5 basada en oxinitruro de silicio es al menos aproximadamente 10, 20 ó 30 nm más gruesa que la capa 3 basada en oxinitruro de silicio en determinadas realizaciones de la realización de las figuras 1, 5 de esta invención.
La figura 6 es una vista en sección transversal de otro recubrimiento 150 que puede usarse sobre el sustrato 1 en la unidad de ventana de IG de la figura 1. El artículo recubierto mostrado en la figura 6 puede tener, por ejemplo, una reflectancia de UV de lado de película de desde aproximadamente el 50-80%, siendo un ejemplo aproximadamente el 70% (reflejando al menos esta cantidad de radiación UV en al menos una parte sustancial del intervalo de desde 300-400 nm). En un ejemplo de la realización de la figura 6, las capas 2, 4 y 4' son de o incluyen óxido de titanio (por ejemplo, TO 2) y las capas 3, 5 y 5' son de o incluyen oxinitruro de silicio (por ejemplo, que puede estar dopado o no con aluminio) y la capa 8 protectora más exterior es de o incluye óxido de circonio (por ejemplo, ZrO2). En determinados ejemplos de realización de la realización de la figura 6 de esta invención: (i) la capa 2 dieléctrica transparente de o que incluye óxido de titanio puede tener un grosor de desde aproximadamente 5-40 nm, más preferiblemente un grosor de desde aproximadamente 10-25 nm, incluso más preferiblemente un grosor de desde aproximadamente 10-20 nm, siendo un ejemplo de grosor aproximadamente 11 nm; (ii) la capa 3 dieléctrica transparente de o que incluye oxinitruro de silicio puede tener un grosor de desde aproximadamente 30-100 nm, más preferiblemente un grosor de desde aproximadamente 40-80 nm, incluso más preferiblemente un grosor de desde aproximadamente 45-70 nm, siendo un ejemplo de grosor aproximadamente 63 nm; (iii) la capa 4 dieléctrica transparente de o que incluye óxido de titanio puede tener un grosor de desde aproximadamente 10-80 nm, más preferiblemente un grosor de desde aproximadamente 15-50 nm, incluso más preferiblemente un grosor de desde aproximadamente 20-40 nm, siendo un ejemplo de grosor aproximadamente 37 nm; (iv) la capa 5 dieléctrica transparente de o que incluye oxinitruro de silicio puede tener un grosor de desde aproximadamente 10-70 nm, más preferiblemente un grosor de desde aproximadamente 15-60 nm, incluso más preferiblemente un grosor de desde aproximadamente 20-40 nm, siendo un ejemplo de grosor aproximadamente 32 nm; (v) la capa 4' dieléctrica transparente de o que incluye óxido de titanio puede tener un grosor de desde aproximadamente 10-80 nm, más preferiblemente un grosor de desde aproximadamente 15-50 nm, incluso más preferiblemente un grosor de desde aproximadamente 20-40 nm, siendo un ejemplo de grosor aproximadamente 33 nm; (vi) la capa 5' dieléctrica transparente de o que incluye oxinitruro de silicio puede tener un grosor de desde aproximadamente 50-130 nm, más preferiblemente un grosor de desde aproximadamente 70-120 nm, incluso más preferiblemente un grosor de desde aproximadamente 80-110 nm, siendo un ejemplo de grosor aproximadamente 100 nm; y (vii) la capa 8 protectora dieléctrica transparente de o que incluye óxido de circonio para durabilidad mecánica puede tener un grosor de desde aproximadamente 3-30 nm, más preferiblemente un grosor de desde aproximadamente 4-10 nm, siendo un ejemplo de grosor aproximadamente 5 nm. Para realizar los valores deseados de reflectancia de UV y transmisión visible en el presente documento, preferiblemente las capas 4 y 4' de alto índice son sustancialmente más gruesas que la capa 2 de alto índice. Por ejemplo, en determinados ejemplos de realización, las capas 4 y 4' basadas en óxido de titanio pueden ser al menos aproximadamente 8 nm más gruesas (más preferiblemente al menos aproximadamente 10 nm más gruesas y lo más preferiblemente al menos aproximadamente 15 nm más gruesas) que la capa 2 basada en óxido de titanio de alto índice. Y la capa 5' basada en oxinitruro de silicio es al menos aproximadamente 10, 20 ó 30 nm más gruesa que las capas 3 y/o 5 basadas en oxinitruro de silicio en determinadas realizaciones de la realización de las figuras 1, 6 de esta invención. En las realizaciones de las figuras 5-6, las capas 3, 5 y 5' basadas en oxinitruro de silicio pueden tener un índice de refracción n (medido a 550 nm) de desde aproximadamente 1,6 hasta 1,8, más preferiblemente desde aproximadamente 1,65 hasta 1,75 y lo más preferiblemente 1,7. Las realizaciones de las figuras 5-6 también son sorprendentemente ventajosas ya que se ha encontrado que sus propiedades ópticas son próximas a las de vidrio flotado sin recubrir, lo cual hace que los recubrimientos 150 sean esencialmente invisibles para los ojos humanos.

Claims (15)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Unidad de ventana de IG que comprende:
    - un primer sustrato (1) de vidrio;
    - un segundo sustrato (30) de vidrio separado del primer sustrato (1) de vidrio;
    - un recubrimiento (150) reflectante de UV proporcionado sobre el primer sustrato (1) de vidrio y sobre una superficie exterior de la unidad de ventana de IG para estar orientado hacia un exterior de un edificio en el que va a montarse la unidad de ventana de IG;
    - un recubrimiento (19) de baja E proporcionado sobre el otro lado del primer sustrato (1) de vidrio, de modo que el primer sustrato (1) de vidrio soporta y está ubicado entre el recubrimiento (150) reflectante de UV y el recubrimiento (19) de baja E;
    en la que el recubrimiento (150) reflectante de UV no forma parte de un recubrimiento (19) de baja E y no contiene ninguna capa reflectante de IR de plata u oro;
    en la que el recubrimiento (150) reflectante de UV presenta un patrón de modo que el recubrimiento (150) reflectante de UV no se proporciona de manera continua a través de la totalidad del primer sustrato (1); en la que el recubrimiento (150) reflectante de UV comprende capas primera, segunda, tercera y cuarta en este orden alejándose desde el primer sustrato (1) de vidrio, y en la que las capas primera y tercera son capas de alto índice que tienen un índice de refracción de al menos 2,25 y las capas segunda y cuarta son capas de bajo índice que tienen un índice de refracción de no más de 1,8, en la que los índices de refracción se miden a 550 nm;
    en la que las capas primera, segunda, tercera y cuarta son, cada una, capas dieléctricas que son sustancialmente transparentes a la luz visible; y
    en la que la unidad de ventana de IG tiene una transmisión visible de al menos el 50%, y el recubrimiento (150) reflectante de UV refleja al menos el 40% de la radiación UV en al menos una parte sustancial del intervalo de desde 300-400 nm.
  2. 2. Unidad de ventana de IG según la reivindicación 1, en la que el recubrimiento (150) reflectante de UV refleja al menos el 50% de la radiación UV en al menos una parte sustancial del intervalo de desde 300­ 400 nm.
  3. 3. Unidad de ventana de IG según la reivindicación 1, en la que el recubrimiento (150) reflectante de UV refleja al menos el 60% de la radiación UV en al menos una parte sustancial del intervalo de desde 300­ 400 nm.
  4. 4. Unidad de ventana de IG según cualquier reivindicación anterior, en la que el recubrimiento (19) de baja E comprende capas de bloqueo de IR primera y segunda que comprenden, cada una, Ag, al menos una capa dieléctrica proporcionada entre la primera capa de bloqueo de IR y el primer sustrato (1), al menos otra capa dieléctrica proporcionada entre las capas de bloqueo de IR primera y segunda, y en la que el recubrimiento (19) de baja E soportado por el primer sustrato (1) tiene una emisividad (En) de no más de 0,10 y/o una resistencia laminar (Rs) de no más de 8 ohm/cuadrado.
  5. 5. Unidad de ventana de IG según cualquier reivindicación anterior, en la que los sustratos de vidrio (1) primero y (30) segundo están separados uno de otro por al menos un separador (15) y/o sello de borde para definir un espacio entre los sustratos, en la que preferiblemente el espacio entre los sustratos se rellena con un gas y/o se evacúa hasta una presión menor que la atmosférica.
  6. 6. Unidad de ventana de IG según cualquier reivindicación anterior, en la que la primera capa comprende óxido de titanio.
  7. 7. Unidad de ventana de IG según cualquier reivindicación anterior, en la que la tercera capa comprende óxido de titanio.
  8. 8. Unidad de ventana de IG según cualquier reivindicación anterior, en la que la segunda capa comprende óxido de silicio.
  9. 9. Unidad de ventana de IG según cualquier reivindicación anterior, en la que la cuarta capa comprende óxido de silicio.
  10. 10. Unidad de ventana de IG según cualquier reivindicación anterior, en la que la segunda capa comprende oxinitruro de silicio.
  11. 11. Unidad de ventana de IG según cualquier reivindicación anterior, en la que la cuarta capa comprende oxinitruro de silicio.
  12. 12. Unidad de ventana de IG según cualquier reivindicación anterior, en la que el recubrimiento (150) reflectante de UV comprende además una capa protectora que comprende óxido de circonio que es una capa más exterior del recubrimiento (150) reflectante de UV.
  13. 13. Unidad de ventana de IG según cualquier reivindicación anterior, en la que el recubrimiento (150) reflectante de UV comprende además una quinta capa y una sexta capa alejándose desde el primer sustrato (2) de vidrio, siendo la quinta capa una capa de bajo índice y siendo la sexta capa una capa de alto índice.
  14. 14. Unidad de ventana de IG según cualquier reivindicación anterior, en la que en el recubrimiento (150) reflectante de UV la primera capa comprende un óxido de titanio, la segunda capa comprende un óxido de silicio, la tercera capa que comprende un óxido de niobio y la cuarta capa comprende un óxido de silicio.
  15. 15. Unidad de ventana de IG según la reivindicación 14, en la que la primera capa tiene un grosor de desde 5­ 40 nm, la segunda capa tiene un grosor de desde 30-100 nm, la tercera capa tiene un grosor de desde 15­ 150 nm, y la cuarta capa tiene un grosor de desde 40-130 nm, en la que preferiblemente la primera capa tiene un grosor de desde 10-25 nm, la segunda capa tiene un grosor de desde 40-80 nm, la tercera capa tiene un grosor de desde 20-125 nm y la cuarta capa tiene un grosor de desde 50-110 nm.
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