[发明专利]寒冷气候下用于窗的低发射率涂层

说明书

低发射率涂层(30)，包括：多个相调节层(40、50、62)；第一金属功能层(46)；和第二金属功能层(58)，位于该第一金属功能层(46)上方并与其间隔开。该第一金属功能层的几何厚度除以该第二金属功能层的几何厚度的比率在0.6至1范围内。该低发射率涂层(30)提供至少0.4的参考IGU夏季/白天的SHGC和不大于0.4BTU/hr‑ft²‑℉(2.27W/m2‑K)的参考IGU冬季/夜晚的U因数。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年2月24日提交的临时申请号62/299,036的优先权，通过引用将其全文并入本文。

发明背景

发明领域

本发明涉及具有高太阳能得热系数(SHGC)和低总传热系数(U因数)的低发射率涂层。该涂层对于中空玻璃单元(IGU)特别有用。

技术考虑因素

常规建筑窗玻璃为高度热发射的。太阳能容易通过这样的玻璃。为了减少太阳能的通过，将低发射率涂层施加到玻璃上。低发射率涂层充当，该热屏障降低辐射的红外(IR)能量(特别是热红外能量)的发射。发射率越低，涂层阻挡热IR能量的发射越好。

太阳能得热系数(SHGC)是窗阻挡太阳热好坏的量度。SHGC越低，阻挡了越多的太阳热，即在建筑物内部太阳热积累越低。

总传热系数(U因数)是通过窗的热损失的量度。U因数越低，通过窗的传热越低，即窗的隔热水平越高。

用于建筑窗的常规低发射率涂层被设计用来提供低SHGC和低U因数。低SHGC阻挡通过窗进入结构内的太阳能(特别是太阳红外能量)。这些常规低发射率涂层帮助减少夏季的空调成本并且很好地适合温和及炎热气候。

然而，这些常规低发射率涂层不太适合寒冷气候，例如有长的冬季和短的夏季的气候或有长时间非常寒冷天气的气候。在寒冷气候下，在短的夏季月份内对减少空调成本的关注远小于在年度剩余时间内对建筑物供暖的关注。对于寒冷气候，期望提供低发射率涂层，其提供比常规低发射涂层高的SHGC，同时保持低U因数。高SHGC使更多太阳热进入建筑物内以加热建筑物内部，而低U因数帮助保持建筑物内部的热量。任选地，还期望这样的低发射率涂层具有高可见光透射率。高可见光透射率使更多的光进入建筑物并降低对灯和人工照明的需要。任选地，还期望这样的低发射率涂层具有所期望的美观性，从而满足住宅和商业市场的需求。这些市场常期望能够与各种不同的建筑物颜色一起使用但仍然看起来美观的中性颜色。任选地，还期望如果这样的涂层阻挡至少一些引导朝向该涂层的太阳紫外(UV)辐射。太阳UV辐射可损坏家具并可引起褪色。任选地，还期望这样的涂层阻挡至少一些长波长太阳IR能量。

发明概述

低发射率涂层包含多个相调节层；第一金属功能层；和第二金属功能层，该第二金属功能层位于该第一金属功能层上方并与其间隔开，其中该低发射率涂层提供至少0.4的参考IGU夏季/白天的SHGC和不大于0.4英国热量单位/小时-平方英尺-华氏度(BTU/hr-ft²-℉)(2.27瓦特/平方米-开氏度(W/m2K))的参考IGU冬季/夜晚的U因数。

第一金属功能层的几何厚度除以第二金属功能层的几何厚度的比率在0.6至2范围内，例如在0.6至1范围内。

IGU包含具有该低反射率涂层的基材。

附图简要说明

将参考以下附图描述本发明，其中相同的附图标记始终表示相同的部分。

图1是具有本发明的低发射率涂层的单片透明体形式的涂覆制品的侧视图(未按比例)；

图2是并入装双层玻璃的中空玻璃单元(IGU)中的图1涂层的侧视图(未按比例)；