專利名稱：無能耗冷藏門及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及一種冷藏門，尤其是涉及一種具有冷凝控制、絕熱以及所期望的視覺透射系數(shù)的無能耗冷藏門。更具體地說，本發(fā)明的冷藏門無需電加熱，而是通過一低熱輻射覆蓋層實(shí)現(xiàn)上述所期望的特征。在本申請中，術(shù)語“冷藏門”是指用于冷藏柜、冰箱以及類似裝置或箱體的門。此外，對本申請而言，術(shù)語“無能耗”(正如無能耗冷藏門)是指無需電流作用于玻璃上對其進(jìn)行加熱。
背景技術(shù)：
用于商用冷藏柜、冰箱等等的冷藏門通常采用玻璃結(jié)構(gòu)，從而使得顧客無需打開門即可觀察到放于其中的出售商品。但是，當(dāng)玻璃上產(chǎn)生冷凝時(有時指“起霧”)，顧客不能通過門看清內(nèi)部的產(chǎn)品，這從顧客以及店主或零售商的角度而言是不希望發(fā)生的。
由于制冷裝置對冷藏柜或冰箱內(nèi)部的制冷，玻璃冷藏門外側(cè)的表面溫度降至低于商店內(nèi)的室溫，因此水分在玻璃冷藏門的外側(cè)冷凝。當(dāng)玻璃表面的溫度降至低于店內(nèi)空氣的露點(diǎn)時，水分在玻璃表面冷凝。此外，當(dāng)玻璃冷藏門在潮濕的環(huán)境中打開時，構(gòu)成玻璃冷藏門內(nèi)表面的最內(nèi)層玻璃暫時暴露于店內(nèi)空氣中，故玻璃冷藏門內(nèi)表面也可能發(fā)生冷凝。由于玻璃門內(nèi)側(cè)的溫度低于其所暴露的店內(nèi)空氣的露點(diǎn)，所以玻璃門的內(nèi)表面也會發(fā)生冷凝。
正如前面所述，玻璃冷藏門上的冷凝有可能變成霜，從而使得顧客無法透過玻璃門看清出售的商品。因此，當(dāng)所述玻璃門上產(chǎn)生冷凝或形成霜時，顧客必須實(shí)施打開冷藏門這一繁瑣的操作以確認(rèn)其中的物品，這對具有大量冷藏柜或冰箱的商店是不實(shí)用的。打開每個冷藏門不僅對顧客而言是繁瑣并費(fèi)時的，而且對零售商而言也不希望如此，因?yàn)檫@樣明顯增加了冷藏柜以及冰箱的能耗，增加了零售商在能量方面的費(fèi)用。
為了使冷藏門合乎需求，其必須遵守各種工業(yè)性能標(biāo)準(zhǔn)。在美國，許多產(chǎn)業(yè)要求冷藏門(非冰箱門)在華氏80度(80°F)的外部環(huán)境溫度、60％的外部相對濕度以及華氏-40度(-40°F)的內(nèi)部溫度下使用時，其外部不會產(chǎn)生冷凝。其他國家有不同的標(biāo)準(zhǔn)。
正如所屬領(lǐng)域所公知的，典型的冷藏門包括一個位于門框架中的隔熱玻璃裝置(IGU)。冷藏門中的IGU通常包括兩或三層周邊采用通常被稱作邊封的密封件密封的玻璃。在具有三層玻璃的IGU中，三層玻璃之間形成兩個隔熱腔。在具有兩層玻璃的IGU中，兩層玻璃之間形成一個隔熱腔。用于冰箱的IGU通常由兩層玻璃構(gòu)成，用于冷藏柜的IGU采用三層玻璃。所述IGU一經(jīng)密封，其隔熱腔中通常充滿一種諸如氬氣、氪氣的惰性氣體或其它適合的氣體，以改善IGU的熱性能。
大部分已有的防止或減少冷藏門產(chǎn)生冷凝的方法包括向所述玻璃門提供能量，包括在IGU的一個或多個玻璃表面上設(shè)置導(dǎo)電涂層，以電加熱玻璃。加熱玻璃的目的在于使得玻璃的溫度高于店內(nèi)穩(wěn)定較高的空氣的露點(diǎn)。通過對玻璃加熱，使玻璃溫度高于露點(diǎn)，玻璃門上則不會產(chǎn)生所不希望的冷凝以及不會形成霜，從而可以清晰地透過玻璃觀察冰箱的內(nèi)部。
在一個包括三層玻璃的IGU中，一或兩層玻璃未露出的表面包覆有一層導(dǎo)電材料。導(dǎo)電覆蓋層通過安裝于玻璃兩相反側(cè)的兩個導(dǎo)電條或其他的電連接件與電源相連。當(dāng)電流通過覆蓋層時，覆蓋層被加熱，因此玻璃層被加熱，從而形成無冷凝的表面。冷藏門的IGU上的覆蓋層通常位于最外層玻璃的未暴露的表面。然而，由于冷凝通常發(fā)生于內(nèi)部玻璃的內(nèi)側(cè)，因此最內(nèi)層玻璃的未暴露的表面也可具有覆蓋層以防產(chǎn)生冷凝。
現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)的受加熱的冷藏門會帶來諸多缺點(diǎn)以及問題。首先，加熱冷藏門需要冷卻系統(tǒng)能量費(fèi)用之外的其它能量費(fèi)用。在一個標(biāo)準(zhǔn)尺寸的商用冷藏柜中，加熱一個冷藏門所需的額外費(fèi)用相當(dāng)多—根據(jù)當(dāng)前的電使用價格，這種額外的費(fèi)用大概是每臺冷藏柜一年100美元或更多?？紤]到許多商店使用多部冷藏柜，一些超市以及其他的食品零售商使用上百臺的冷藏柜，因此加熱冷藏門所帶來的附加的能量費(fèi)用是相當(dāng)可觀的。
第二，受加熱的冷藏門的多余熱量將轉(zhuǎn)移至冰箱內(nèi)部，從而給冷卻系統(tǒng)造成了額外的負(fù)擔(dān)，這將導(dǎo)致更高的能量成本。第三，如果提供給門以對其進(jìn)行加熱的電壓太低，電源關(guān)閉或中斷，玻璃上將會產(chǎn)生冷凝以及/或霧。如果功耗過高，將會造成不必要的額外的能量費(fèi)用。為了減少這些問題的產(chǎn)生，需要對玻璃門加熱系統(tǒng)進(jìn)行精確的控制。為了實(shí)現(xiàn)對玻璃門加熱系統(tǒng)必要的精確控制，該系統(tǒng)需要一個電控系統(tǒng)，這將導(dǎo)致設(shè)計(jì)成本以及生產(chǎn)成本的增加，以及過多的操作及維護(hù)費(fèi)用。
第四，這些電加熱的玻璃門會對顧客的安全造成危害，并且會對零售商以及冷藏裝置生產(chǎn)商帶來潛在的危害。作用于玻璃門覆蓋層的交流電壓通常為115伏。顧客在店內(nèi)所使用的購貨車很重并且通常采用金屬材料。如果購貨車撞擊玻璃門并使之破碎，則電流可能通過購貨車傳導(dǎo)至顧客，將導(dǎo)致顧客受到嚴(yán)重的傷害，甚至死亡。
專利號為5,852,284以及專利號為6,148,563的美國專利披露了在覆蓋有一導(dǎo)電層(可以是以低熱輻射的覆蓋層)的玻璃上施加電壓以控制在玻璃門外表面上形成冷凝。諸如低熱輻射覆蓋層的導(dǎo)電覆蓋層具有電阻，其產(chǎn)生熱量，同時還具有所期望的熱性能。但是，這些專利中披露的冷藏門具有前述受到電加熱冷藏門所存在的缺陷和問題。
這種低熱輻射覆蓋層除了用作導(dǎo)電層外，還用作減少冷藏門冷凝的另一裝置。具體地說，一種增加玻璃的隔熱值(R值)以及減少冰箱內(nèi)部熱量損失的方法是在玻璃上涂覆低熱輻射(低E)的覆蓋層。低E覆蓋層是一種噴鍍在玻璃表面上的顯微級厚度的實(shí)際上不可見的金屬或金屬氧化物層，其通過控制經(jīng)由玻璃輻射的熱來降低熱輻射率。熱輻射率是黑體(全部吸收輻射能的物體)或一表面的熱輻射和依據(jù)普朗克定律(Planck law)的理論熱輻射的比值。術(shù)語“熱輻射率”通常是指在紅外區(qū)域內(nèi)按照美國材料試驗(yàn)學(xué)會(ASTM)標(biāo)準(zhǔn)測得的熱輻射率值。熱輻射率通常使用熱輻射計(jì)裝置測量，并且作為半球輻射率(hemisphericalemissivity)以及垂直輻射率(normal emissivity)而公開。熱輻射率表示覆蓋層放射的長紅外線波長的輻射百分比。較低的熱輻射率表示經(jīng)由玻璃傳遞的熱量較少。因此，一層玻璃或一個IGU的熱輻射率影響玻璃或IGU的隔熱值以及導(dǎo)熱率(U值)。一層玻璃或一個IGU的U值與其R值成反比。
在一個具有多層玻璃的IGU中，其熱輻射率是構(gòu)成IGU的諸層玻璃的組合熱輻射率，該值大約是所有玻璃層的熱輻射率的乘積。例如，在兩層的IGU中，每層玻璃的熱輻射率是0.5，則整體的熱輻射率將是0.5乘以0.5，或0.25。
低E覆蓋層已經(jīng)用于電加熱以及無需電加熱的冷藏門所使用的IGUs中，當(dāng)冷藏門在未受到電加熱情況下使用時，這種覆蓋層以及IGUs不能在寬的溫度以及環(huán)境范圍內(nèi)控制冷凝并提供所需的隔熱。更準(zhǔn)確地說，盡管使用了這種低E的覆蓋層，未受加熱的冷藏門仍不能在冰箱內(nèi)部的溫度實(shí)際上接近或低于冰點(diǎn)的情形下提供冷凝控制。
因此，盡管冷藏門可受到電加熱并且覆蓋有低熱輻射層，但是冷藏門仍需(1)在一寬的溫度以及環(huán)境范圍內(nèi)具有必要的冷凝控制以及隔熱；(2)具有所期望的視覺透射系數(shù)；(3)由于不必提供電能加熱冷藏門，因而避免不必要的能量費(fèi)用以及冷卻系統(tǒng)過度的負(fù)擔(dān)；(4)無需一昂貴以及復(fù)雜的電控系統(tǒng)，從而使得設(shè)計(jì)、制造、操作以及維護(hù)成本最?。灰约?5)不會對顧客帶來安全危害以及對制造商以及零售商帶來潛在的危險。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要發(fā)明目的是通過提供一種具有冷凝控制、隔熱以及所期望的視覺透射系數(shù)的無能耗冷藏門克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足。
本發(fā)明的另一主要發(fā)明目的是提供一種冷藏門，該冷藏門無需使用電能來減少在所述玻璃上的冷凝。
本發(fā)明的另一主要發(fā)明目的是提供一種冷藏門，該冷藏門控制冷凝，并且不會將大量的熱傳遞至冷藏柜或冰箱的內(nèi)部以加重冷卻系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)及增加能量費(fèi)用。
本發(fā)明的再一發(fā)明目的是提供一種具有冷凝控制的冷藏門，該冷藏門較現(xiàn)有的冷藏門以及系統(tǒng)在制造、操作以及維護(hù)上更為容易和經(jīng)濟(jì)。
本發(fā)明的再一發(fā)明目的是提供一種具有冷凝控制的冷藏門，該冷藏門易于設(shè)計(jì)、操作及其維護(hù)。
本發(fā)明的另一發(fā)明目的是提供一種無需使用電加熱玻璃而控制冷凝的冷藏門的制造方法。
本發(fā)明的再一發(fā)明目的是提供一種熱輻射率小于0.04的冷藏門。
本發(fā)明的另一發(fā)明目的是提供一種熱輻射率大約為0.0025的冷藏門。
本發(fā)明的再一發(fā)明目的是提供一種U值小于0.2BTU/hr-sqft-F的冷藏門。
本發(fā)明的再一發(fā)明目的是提供一種U值大約為0.16BTU/hr-sq ft-F的冷藏門。
本發(fā)明的上述及其它目的通過一個無能耗的冷藏門以及制造該冷藏門的方法得以實(shí)現(xiàn)，該冷藏門包括一門框架，其中安裝有一隔熱玻璃裝置，所述隔熱玻璃裝置包括內(nèi)層、中部以及外層玻璃。環(huán)繞所述內(nèi)層以及中間玻璃設(shè)置的第一密封件在所述兩層玻璃之間構(gòu)成一個第一隔熱腔。環(huán)繞所述中部以及外層玻璃設(shè)置的第二密封件在所述兩層玻璃之間構(gòu)成一個第二隔熱腔。諸如氪氣、空氣或氬氣的氣體充滿所述第一和第二腔室。所述外層和內(nèi)層玻璃都具有一個面對所述中間玻璃的未外露的面。一個具有低熱輻射率的覆蓋層設(shè)置于所述每個外層以及內(nèi)層玻璃的未外露的面上，從而無需對所述玻璃門進(jìn)行電加熱，作為一整體的玻璃門所具有的U值就足以防止在其外層的外表面上形成冷凝，同時還可使所述內(nèi)層玻璃門的內(nèi)側(cè)的冷凝揮發(fā)值達(dá)到所期望的值。
下面將參照附圖對本發(fā)明的其它特征及其有益效果，以及本發(fā)明各種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)及其操作進(jìn)行詳細(xì)描述。
在此構(gòu)成說明書一部分的附圖示出了本發(fā)明的各種實(shí)施例，其連同下面的描述用于進(jìn)一步解釋本發(fā)明的原理，以使得相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員制造以及使用本發(fā)明。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同或功能類似的部件。


結(jié)合附圖并參照下面詳細(xì)的描述，可以對本發(fā)明及其附帶的有益效果有一更全面的理解。其中附圖1表示采用本發(fā)明的冷藏裝置；附圖2表示按照本發(fā)明的冷藏門；附圖3是按照本發(fā)明的冷藏門的局部剖視圖；附圖4是按照本發(fā)明的冷藏門的局部剖視圖。
具體實(shí)施例方式
在下面的描述中，基于解釋而非限制的目的，對諸如特定的覆蓋層、覆蓋步驟、玻璃層的厚度、密封裝置、玻璃層的數(shù)量、層間間隔以及裝配冷藏門的方法等等進(jìn)行了具體的描述，以便于對本發(fā)明全面的理解。但是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，本發(fā)明很顯然可以脫離這些具體的描述而以其它實(shí)施例實(shí)施。為了更好的描述本發(fā)明，公知的有關(guān)覆蓋層、覆蓋步驟、密封裝置、以及裝配冷藏門的方法的詳細(xì)描述被省略了。為了描述本發(fā)明，諸如外部、內(nèi)部、外側(cè)以及內(nèi)側(cè)的術(shù)語正如附圖所示是由冷藏柜體或冰箱柜體的內(nèi)部透視所進(jìn)行的描述。
基于如上的美國產(chǎn)業(yè)的性能要求，試驗(yàn)以及計(jì)算機(jī)模擬已顯示冷藏門的U值(玻璃的導(dǎo)熱率)大約為0.2BTU/hr-sq ft-F才能防止玻璃的外側(cè)產(chǎn)生冷凝。然而正如所討論的，當(dāng)門打開時，由于內(nèi)層玻璃內(nèi)表面的溫度低于其所暴露的店內(nèi)更為潮濕的空氣的露點(diǎn)，因此冷藏門內(nèi)層玻璃的內(nèi)側(cè)有可能產(chǎn)生冷凝。但是冷藏門一旦被關(guān)閉，冷凝現(xiàn)象隨著水分揮發(fā)至冷藏柜或冰箱內(nèi)而消失。
當(dāng)冷藏門的內(nèi)側(cè)發(fā)生冷凝時，則無法透過冷藏門看清冷藏柜或冰箱中的物品。因此，揮發(fā)速度是一個重要的設(shè)計(jì)參數(shù)，其決定冷凝的存在時間。經(jīng)由玻璃門傳遞至其內(nèi)表面的熱量越多，在玻璃門內(nèi)側(cè)產(chǎn)生的冷凝揮發(fā)的越快。但是，玻璃門過多的熱量傳遞同時將導(dǎo)致冷卻系統(tǒng)在能量方面費(fèi)用的增多。因此，玻璃門的最佳U值受到諸多因素的影響，這些因素包括內(nèi)外溫度的差值、玻璃厚度、間距、IGU的隔熱腔中所填充的氣體、玻璃層的數(shù)量、隔板材料、外界濕度、覆蓋層在紅外光譜范圍內(nèi)的吸收系數(shù)以及所期望的冷凝揮發(fā)時間。此外，與所選擇的部件(即氣體、密封裝置、玻璃等等)、能量消耗以及其它因素相關(guān)的費(fèi)用也是設(shè)計(jì)需考慮的事項(xiàng)。在下面優(yōu)選實(shí)施例中，為了防止門的外側(cè)產(chǎn)生冷凝，所采用的U值為0.16BTU/hr-sq ft-F，同時U值還可確保足夠的熱量由外部環(huán)境貫穿冷藏門，以使得冷藏門內(nèi)側(cè)產(chǎn)生的冷凝在合理的時間揮發(fā)。一些冷卻系統(tǒng)制造商要求冷凝在幾分鐘之內(nèi)揮發(fā)，而其他的制造商則要求冷凝在1分鐘之內(nèi)揮發(fā)。冷凝揮發(fā)所需的時間根據(jù)門打開的時間、店內(nèi)的濕度、冷藏裝置內(nèi)部的溫度、冷藏裝置內(nèi)裝的物品、在冷藏門上傳遞的熱能(取決于U值)以及其它因素而有所不同。
在如圖1所示的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，冷藏裝置5包括多個透明的冷藏門10，每個冷藏門均具有一個手柄11。正如下面將要詳細(xì)描述的，每一冷藏門10包括一個安裝于框架55中的IGU50。冷藏裝置的內(nèi)部包括多個隔板6，用于放置透過冷藏門可見的商品。參見附圖2，本實(shí)施例的冷藏門10通過一個鉸鏈可以向外打開。
正如上面所述，冷藏門10包括一個位于框架55中的IGU50。如附圖3所示，IGU50包括一個外層玻璃60，一個中間玻璃65以及一個內(nèi)層玻璃70。IGU50位于框架50中，并且包括一個第一密封件90，第一密封件環(huán)繞外層玻璃60的內(nèi)表面62以及中間玻璃65的外表面的周邊延伸并構(gòu)成一個基本密閉的外隔熱腔92。同樣地，第二密封件95環(huán)繞中間玻璃65的內(nèi)表面以及內(nèi)層玻璃70的外表面72的周邊延伸并構(gòu)成一個基本密閉的內(nèi)隔熱腔94。
外層玻璃60的外表面61設(shè)置為鄰接外部環(huán)境7。換言之，外層玻璃60的外表面61暴露于冰箱或冷藏柜放置的周圍環(huán)境中。外層玻璃60的內(nèi)表面62暴露于外隔熱腔92，并構(gòu)成該隔熱腔的一部分。
在所述優(yōu)選實(shí)施例中，外層玻璃60為1/8英寸厚，經(jīng)過回火處理，同時外層玻璃60的內(nèi)表面62覆蓋有一具有低熱輻射率的覆蓋層63。特別地，在本實(shí)施例中，低E覆蓋層是通過噴涂覆蓋法形成的低E覆蓋層，其基層采用超硬二氧化鈦以確保高品質(zhì)的熱性能以及高可視透射系數(shù)。這種經(jīng)噴涂覆蓋的玻璃可以在覆蓋涂層之后進(jìn)行回火，并且可提供彩色度不高的較高品質(zhì)的透光性。外層玻璃60的外表面61上無覆蓋層。在本實(shí)施例中，外層玻璃60可以采用例如由位于田納西州Kingsport的AFG工業(yè)公司制造的1/8英寸厚的Ti-PS玻璃，該玻璃具有熱輻射率為0.05的低E覆蓋層。正如所屬領(lǐng)域公知的，Ti-PS玻璃被切割成適當(dāng)?shù)某叽?、回火及磨邊之后才被組裝至IGU50中。
中間玻璃65位于內(nèi)層玻璃70以及外層玻璃60之間，并且構(gòu)成外隔熱腔92以及內(nèi)隔熱腔94的一部分。中間玻璃65與內(nèi)層玻璃70以及外層玻璃60之間的間隔為1/2英寸，其本身厚度為1/8英寸，不具有覆蓋層，經(jīng)過回火處理。
內(nèi)層玻璃70設(shè)置為與冰箱或冷藏柜柜體9的內(nèi)部相鄰接，其內(nèi)表面71暴露于柜體9的內(nèi)部。內(nèi)層玻璃70的外表面72暴露于內(nèi)隔熱腔94并構(gòu)成其一部分。內(nèi)層玻璃70的外表面72也覆蓋有一層具有低熱輻射率的覆蓋層73。在本實(shí)施例中，位于內(nèi)層玻璃70外表面72上的覆蓋層73和上述位于外層玻璃60內(nèi)表面62上的覆蓋層63相同。內(nèi)層玻璃70的內(nèi)表面71不具有覆蓋層。在本實(shí)施例中，內(nèi)層玻璃也可以采用如由AFG工業(yè)公司制造的1/8英寸厚的Ti-PS玻璃，玻璃具有上述特性及覆蓋層。
在本實(shí)施例中，隔熱腔94以及92均充滿空氣。在另一實(shí)施例中，每一隔熱腔可填充一種不同的氣體，并且可以是氪氣、氬氣或其他適合的氣體。
外層以及中間玻璃60，65間隔支撐于一個第一密封件90上，第一密封件90繞外層以及中間玻璃60，65的周邊延伸，使得外層以及中間玻璃60，65平行間隔設(shè)置，并且在兩者之間形成一個與外部環(huán)境密封隔開的腔92。同理，內(nèi)層以及中間玻璃70，65間隔支撐于一個第二密封件95上，第二密封件95繞內(nèi)層以及中間玻璃70，65的周邊延伸，使得內(nèi)層以及中間玻璃70，65平行間隔設(shè)置，并且在兩者之間形成一個與外部環(huán)境密閉的腔94。密封件90，95分別使外層玻璃60與中間玻璃65之間以及內(nèi)層玻璃70與中間玻璃65之間的間距為1/2英寸。
本實(shí)施例的密封件90，95優(yōu)選采用熱邊封。“熱邊封”是指隔熱玻璃密封件，其較已有的鋁間隔板及密封裝置可更好的減少熱損失。本實(shí)施例的每個密封件90，95包括各自的間隔板以及干燥劑，這些密封件取代了獨(dú)立的密封件、金屬間隔板以及干燥劑，并且傳熱系數(shù)為0.84Btu/hr-ft-F(有時指K值)。本實(shí)施例的密封件90，95由聚異丁烯密封膠、丁基熱熔密封膠、干燥劑基體、橡膠墊片以及一個蒸汽阻擋板的組合物復(fù)合擠壓成型。這種類型的適合的密封件由俄亥俄州的TruSeal Technologies ofBeachwood生產(chǎn)并出售，其產(chǎn)品名稱是“Comfort Seal(穩(wěn)固的密封)”。
參見附圖3所示的IGU50。IGU50包括具有密封件90以及95的玻璃層60，65以及70。IGU50以所屬領(lǐng)域技術(shù)人員公知的任一適合方式安裝于框架55中?？蚣?5由擠壓塑料或其它適合的公知的框架材料制成，例如擠壓鋁，纖維玻璃或其它材料。在另一實(shí)施例中，如果框架55由鋁或其它材料制成，則門需沿其邊緣加熱以確保對門邊緣處的冷凝控制。
參見附圖1，其中示出了一個冷藏裝置5。門框架55與冷藏柜體8以所屬領(lǐng)域公知的任一適合的方式相連，例如一個單一的長門鉸鏈、多個鉸鏈或者滑動開啟或關(guān)閉門的凹槽。此外，框架55還包括一個門柄11或其它適合的便于應(yīng)用的致動裝置。具有門10的冷藏裝置5可以是用于冷卻柜體的任何裝置，例如美國專利US6,148,563中所披露的，其中所披露的內(nèi)容結(jié)合在此作為參考。
上述優(yōu)選實(shí)施例的冷藏門的U值為0.16BTU/hr-sq ft-F(熱輻射率為0.0025)，已發(fā)現(xiàn)上述值滿足美國工業(yè)所制定的冷藏門應(yīng)用的性能標(biāo)準(zhǔn)。U值為0.16BTU/hr-sq ft-F使冷藏門很容易滿足所需的性能標(biāo)準(zhǔn)，同時還允許足夠的熱能由外部環(huán)境穿過冷藏門，以便使形成于冷藏門內(nèi)側(cè)的冷凝在一合理的時間內(nèi)揮發(fā)。此外，優(yōu)選實(shí)施例的可視透光值為66％。
作為Ti-PS玻璃的替代物，其它的具有覆蓋層的低E玻璃也可使用，例如Ti-R，Ti-AC，Ti-RTC以及Ti-ACTC，所有這些玻璃均可由AFG工業(yè)公司獲得，它們同Ti-PS玻璃一樣是由AFG工業(yè)公司制造的以二氧化鈦/銀為基層的具有覆蓋層的低E玻璃。另一種適合類型的玻璃是Comfort E2，其通過一個高溫噴涂步驟進(jìn)行涂覆，是覆蓋有摻有氟的氧化錫的低E玻璃，厚度為1/8英寸，由AFG工業(yè)公司制造。由于Comfort E2玻璃具有較高的熱輻射率，故其在一些不太嚴(yán)格的性能標(biāo)準(zhǔn)中適用。
冷藏門的U值由諸多設(shè)計(jì)因素決定，包括玻璃的層數(shù)，玻璃層的厚度，IGU的熱輻射率，玻璃層之間的間隔以及隔熱腔中的氣體。在上述優(yōu)選實(shí)施例中具有三層玻璃的冷藏門10中，當(dāng)隔熱腔中的氣體為空氣，每層玻璃的厚度為1/8英寸，每層玻璃之間的間隔為1/2英寸，IGU的熱輻射率為0.0025時，U值為0.16BTU/hr-sqft-F。但是，上述每個系數(shù)可以改變而形成多種具有相同U值的配置。此外，在其它的應(yīng)用中，根據(jù)周圍環(huán)境、費(fèi)用限制以及其它的需求和考慮，U值可以較小或較大。
大量的計(jì)算機(jī)模擬分析在由每個不同的設(shè)計(jì)參數(shù)組合成不同配置的情形下確定了多個冷藏門10所使用的IGU的U值。下面的表格包括多個具有三層玻璃的IGU結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)以及相應(yīng)的計(jì)算U值。所有具有三層玻璃的IGU結(jié)構(gòu)的U值的計(jì)算除了基于表中所列的設(shè)計(jì)參數(shù)外，還基于每層玻璃的厚度為1/8英寸，以及三層玻璃中有兩側(cè)具有低E覆蓋層。玻璃的回火處理不能明顯地影響所計(jì)算的性能值。
表一

在此所包括的每一表格中，“Ti-PS”是指AFG工業(yè)公司的Comfort Ti-PS玻璃上涂覆的低E覆蓋層，“CE2”是指是指AFG工業(yè)公司的Comfort CE2玻璃上涂覆的低E覆蓋層，兩者在上面均已進(jìn)行了描述。此外，由于計(jì)算機(jī)模擬不具有考慮密封件的能力，因此表格中的U值是指“玻璃中心處”的計(jì)算值。相應(yīng)地，表格中沒有密封件的數(shù)據(jù)以及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
在附圖4所示本發(fā)明的另一具有兩層玻璃的實(shí)施例中，IGU50包括一個外層玻璃60和一個內(nèi)層玻璃70，框架55以及一個密封件90。在具有兩層玻璃的實(shí)施例中，外層以及內(nèi)層玻璃60，70的厚度都為1/8英寸，并且具有與第一實(shí)施例相同的低E覆蓋層，該覆蓋層是以二氧化鈦為基層的低E銀覆蓋層。再者，外層玻璃60和內(nèi)層玻璃70也可采用例如由AFG工業(yè)公司制造的厚度為1/8英寸的Ti-PS玻璃。外層玻璃60和內(nèi)層玻璃70的涂覆側(cè)分別位于兩者未外露的表面62和72上，表面62和72構(gòu)成隔熱腔92的一部分。此外，可以使用與上述相同的密封件90(穩(wěn)固密封)，其可以在外層玻璃60以及內(nèi)層玻璃70之間形成一個1/2英寸的間隔。
表二包括多個具有兩層玻璃的IGU的設(shè)計(jì)參數(shù)以及相應(yīng)的計(jì)算U值。所有具有二層玻璃的IGU結(jié)構(gòu)的U值的計(jì)算除了基于表中所列的設(shè)計(jì)參數(shù)外，還基于每層玻璃的厚度為1/8英寸，以及兩層玻璃中有兩側(cè)具有低E覆蓋層。玻璃的回火處理不能明顯地影響所計(jì)算的性能值。
表二


在一可替換實(shí)施例中，可以使用包括高溫噴涂(例如在Comfort E2玻璃中所采用的)在內(nèi)的任一適合的覆蓋(涂層)方法，其通常是指化學(xué)汽相沉積(CVD)法，噴射法以及陰極濺鍍法(例如在Ti-PS玻璃中所采用的)。此外，這些覆蓋操作可以通過公知的、與生產(chǎn)及操作的數(shù)量及類型相匹配的在線或脫線制造方法而實(shí)施。同樣，可以采用任一適合的低E覆蓋層，其包括銀基覆蓋層(以銀為基層)、二氧化鈦基覆蓋層或摻有氟的氧化錫基的覆蓋層。
盡管在上述的實(shí)施例中，兩層玻璃的未外露的表面包括低E覆蓋層，本發(fā)明的其它實(shí)施例也可只在一層玻璃的一側(cè)或兩側(cè)形成有低E覆蓋層。同樣，在其它的實(shí)施例中，取代或者除了在內(nèi)層玻璃70以及外層玻璃60上的覆蓋層，可以在中間玻璃(具有三層玻璃的實(shí)施例)的一側(cè)(或兩側(cè))形成有低E覆蓋層。
在另外一個具有三層玻璃的實(shí)施例中，內(nèi)層玻璃70的任一側(cè)均未涂覆低E覆蓋層。同樣，在上述具有兩層玻璃的一可替換實(shí)施例中，只在一層玻璃上形成低E覆蓋層，或者在兩層玻璃的兩側(cè)均形成低E覆蓋層。通常，具有低E覆蓋層的(玻璃)層數(shù)以及表面數(shù)是一種設(shè)計(jì)選擇。就熱性能而言，連同其它系數(shù)決定冷藏門U值的IGU的熱輻射率比哪層玻璃的哪面被涂覆更為重要。此外，盡管在此所描述的實(shí)施例中的冷藏門的熱輻射率小于或等于0.04，但是在一些情況下可使用高性能的氣體(例如氪氣)以使熱輻射率略高于0.04的IGU能夠提供必須的冷凝控制。
在其它實(shí)施例中，其它的密封件可以采用例如全泡沫非金屬裝置，例如由EdgeTech公司制造的超級隔條(Super Spacer)，該裝置的傳熱系數(shù)大約為1.51Btu/hr-ft-F。另一適合的密封件是由Lenhardt Maschinenbau GmbH制造的Thermo PlasticSpacersystem(TPS)，其傳熱系數(shù)大約為1.73Btu/hr-ft-F。
上述實(shí)施例中玻璃之間的間隔為1/2英寸。盡管最佳的間隔范圍在5/16英寸-1/2英寸之間，但是本發(fā)明的其它實(shí)施例中的間隔可以是3/4英寸。此外，盡管上述實(shí)施例采用經(jīng)回火的厚度為1/8英寸的玻璃(除了中間玻璃)，但是其它實(shí)施例也可使用未經(jīng)回火的玻璃或厚度大于或小于1/8英寸的玻璃。
本發(fā)明的一實(shí)施例的設(shè)計(jì)參數(shù)的一部分由實(shí)施例的應(yīng)用領(lǐng)域或希望使用的領(lǐng)域決定。更準(zhǔn)確地說，外部溫度、內(nèi)部溫度、以及外部濕度(以及相關(guān)的露點(diǎn))是決定設(shè)計(jì)所需U值的重要因素，該值又反過來決定設(shè)計(jì)參數(shù)(玻璃類型、熱輻射率、層數(shù)以及氣體等等)。
表三左側(cè)的五欄是在各種不同應(yīng)用領(lǐng)域的計(jì)算得到的U值的列表，其包括外部溫度、內(nèi)部溫度、外部濕度、以及根據(jù)每一U值計(jì)算的露點(diǎn)。此外，表三右側(cè)的三欄表示可以提供所需U值的本發(fā)明的實(shí)施例。
表三


表三中的設(shè)計(jì)參數(shù)包括玻璃的類型(其厚度為1/8英寸)、玻璃層之間的間隔以及所述隔熱腔中的氣體。此外，表三中的所有IGU包括一沒有覆蓋層的第三層玻璃，第三層玻璃的厚度為1/8英寸，并且位于表中所指定的兩層玻璃之間。表三中的CE1是指由AFG工業(yè)公司出售的E1，其熱輻射率為0.35。
前面已經(jīng)對本發(fā)明的原理、實(shí)施例以及操作模式進(jìn)行了描述。然而，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不僅僅局限于上述的特定實(shí)施例，上述只能看作是一種示意性的而不應(yīng)看作是一種限制。很顯然，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明保護(hù)范圍的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行修改。
盡管本發(fā)明已對在冰箱或冷藏門上的應(yīng)用進(jìn)行了描述，但是其他的應(yīng)用還包括自動售貨機(jī)、天窗或者冷藏柜。在這些應(yīng)用領(lǐng)域，由于玻璃不在門上，無需定期打開而使得受冷玻璃暴露于更為潮濕的環(huán)境中，因此第二層或位于較冷一側(cè)的玻璃上的冷凝并不是一個問題。相應(yīng)地，設(shè)計(jì)玻璃的關(guān)鍵因素是經(jīng)濟(jì)性(即能耗費(fèi)用以及玻璃及其安裝費(fèi)用)、可視透射系數(shù)、壽命以及其它的考慮。
上面已經(jīng)對本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，應(yīng)當(dāng)明了，上面只是通過實(shí)例的方式進(jìn)行的描述，而不是一種限制。因此，本發(fā)明的范圍以及不應(yīng)受到上述典型實(shí)施例的限制。
很顯然，在上述指導(dǎo)下，可以對本發(fā)明作出各種的改進(jìn)以及變形。因此，應(yīng)當(dāng)明白，在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求所要求保護(hù)范圍的情形下，本發(fā)明可以通過上述具體描述之外的其它方式而得以實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種適于安裝于冷藏柜體上的冷藏門，所述冷藏門包括具有第一表面和第二表面的內(nèi)層玻璃，所述內(nèi)層玻璃的所述第一表面被設(shè)置成與所述冷藏柜體的內(nèi)部相鄰接；具有第一表面和第二表面的外層玻璃，所述外層玻璃的所述第一表面被設(shè)置成與所述冷藏柜體的外部相鄰接；位于所述內(nèi)層玻璃和所述外層玻璃之間的中間玻璃；第一密封件，其環(huán)繞所述內(nèi)層玻璃和所述中間玻璃的周邊設(shè)置，以使得所述內(nèi)層玻璃和所述中間玻璃保持彼此間隔開的關(guān)系；第二密封件，其環(huán)繞所述外層玻璃和所述中玻璃的周邊設(shè)置，以使得所述外層玻璃和所述中間玻璃保持彼此間隔開的關(guān)系；與所述內(nèi)層玻璃的所述第二表面鄰接的第一低熱輻射覆蓋層；與所述外層玻璃的所述第二表面鄰接的第二低熱輻射覆蓋層；所述內(nèi)層玻璃，外層玻璃，中間玻璃，第一密封件，第二密封件以及所述第一及第二低熱輻射覆蓋層構(gòu)成了一個隔熱玻璃裝置，所述隔熱玻璃裝置的U值基本等于或小于0.2Btu/hr-sqft-F，從而無需對所述外層玻璃的所述第一表面進(jìn)行電加熱即可防止在其上產(chǎn)生冷凝；以及圍繞所述隔熱玻璃裝置的周邊固定的框架。
2.如權(quán)利要求1所述的冷藏門，進(jìn)一步包括由所述內(nèi)層玻璃、所述中間玻璃以及所述第一密封件構(gòu)成的第一隔熱腔；由所述中間玻璃、所述外層玻璃以及所述第二密封件構(gòu)成的第二隔熱腔；以及置于所述第一和第二隔熱腔中的氣體。
3.如權(quán)利要求2所述的冷藏門，其中所述內(nèi)層、中間以及外層玻璃的厚度大致為1/8英寸；所述內(nèi)層以及中間玻璃之間的間隔大致為1/2英寸；以及所述中間以及外層玻璃之間的間隔大致為1/2英寸。
4.如權(quán)利要求2所述的冷藏門，其中至少一層所述玻璃由Comfort Ti-PS構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求2所述的冷藏門，其中，所述第一及第二密封件的傳熱系數(shù)都大致等于或小于1.73Btu/hr-ft-F。
6.如權(quán)利要求5所述的冷藏門，其中所述內(nèi)層、中間以及外層玻璃的厚度大致為1/8英寸；所述內(nèi)層以及中間玻璃之間的間隔大致為1/2英寸；以及所述中間以及外層玻璃之間的間隔大致為1/2英寸。
7.如權(quán)利要求2所述的冷藏門，其中，置于所述第一和第二隔熱腔中的氣體相同。
8.如權(quán)利要求2所述的冷藏門，其中，置于所述第一和第二隔熱腔中的氣體不同。
9.如權(quán)利要求2所述的冷藏門，其中，所述氣體選自氪氣、氬氣以及空氣。
10.如權(quán)利要求1所述的冷藏門，其中，所述隔熱玻璃裝置的U值大致等于或小于0.16Btu/hr-sq ft-F。
11.如權(quán)利要求1所述的冷藏門，其中，所述外層和內(nèi)層玻璃的熱輻射率都大致等于或小于0.05。
12.如權(quán)利要求1所述的冷藏門，其中，所述外層和內(nèi)層玻璃的熱輻射率都大致等于或小于0.03。
13.如權(quán)利要求1所述的冷藏門，其中，所述隔熱玻璃裝置的熱輻射率大致等于或小于0.04。
14.如權(quán)利要求1所述的冷藏門，其中，所述隔熱玻璃裝置的熱輻射率大致等于或小于0.01。
15.如權(quán)利要求1所述的冷藏門，其中，所述隔熱玻璃裝置的熱輻射率大致等于或小于0.0025。
16.如權(quán)利要求2所述的冷藏門，其中，所述第一和第二低熱輻射覆蓋層選自以二氧化鈦為基層的銀以及摻有氟的氧化錫。
17.如權(quán)利要求2所述的冷藏門，其中，所述第一和第二低熱輻射覆蓋層的加工方法選自濺射鍍膜法，高溫噴涂法以及噴涂法。
18.如權(quán)利要求2所述的冷藏門，其中，所述框架的材料選自擠壓塑料，鋁以及玻璃纖維。
19.如權(quán)利要求1所述的冷藏門，其中，所述冷藏柜體內(nèi)部的溫度大致等于或小于-20°F；外部環(huán)境的溫度大致等于或大于70°F；外部環(huán)境的濕度大致等于或大于60％；并且其中所述外層玻璃的所述第一表面不產(chǎn)生冷凝。
20.如權(quán)利要求1所述的冷藏門，其中，所述冷藏柜體內(nèi)部的溫度大致等于或小于-40°F；外部環(huán)境的溫度大致等于或大于80°F；外部環(huán)境的濕度大致等于或大于60％；并且其中所述外層玻璃的所述第一表面不產(chǎn)生冷凝。
21.如權(quán)利要求1所述的冷藏門，其中，所述冷藏柜體內(nèi)部的溫度大致等于或小于0°F；外部環(huán)境的溫度大致等于或大于72°F；外部環(huán)境的濕度大致等于或大于60％；并且其中所述外層玻璃的所述第一表面不產(chǎn)生冷凝。
22.如權(quán)利要求2所述的冷藏門，其中，至少一層所述玻璃由Comfort E2形成。
23.如權(quán)利要求1所述的冷藏門，其中，所述第一和第二密封件的傳熱系數(shù)都大致等于或小于1.73Btu/hr-ft-F。
24.如權(quán)利要求1所述的冷藏門，其中，所述第一和第二密封件的傳熱系數(shù)都大致等于或小于1.51Btu/hr-ft-F。
25.如權(quán)利要求1所述的冷藏門，其中，所述第一和第二密封件的傳熱系數(shù)都大致等于或小于0.84Btu/hr-ft-F。
26.一種適于安裝至冷藏柜體上的冷藏門，所述冷藏門包括具有第一表面以及一第二表面的內(nèi)層玻璃，所述內(nèi)層玻璃的所述第一表面設(shè)置成與所述冷藏柜體的內(nèi)部鄰接；具有第一表面以及一第二表面的外層玻璃，所述外層玻璃的所述第一表面設(shè)置成與所述冷藏柜體的外部鄰接；位于所述內(nèi)層玻璃和所述外層玻璃之間的中間玻璃；第一密封件，其環(huán)繞所述內(nèi)層玻璃和所述中間玻璃的周邊設(shè)置，以使得所述內(nèi)層和中間玻璃保持彼此間隔開的關(guān)系；第二密封件，其環(huán)繞所述外層玻璃以及所述中間玻璃的周邊設(shè)置，以使得所述外層和中間玻璃保持彼此間隔開的關(guān)系；與所述內(nèi)層玻璃的所述第二表面鄰接的第一低熱輻射覆蓋層；與所述外層玻璃的所述第二表面鄰接的第二低熱輻射覆蓋層；所述內(nèi)層玻璃，外層玻璃，中間玻璃，第一密封件，第二密封件以及所述第一及第二低熱輻射覆蓋層構(gòu)成了一個隔熱玻璃裝置，所述隔熱玻璃裝置的熱輻射率大致等于或小于0.04，從而無需對所述外層玻璃的所述第一表面進(jìn)行電加熱即可防止在其上產(chǎn)生冷凝；以及一個圍繞所述隔熱玻璃裝置的周邊固定的框架。
27.如權(quán)利要求26所述的冷藏門，進(jìn)一步包括一個由所述內(nèi)層玻璃、所述中間玻璃以及所述第一密封件構(gòu)成的第一隔熱腔；一個由所述中間玻璃、所述外層玻璃以及所述第二密封件構(gòu)成的第二隔熱腔；以及置于所述第一以及第二隔熱腔中的氣體。
28.如權(quán)利要求27所述的冷藏門，其中所述內(nèi)層、中間以及外層玻璃的厚度大致為1/8英寸；所述內(nèi)層以及中間玻璃之間的間隔距離大致為1/2英寸；以及所述中間以及外層玻璃之間的間隔距離大致為1/2英寸。
29.如權(quán)利要求27所述的冷藏門，其中，至少一層所述玻璃由Comfort Ti-PS形成。
30.如權(quán)利要求27所述的冷藏門，其中，所述氣體選自氬氣，氪氣以及空氣。
31.如權(quán)利要求26所述的冷藏門，其中，所述隔熱玻璃裝置的U值大致等于或小于0.16Btu/hr-sq ft-F。
32.如權(quán)利要求26所述的冷藏門，其中，所述外層和內(nèi)層玻璃的熱輻射率都大致等于或小于0.05。
33.如權(quán)利要求26所述的冷藏門，其中，所述外層和內(nèi)層玻璃的熱輻射率都大致等于或小于0.03。
34.如權(quán)利要求26所述的冷藏門，其中，所述隔熱玻璃裝置的U值大致等于或小于0.2BTU/hr-sq ft-F。
35.如權(quán)利要求26所述的冷藏門，其中，所述隔熱玻璃裝置的熱輻射率大致等于或小于0.01。
36.如權(quán)利要求26所述的冷藏門，其中，所述隔熱玻璃裝置的熱輻射率大致等于或小于0.0025。
37.如權(quán)利要求27所述的冷藏門，其中，所述具有低熱輻射率的覆蓋層選自以二氧化鈦為基層的銀以及摻有氟的氧化錫。
38.如權(quán)利要求27所述的冷藏門，其中，所述低熱輻射覆蓋層的加工方法選自濺射鍍膜法，高溫噴涂法以及噴涂法。
39.如權(quán)利要求27所述的冷藏門，其中，所述框架的材料選自擠壓塑料，鋁以及玻璃纖維。
40.如權(quán)利要求26所述的冷藏門，其中，所述冷藏柜體內(nèi)部的溫度大致等于或小于-20°F；外部環(huán)境的溫度大致等于或大于70°F；外部環(huán)境的濕度大致等于或大于60％；并且其中所述外層玻璃的所述第一表面不產(chǎn)生冷凝。
41.如權(quán)利要求26所述的冷藏門，其中，所述冷藏柜體內(nèi)部的溫度大致等于或小于-40°F；外部環(huán)境的溫度大致等于或大于80°F；外部環(huán)境的濕度大致等于或大于60％；并且其中所述外層玻璃的所述第一表面不產(chǎn)生冷凝。
42.如權(quán)利要求26所述的冷藏門，其中，所述冷藏柜體內(nèi)部的溫度大致等于或小于0°F；外部環(huán)境的溫度大致等于或大于72°F；外部環(huán)境的濕度大致等于或大于60％；并且其中所述外層玻璃的所述第一表面不產(chǎn)生冷凝。
43.如權(quán)利要求27所述的冷藏門，其中，至少一層所述玻璃由Comfort E2形成。
44.如權(quán)利要求26所述的冷藏門，其中，所述第一和第二密封件的傳熱系數(shù)都大致等于或小于1.73Btu/hr-ft-F。
45.如權(quán)利要求26所述的冷藏門，其中，所述第一和第二密封件的傳熱系數(shù)都大致等于或小于1.51Btu/hr-ft-F。
46.如權(quán)利要求26所述的冷藏門，其中，所述第一和第二密封件的傳熱系數(shù)都大致等于或小于0.84Btu/hr-ft-F。
47.一種具有一外表面且適于安裝至冷藏柜體上的冷藏門，所述冷藏門包括第一層玻璃；第二層玻璃；一個第一密封件，其環(huán)繞所述第一層玻璃和所述第二層玻璃的周邊設(shè)置，以使得所述第一層和第二層玻璃保持彼此間隔開的關(guān)系；一個與所述第一層玻璃或所述第二層玻璃的一個面鄰接設(shè)置的第一低熱輻射覆蓋層；所述第一層玻璃，第二層玻璃，第一密封件，及所述第一低熱輻射覆蓋層構(gòu)成了一個隔熱玻璃裝置，所述隔熱玻璃裝置的U值大致等于或小于0.2BTU/hr-sq ft-F；以及一個圍繞所述隔熱玻璃裝置的周邊固定的框架。
48.如權(quán)利要求47所述的冷藏門，還包括第三層玻璃；一個第二密封件，其環(huán)繞所述第二層玻璃和所述第三層玻璃的周邊設(shè)置，以使得所述第二層和第三層玻璃保持彼此間隔開的關(guān)系；并且，其中所述隔熱玻璃裝置還包括所述第三層玻璃和所述第二密封件。
49.如權(quán)利要求48所述的冷藏門，進(jìn)一步包括一個與所述第一層玻璃、所述第二層玻璃或所述第三層玻璃的一個面鄰接設(shè)置的第二低熱輻射覆蓋層。
50.如權(quán)利要求49所述的冷藏門，其中，當(dāng)所述冷藏柜體內(nèi)部的溫度大致等于或小于0°F；外部環(huán)境的溫度大致等于或大于72°F；以及外部環(huán)境的濕度大致等于或大于60％時，無需對所述冷藏門的所述外表面進(jìn)行電加熱，所述隔熱玻璃裝置的U值即可有效地防止所述冷藏門的所述外表面產(chǎn)生冷凝。
51.如權(quán)利要求47所述的冷藏門，其中，當(dāng)所述冷藏柜體內(nèi)部的溫度大致等于或小于0°F；外部環(huán)境的溫度等于或大于72°F；以及外部環(huán)境的濕度大致等于或大于60％時，無需對所述冷藏門的所述外表面進(jìn)行電加熱，所述隔熱玻璃裝置的U值即可有效地防止所述冷藏門的所述外表面產(chǎn)生冷凝。
52.如權(quán)利要求51所述的冷藏門，進(jìn)一步包括一個由所述第一層玻璃、所述第二層玻璃以及所述第一密封件構(gòu)成的第一隔熱腔；以及置于所述第一隔熱腔中的氣體。
53.如權(quán)利要求52所述的冷藏門，其中，所述第一密封件的傳熱系數(shù)大致等于或小于1.73Btu/hr-ft-F。
54.如權(quán)利要求43所述的冷藏門，其中，所述氣體選自氬氣，氪氣和空氣。
55.如權(quán)利要求47所述的冷藏門，其中，所述隔熱玻璃裝置的U值大致等于或小于0.16BTU/hr-sq ft-F。
56.如權(quán)利要求47所述的冷藏門，其中，所述隔熱玻璃裝置的熱輻射率大致等于或小于0.04。
57.如權(quán)利要求47所述的冷藏門，其中，所述隔熱玻璃裝置的熱輻射率大致等于或小于0.01。
58.如權(quán)利要求47所述的冷藏門，其中，所述隔熱玻璃裝置的熱輻射率大致等于或小于0.0025。
59.如權(quán)利要求47所述的冷藏門，其中，所述冷藏柜體內(nèi)部的溫度大致等于或小于-20°F；外部環(huán)境的溫度大致等于或大于70°F；外部環(huán)境的濕度大致等于或大于60％；其中所述門的所述外表面基本不產(chǎn)生冷凝。
60.如權(quán)利要求47所述的冷藏門，其中，所述冷藏柜體內(nèi)部的溫度大致等于或小于-40°F；外部環(huán)境的溫度大致等于或大于80°F；外部環(huán)境的濕度大致等于或大于60％；其中所述門的所述外表面基本不產(chǎn)生冷凝。
61.一種具有一個外表面且適于安裝至冷藏柜體上的冷藏門，所述冷藏門包括第一層玻璃；第二層玻璃；一個第一密封件，其環(huán)繞所述第一層玻璃和所述第二層玻璃的周邊設(shè)置，以使得所述第一層和第二層玻璃保持彼此間隔開的關(guān)系；一個與所述第一層玻璃或所述第二層玻璃的一個面鄰接設(shè)置的第一低熱輻射覆蓋層；所述第一層玻璃，第二層玻璃，第一密封件，及所述第一低熱輻射覆蓋層構(gòu)成了一個隔熱玻璃裝置，所述隔熱玻璃裝置的熱輻射率大致等于或小于0.04，從而無需對所述冷藏門的所述外表面進(jìn)行電加熱即可防止在其上產(chǎn)生冷凝；以及一個圍繞所述隔熱玻璃裝置的周邊固定的框架。
62.如權(quán)利要求61所述的冷藏門，進(jìn)一步包括第三層玻璃；一個第二密封件，其環(huán)繞所述第二層玻璃和所述第三層玻璃的周邊設(shè)置，以使得所述第二層和第三層玻璃保持彼此間隔開的關(guān)系；并且其中所述隔熱玻璃裝置進(jìn)一步包括所述第三層玻璃和所述第二密封件。
63.如權(quán)利要求62所述的冷藏門，進(jìn)一步包括一個與所述第一層玻璃、所述第二層玻璃或所述第三層玻璃的一個面鄰接設(shè)置的第二低熱輻射覆蓋層。
64.如權(quán)利要求61所述的冷藏門，進(jìn)一步包括一個由所述第一層玻璃、所述第二層玻璃以及所述第一密封件構(gòu)成的第一隔熱腔；以及置于所述第一隔熱腔中的氣體。
65.如權(quán)利要求64所述的冷藏門，其中，所述第一密封件的傳熱系數(shù)大致等于或小于1.73Btu/hr-ft-F。
66.如權(quán)利要求65所述的冷藏門，其中，所述氣體選自氬氣，氪氣以及空氣。
67.如權(quán)利要求61所述的冷藏門，其中，所述隔熱玻璃裝置的U值大致等于或小于0.16Btu/hr-sq ft-F。
68.如權(quán)利要求61所述的冷藏門，其中，所述隔熱玻璃裝置的U值大致等于或小于0.20Btu/hr-sq ft-F。
69.如權(quán)利要求61所述的冷藏門，其中，所述隔熱玻璃裝置的熱輻射率大致等于或小于0.01。
70.如權(quán)利要求61所述的冷藏門，其中所述隔熱玻璃裝置的熱輻射率大致等于或小于0.0025。
71.一種制造具有一外表面的冷藏門組件的方法，所述方法包括如下步驟設(shè)置個第一層玻璃；設(shè)置第二層玻璃；緊鄰所述第一層玻璃或所述第二層玻璃的一個面形成一個第一低熱輻射覆蓋層；環(huán)繞所述第一層玻璃和所述第二層玻璃的周邊設(shè)置一個第一密封件，以使得所述第一層和第二層玻璃保持彼此間隔開的關(guān)系；以及所述第一層玻璃，第二層玻璃以及所述第一密封件構(gòu)成了一個U值大致等于或小于0.2Btu/hr-sq ft-F的隔熱玻璃裝置，從而無需對所述門組件進(jìn)行電加熱即可防止在所述門的所述外表面上產(chǎn)生冷凝。
72.如權(quán)利要求71所述的方法，其中，所述第一層玻璃、所述第二層玻璃以及所述第一密封件構(gòu)成一個第一隔熱腔；并且所述方法還包括在所述第一隔熱腔中填充氣體。
73.如權(quán)利要求71所述的方法，還包括如下步驟設(shè)置第三層玻璃；環(huán)繞所述第二層玻璃和所述第三層玻璃的周邊設(shè)置一個第二密封件，以使得所述第二層以及第三層玻璃保持彼此間隔開的關(guān)系；并且其中所述隔熱玻璃裝置還包括所述第三層玻璃和所述第二密封件。
74.如權(quán)利要求73所述的方法，其中，所述第三層玻璃具有一與所述第三層玻璃的一個面鄰接設(shè)置的低熱輻射覆蓋層。
75.如權(quán)利要求71所述的方法，其中，所述第一層玻璃由Comfort Ti-PS構(gòu)成。
76.如權(quán)利要求71所述的方法，其中，所述第一密封件的傳熱系數(shù)大致等于或小于1.73Btu/hr-ft-F。
77.如權(quán)利要求76所述的方法，其中所述第一層和第二層玻璃的厚度大致為1/8英寸；所述第一層和第二層玻璃之間的間隔大致為1/2英寸。
78.如權(quán)利要求71所述的方法，還包括將所述隔熱玻璃裝置安裝至一個門框架內(nèi)的步驟。
79.如權(quán)利要求72所述的方法，其中，所述氣體選自氬氣，氪氣以及空氣。
80.如權(quán)利要求71所述的方法，其中，所述隔熱玻璃裝置的U值大致等于或小于0.16Btu/hr-sq ft-F。
81.如權(quán)利要求71所述的方法，其中，所述隔熱玻璃裝置的熱輻射率大致等于或小于0.04。
82.如權(quán)利要求71所述的方法，其中，所述隔熱玻璃裝置的熱輻射率大致等于或小于0.01。
83.如權(quán)利要求71所述的方法，其中，所述隔熱玻璃裝置的熱輻射率大致等于或小于0.0025。
84.如權(quán)利要求71所述的方法，其中，所述低熱輻射覆蓋層選自以二氧化鈦為基層的銀以及摻有氟的氧化錫。
85.如權(quán)利要求71所述的方法，其中，所述低熱輻射覆蓋層的加工方法選自濺射鍍膜法，高溫噴涂法以及噴涂法。
86.如權(quán)利要求72所述的方法，其中，所述第一層玻璃由Comfort E2形成。
87.如權(quán)利要求73所述的方法，其中，所述第一和第二密封件的傳熱系數(shù)大致等于或小于1.73Btu/hr-ft-F。
88.如權(quán)利要求71所述的方法，其中，所述第一密封件的傳熱系數(shù)大致等于或小于1.51Btu/hr-ft-F。
89.如權(quán)利要求71所述的方法，其中，所述第一密封件的傳熱系數(shù)大致等于或小于0.84Btu/hr-ft-F。
90.一種制造具有一外表面的冷藏門組件的方法，所述方法包括如下步驟設(shè)置第一層玻璃；設(shè)置第二層玻璃；緊鄰所述第一層玻璃或所述第二層玻璃的一個面形成一個第一低熱輻射覆蓋層；環(huán)繞所述第一層玻璃以及所述第二層玻璃的周邊設(shè)置一個第一密封件，以使得所述第一層以及第二層玻璃保持彼此間隔開的關(guān)系；以及所述第一層玻璃，第二層玻璃以及所述第一密封件構(gòu)成了一個隔熱玻璃裝置，所述隔熱玻璃裝置的熱輻射率大致等于或小于0.04，從而無需對所述門組件進(jìn)行電加熱即可防止在所述冷藏門組件的所述外表面上產(chǎn)生冷凝。
91.如權(quán)利要求90所述的方法，其中，所述第一層玻璃、所述第二層玻璃以及所述第一密封件構(gòu)成一個第一隔熱腔；并且該方法還包括在所述第一隔熱腔填充氣體。
92.如權(quán)利要求90所述的方法，還包括如下步驟提供第三層玻璃；環(huán)繞所述第二層玻璃和所述第三層玻璃的周邊設(shè)置一個第二密封件，以使得所述第二層和第三層玻璃保持彼此間隔開的關(guān)系；以及其中所述隔熱玻璃裝置還包括所述第三層玻璃和所述第二密封件。
93.如權(quán)利要求92所述的方法，其中，所述第三層玻璃包括一個與所述第三層玻璃的一個面鄰接設(shè)置的低熱輻射覆蓋層。
94.如權(quán)利要求90所述的方法，其中，所述第一密封件的傳熱系數(shù)大致等于或小于1.73Btu/hr-ft-F。
95.如權(quán)利要求90所述的方法，還包括將所述隔熱玻璃裝置安裝至門框架內(nèi)的步驟。
96.如權(quán)利要求91所述的方法，還包括將所述隔熱玻璃裝置安裝至門框架內(nèi)的步驟。
97.如權(quán)利要求96所述的方法，其中，所述氣體選自氬氣，氪氣以及空氣。
98.如權(quán)利要求90所述的方法，其中，所述隔熱玻璃裝置的U值大致等于或小于0.2BTU/hr-sq ft-F。
99.如權(quán)利要求90所述的方法，其中，所述隔熱玻璃裝置的熱輻射率大致等于或小于0.01。
100.如權(quán)利要求90所述的方法，其中，所述隔熱玻璃裝置的熱輻射率大致等于或小于0.0025。
101.如權(quán)利要求92所述的方法，其中，所述第一和第二密封件的傳熱系數(shù)大致等于或小于1.73Btu/hr-ft-F。
102.如權(quán)利要求90所述的方法，其中，所述第一密封件的傳熱系數(shù)大致等于或小于1.51Btu/hr-ft-F。
103.如權(quán)利要求90所述的方法，其中，所述第一密封件的傳熱系數(shù)大致等于或小于0.84Btu/hr-ft-F。
104.一種基本透明的隔熱玻璃裝置，其具有一個外表面，用于放置在外部環(huán)境中并且具有一內(nèi)部柜體的冷藏柜上，所述隔熱玻璃門包括第一層玻璃；第二層玻璃；一個第一密封件，其環(huán)繞所述第一層玻璃以及所述第二層玻璃的周邊設(shè)置，以使得所述第一層以及第二層玻璃保持彼此間隔開的關(guān)系；一個與所述第一層玻璃或所述第二層玻璃的一個面鄰接設(shè)置的第一低熱輻射覆蓋層；所述第一層玻璃，第二層玻璃以及所述第一密封件構(gòu)成了一個隔熱玻璃裝置，當(dāng)所述冷藏柜體內(nèi)部的溫度大致等于或小于0°F；外部環(huán)境的溫度大致等于或大于70°F；以及外部環(huán)境的濕度大致等于或大于60％時，無需對所述隔熱玻璃裝置的所述外表面進(jìn)行電加熱，所述隔熱玻璃裝置的U值即可有效地防止所述外表面產(chǎn)生冷凝。
105.如權(quán)利要求104所述的門，進(jìn)一步包括第三層玻璃；一個第二密封件，其環(huán)繞所述第二層玻璃和所述第三層玻璃的周邊設(shè)置，以使得所述第二層和第三層玻璃保持彼此間隔開的關(guān)系。
106.如權(quán)利要求105所述的門，進(jìn)一步包括一個與所述第一層玻璃、所述第二層玻璃或所述第三層玻璃的一個面鄰接設(shè)置的第二低熱輻射覆蓋層。
107.如權(quán)利要求106所述的門，其中，當(dāng)所述冷藏柜體內(nèi)部的溫度大致等于或小于-40°F；外部環(huán)境的溫度大致等于或大于80°F；以及外部環(huán)境的濕度大致等于或大于60％時，所述隔熱玻璃裝置的U值足以防止所述外表面產(chǎn)生冷凝。
108.如權(quán)利要求106所述的門，其中，所述低熱輻射覆蓋層可以有效地使所述隔熱玻璃裝置的U值大致等于或小于0.2BTU/hr-sq ft-F。
109.如權(quán)利要求105所述的冷藏門，其中，所述第一和第二密封件的傳熱系數(shù)都大致等于或小于1.73Btu/hr-ft-F。
110.如權(quán)利要求104所述的冷藏門，其中，所述隔熱玻璃裝置的U值大致等于或小于0.16BTU/hr-sq ft-F。
111.如權(quán)利要求104所述的冷藏門，其中，所述第一或第二層玻璃的熱輻射率大致等于或小于0.05。
112.如權(quán)利要求104所述的冷藏門，其中，所述隔熱玻璃裝置的熱輻射率大致等于或小于0.04。
113.如權(quán)利要求104所述的冷藏門，其中，所述隔熱玻璃裝置的熱輻射率大致等于或小于0.01。
114.如權(quán)利要求104所述的冷藏門，其中，所述冷藏柜體內(nèi)部的溫度大致等于或小于-20°F；所述外部環(huán)境的溫度大致等于或大于70°F；同時外部環(huán)境的濕度大致等于或大于60％。
115.如權(quán)利要求104所述的冷藏門，其中，所述冷藏柜體內(nèi)部的溫度大致等于或小于-40°F；外部環(huán)境的溫度大致等于或大于80°F；外部環(huán)境的濕度大致等于或大于60％。
116.如權(quán)利要求105所述的冷藏門，其中，所述第一和第二密封件的傳熱系數(shù)都大致等于或小于1.73Btu/hr-ft-F。
117.一種冷藏裝置，其包括一形成一柜體的隔熱箱體，一個冷卻系統(tǒng)以及一個適于安裝在所述柜體的開口處的門，所述門具有一個外表面并且包括第一層玻璃；第二層玻璃；一個第一密封件，其環(huán)繞所述第一層玻璃和所述第二層玻璃的周邊設(shè)置，以使得所述第一層和第二層玻璃保持彼此間隔開的關(guān)系；一個與所述第一層玻璃或所述第二層玻璃的一個面鄰接設(shè)置的第一低熱輻射覆蓋層；所述第一層玻璃，第二層玻璃，第一密封件以及所述第一低熱輻射覆蓋層構(gòu)成了一個隔熱玻璃裝置，所述隔熱玻璃裝置的U值大致等于或小于0.2Btu/hr-sq ft-F，從而無需對所述第一表面進(jìn)行電加熱即可防止在所述門的所述外表面上產(chǎn)生冷凝；以及一個圍繞所述隔熱玻璃裝置的周邊固定的框架。
118.如權(quán)利要求117所述的門，進(jìn)一步包括第三層玻璃；一個第二密封件，其環(huán)繞所述第二層玻璃和所述第三層玻璃的周邊設(shè)置，以使得所述第二層和第三層玻璃保持彼此間隔開的關(guān)系。
119.如權(quán)利要求117所述的冷藏門，進(jìn)一步包括一個由所述第一層玻璃、所述第二層玻璃以及所述第一密封件構(gòu)成的第一隔熱腔；一個由所述中間玻璃、所述外層玻璃以及所述第二密封件構(gòu)成的第二隔熱腔；以及置于所述第一和第二隔熱腔中的氣體。
120.如權(quán)利要求118所述的冷藏門，其中，所述第一和第二密封件的傳熱系數(shù)都大致等于或小于1.73Btu/hr-ft-F。
121.如權(quán)利要求117所述的冷藏門，其中，所述冷藏門的熱輻射率大致等于或小于0.04。
122.如權(quán)利要求117所述的冷藏門，其中，所述冷藏門的熱輻射率大致等于或小于0.01。
123.如權(quán)利要求117所述的冷藏門，其中，所述第一密封件的傳熱系數(shù)大致等于或小于1.73Btu/hr-ft-F。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種冷藏門及其制造方法，該冷藏門無需受到電加熱即可控制冷凝、隔熱并且具有所期望的視覺透射系數(shù)。本發(fā)明的無能耗冷藏門包括一個門框架以及一個由內(nèi)層、中間以及外層玻璃組成的隔熱玻璃裝置。環(huán)繞內(nèi)層和中間玻璃的周邊設(shè)置一第一密封件，并且在兩塊玻璃之間形成一第一隔熱腔。環(huán)繞中間以及外層玻璃的周邊設(shè)置第二密封件，并且在兩塊玻璃之間形成一第二隔熱腔。第一和第二隔熱腔中充滿諸如氪氣、空氣或氬氣的氣體。每個外層和內(nèi)層玻璃均具有一個面對中間玻璃的未外露的表面。在外層以及內(nèi)層玻璃的未外露的表面上設(shè)置有低熱輻射覆蓋層，從而使得玻璃門無需受到電加熱，其所具有的U值即可防止在其外層玻璃的外表面上產(chǎn)生冷凝，同時還可使得內(nèi)層玻璃的內(nèi)側(cè)的冷凝揮發(fā)值達(dá)到所期望的值。
文檔編號A47F3/04GK1556680SQ02818471
公開日2004年12月22日 申請日期2002年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月19日
發(fā)明者克里斯托弗·R·科丁, 克里斯托弗 R 科丁 申請人:Afg工業(yè)公司