[发明专利]防雾制冷门及其制造方法

说明书

本申请是2006年9月20日提交的发明名称为“防雾制冷门及其制造方法”的200680041228.9号中国发明专利申请的分案申请。

本申请是要求2004年9月20日提交的美国临时专利申请60/610964以及2005年7月19日提交的美国临时申请60/700308的优先权的2005年9月20日提交的美国专利申请11/229835的部分继续申请，所有这些专利申请以其整体包括在本申请中。

技术领域

本发明大体涉及制冷门、绝热玻璃单元和制冷系统，尤其是涉及防雾或防霜无能耗制冷门，该制冷门提供冷凝控制、绝热和所需程度的能见度。更具体地，本发明的制冷门通过施加低辐射率涂层实现这些所需特性，而不需要电加热门以及通过施加防雾/防霜涂层或膜。在整个本发明申请中，术语“制冷门”是指用于冷冻柜、冰箱和类似装置和柜橱的门。另外，对于本发明申请，术语“无能耗”(如，无能耗制冷门)是指不对玻璃施加电能以加热玻璃。“防雾”和“防霜”是指减小或消除制冷门、绝热玻璃单元(IGU)或这里所述的其它产品的清障时间的涂层或膜。

背景技术

这里所引用的所有美国专利和专利申请文献整体通过引用结合在此。在有冲突的情况下，以包括定义的本发明说明书为准。

应用于商用冷冻柜、冰箱等的制冷门通常包括玻璃，以便消费者在不打开门的情况下看到置于其中的用于销售的产品。但是，当在玻璃上形成冷凝时(有时称为“结雾”)，消费者不能透过门辨认里面的产品，这从消费者和商店主或零售商双方看都是不希望出现的。形成霜存在类似的问题。

水分在玻璃制冷门外部凝结，因为由于冷却器冷却冷冻柜或冰箱内部，玻璃外面的表面温度降低到低于商店的环境温度。当玻璃表面的温度下降到商店中空气的露点以下时，水分在玻璃的表面凝结。另外，当门在潮湿环境打开时，形成门内侧的玻璃最内层也暂时暴露在商店的环境空气中，在门内侧也可以形成凝结。由于玻璃门内侧的温度低于其所处的商店环境空气的露点，也可以出现玻璃门内侧的凝结。

如上所述，玻璃门上的凝结可以变成霜，将阻止消费者通过玻璃门看到销售的产品。因此，当玻璃门上凝结或结霜时，消费者必须执行打开制冷门辨认内部物品的不愉快工作，这对于具有大量冷冻柜或冰箱的商店是不切实际的。打开每个制冷门不但从消费者感觉出发是繁琐和费时的，而且从零售商角度出发也是不希望出现的，因为这明显增大了零售商冷冻柜和冰箱的能量消耗，从而导致零售商能源成本较高。

具有制冷门需要符合的多种工业性能标准，以便被接受。在美国，很多行业需要在外部温度八十华氏度(80°F)、外部相对湿度百分之六十(60％)和内部温度零下四十华氏度(-40°F)的环境中使用时防止外部凝结的冷冻柜门(而不是冰箱门)。其它国家有不同的要求。

如同本领域内公知的，典型的制冷门包括装在门框内的绝热玻璃单元(IGU)。制冷门中的IGU通常包括周围边缘被一般称为边缘密封件的密封胶组件密封的两层或三层玻璃。在包括三层玻璃的IGU中，在三层玻璃之间形成两个绝热腔室。在包括两层玻璃的IGU中，形成一个绝热腔室。通常，冰箱的IGU由两层玻璃构成，而冷冻柜的IGU使用三层玻璃。一旦密封后，常常在腔室内填充例如氩气、氪气的惰性气体，或者其它适合的气体，用以提高IGU的热性能。

防止或减小制冷门凝结的大多数传统方法包括通过在IGU的一个或多个玻璃表面上施加导电涂层以电加热玻璃而对门提供能量。加热玻璃的目的是将玻璃的温度保持在商店温暖环境空气的露点以上。通过将玻璃加热到露点以上，可以防止门的玻璃上形成不希望出现的凝结和结霜，从而能透过玻璃清楚地看到制冷室内部。

在包括三块IGU的门中，将一层或两层玻璃的未露出表面涂覆导电材料。导电涂层通过装在玻璃相反边缘的两根汇流条或其它电连接器连接到电源。当电流流过涂层时，涂层发热，从而加热玻璃板，提供不凝结的表面。制冷门的IGU的涂层通常施加在最外层玻璃板的未露出表面。但是，由于凝结有时在内层玻璃的内侧形成，因此最内层玻璃的未露出表面也可以被涂覆以便加热，从而防止凝结。

这些现有技术的传统加热制冷门存在很多缺点和问题。首先，加热门导致在冷却系统的能量支出之上另外的能量支出。在标准尺寸的商用冷冻柜中，根据当前电力设施的定价，加热冷冻柜门的额外成本是很大的，这种额外成本对于每台冷冻柜可以达到每年100美元或更高。考虑到很多商店使用多个冷冻柜，其中一些超市和其它食品零售商使用数百个冷冻柜，与这种加热冷冻柜门相关的累积能量支出很大。