CN1166252C - 有电容耦合加热系统的隔离玻璃 - Google Patents

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Abstract

一种玻璃加热系统(26)，其包括涂覆的低辐射玻璃板(14)和用于涂覆玻璃板(14)与电源(16)电容耦合的电容器(C1或C2)。低辐射玻璃板(14)可低成本地生产和提供优良的热性能。低辐射玻璃板(14)有低的板电阻，并与一个或几个电容器(C1，C2)耦合，以便增加阻抗和减少涂覆玻璃板(14)消耗的功率。通过改变电容器(C1或C2)可以改变传送给涂覆玻璃板(14)的功率的精确数量。低辐射玻璃板(14)应用于冰柜和冷藏箱作隔离玻璃门时有改进的热特征。在两层的隔离玻璃门中。电容器(C1或C2)可以很方便地安装在门的框架中或两层之间的空间内。

Description

有电容耦合加热系统的隔离玻璃
技术领域
本发明涉及加热的玻璃系统和隔离玻璃单元，尤其是涉及有同电源相连的电阻涂层的低辐射玻璃板。电容器与电阻涂层耦合，以便增加阻抗和控制涂复玻璃消耗的功率。当应用在商业上的冰柜和冷藏门的隔离玻璃时，加热的玻璃防止在门上形成冷凝。
背景技术
在商业上冰柜和冷藏门中使用带有电加热玻璃的隔离玻璃单元，以便使门不会结霜和冷凝，从而顾客可以看到冰柜和冷藏箱中的产品。清晰的玻璃门改善销售和不会因结霜和冷凝来损害商品和冷却设备。
在两层隔离玻璃单元中，一层或两层玻璃板的未暴露表面涂有导电材料，如加氟的氧化锡。导电涂层通过两根导电条或其他安装在玻璃的相对边缘上的电连接器与交流电源相连。当电流通过涂层时，玻璃的表面被加热，从而保证表面不会冷凝。为了制止热量转移到冰柜或冷藏箱的箱体，门一般对冰柜来说是三层单元的结构，对冷藏型冷却机而言是二层单元的结构。
加热的玻璃也可用于其他的应用以便防止冷凝，如自动售货机、浴室的镜子或天窗。此外，加热的玻璃可应用于加热周围的空间。如建筑应用中的窗户玻璃。孵卵器是另一种应用。在那里可以产生热量并保持清晰的观察表面。
适合各种加热应用的玻璃板在其一个表面上涂有透明的导电涂层。典型的透明导电涂层包括氧化锡、氧化铟、氧化锌及其混合物。在玻璃板上的涂层有电阻。一般以“欧姆每平方”来计量，它是一块方形玻璃的电阻。
在先有技术中板电阻以欧姆每平方表示是众所周知的，并是按照这样的意义来使用的。对一块方形涂复玻璃来说有已知的板电阻，此方形涂复玻璃块的两相对侧之间的电阻对任意大小的方形保持为常数。可以用4点探测欧姆表或其他类似的测量装置测量该电阻。
在上述各种应用中使用的涂复玻璃在形状上通常是矩形。在矩形涂复玻璃块的相对侧之间的电阻随着玻璃的尺寸而变化。但是，一旦已知特殊类型涂复玻璃板的欧姆每平方表示的板电阻，就可按矩形玻璃块的实际尺寸，通过下述方程式计算任何矩形玻璃块在相对两侧之间的电阻。
         RG＝(d/w)RS
式中RG是矩形涂复玻璃块在安装导电条的相对两侧之间测量的电阻，d是有导电条的两侧之间的距离，W是安装导电条的两侧的长度，和RS是方形涂复玻璃块以欧姆每平方表示的表面电阻。d/W的比常称为高宽比。
假设是以均匀的厚度施加涂层，那么跨过涂复玻璃的电阻将是均匀的。通过改变施加在玻璃上的涂层的厚度也可改变涂层玻璃的电阻。对直接与电源连接的涂复玻璃来说，通过改变涂复玻璃的电阻可以控制功率消耗。
冰柜门的一般尺寸是6英尺乘2英尺。对这样带涂层的冰柜门有电阻100欧姆每平方，在2英尺侧边之间测量的冰柜门的电阻将是300欧姆，在6英尺侧边之间测量的电阻是33.33欧姆。
冰柜门在潮湿环境中优选的功率消耗密度一般每平方英尺4-10瓦特的范围。在不太潮湿的应用中功率消耗密度减小，通常这样优选的范围在每平方英尺1到10瓦特。在每平方英尺10瓦特以上的功率消耗密度一般不会在涂复玻璃上产生过度的热应变，但将使整个冷却系统操作效率降低。对2×6冰柜门用所需的每平方英尺6瓦特功率消耗来加热门，那么门的总功率消耗是72瓦特。通过设定用于加热门的系统中的电压、电流和/或电阻可以控制门消耗的功率(功率＝VI＝I2RG)。
控制冰柜或冷藏门消耗的功率是重要的考虑因素。如果功率太低，将在玻璃上形成冷凝和结霜。如果功率消耗太高，将会发生附加的费用。附加的加热门所需的能量是名义上的成本，但为了维持冰柜或冷藏箱在所需的温度，冷却系统的操作成本可能是很大的。一般来说，目的是保持单元没有结霜和冷凝而用低的功率消耗密度。从而，需要有一个低成本系统以便维持涂复玻璃板的功率消耗密度在所需的功率水平。
用于控制加热窗户功率消耗的一种方法是将导电条直接挂在115伏电源上和改变涂层的电阻。对2×6的门将导电条与115伏电源连接，有每平方英尺6瓦特的功率消耗密度，玻璃门上的涂层的电阻需要是183.7欧姆，以便产生所需的消耗。如果导电条定位于短侧，所需的欧姆每平方电阻应是61.2。如果导电条定位于门的长侧，涂层的欧姆每平方电阻应是551。
在直接与电源相连的冰柜门和冷藏箱门的生产中，一般不可能为门生产的玻璃指定单一的涂层。在玻璃门尺寸所要求的功率消耗、线电压和安装结构上的各种不同需要许多有不同欧姆每平方电阻的不同涂层。因为门需要变化的板电阻。大多数的门玻璃是在离线的定做生产过程中涂复的，这是为了使阻抗与需要相匹配。
在离线的生产操作中，氧化锡的导电涂层传统上是在再加热炉中用热解喷雾批量生产涂到玻璃上。选择板电阻以便对给定的门尺寸和线电压提供合适的功率消耗。热解方法很适合为直接与电源线相连提供所需的相对高的板电阻。在离线生产中对玻璃涂复氧化锡造成成本高、均匀性差、互相干涉的颜色，使涂复玻璃的外观变差和过量喷涂到相对的表面上。
另一方面，用氧化锡在大量的在线生产操作中涂复的玻璃产生较低的成本和容易使产品有改进的清晰、均匀和热传导特性。用大量的生产线生产低辐射玻璃的玻璃生产商常使用包括大气化学蒸汽沉积法(ACVD)的涂复方法，以便生产建筑窗户玻璃。这样的玻璃有低的半球辐射率，这提高了玻璃的隔离性能。低辐射玻璃(也称为低E玻璃)也可用离线的批量喷雾和离线的真空涂复进行生产。在在线生产中生产的热解低辐射玻璃常包括一层或二层颜色抑制层，以便消除喷涂氧化锡造成的不需要的颜色。在在线的生产方法中，在制造玻璃的同时加上涂层。在浮法玻璃工艺中涂复设备位于锡熔池中，在该工艺中玻璃是这样形成，用玻璃的余热促进涂复方法中的化学反应。
在多层的隔离玻璃单元如冰柜门中，隔离玻璃单元的玻璃必须加热，以便消除冷凝，但也需有很好的隔离性能，以便传到冰柜箱体中的热传导最小。目的是使玻璃上的涂层有低的半球辐射率和高的隔离值(R值)。未涂复的玻璃有半球辐射率为0.84，为了使传到冰柜箱体的热传导最小，冰柜门一般必须是三层单元。根据厚度，在离线方法中涂复的玻璃一般般将有半球辐射率在0.4-0.8之间，而低辐射涂复玻璃可以达到改进的辐射率在0.05到0.45的范围内。
辐射率是光线在给定波长下吸收和反射两者的计量。通常用公式表示：辐射率＝1一涂层的反射。用术语辐射率代表由ASTM(美国材料试验学会)标准在红外范围测量到的辐射率值。辐射率是用辐射度的测量值计量和以半球辐射率和标准的辐射率记录。
用未涂复的玻璃构造的三层隔离玻璃门将有隔离R值2.94。用涂复玻璃的三层门有半球辐射率近似为0.45，它将有改进的R值3.70。使用0.15辐射率的低辐射玻璃将会改进热性能，从而可以用较低成本的二层玻璃单元制做冰柜的门。这样的二层单元(0.15辐射率，0.5英寸空气间隔)将有R值3.33。在两层之间加上氩气将会使R值增加到4.0。
冰柜和冷藏箱门制造商希望对所有的各种应用使用一种低辐射涂复玻璃，以便降低玻璃的成本和提高热性能。但是，低辐射玻璃有低的电阻，从而使玻璃与电源的直接连接将产生太大的功率密度。另外需要阻抗匹配也妨碍这样的应用。
过去在加热的玻璃的各种应用中已经提出了各种各样的解决办法。以便允许使用低辐射的玻璃。已经使用变压器来降低加热玻璃的线电压，如授权给斯特龙奎兹(Stromquist)等人的美国专利4,248,015号中表示的那样。变压器是一种不能接受的办法，因为它们体积大且昂贵。一直使用的外部镇流电阻(也表示在’015中)，但是这些电阻很大并产生不需要的热量。希尼(Heaney)在美国专利4,127,765号中提出几个门可以用导线串联起来。但是，这使冰柜门组件的接线复杂化，并限定门的总数是某些整数的倍数。其他控制系统公开在美国专利3,859,502号；3,902,040号；3,968,342号；4,350,978号；4,827,729号中。
也已经使用各种变压器来克服在使用有固定电阻的涂复玻璃直接与电源相连时常常发生的问题。如果在安装时湿度可能高于系统的设计期望值，可能是季节的原因，那么门的功率密度有可能不够，使冷凝有可能发生。因为功率密度是由玻璃的固定板电阻给定的，所以已经安装了很贵的增压变压器来增加电压，以便解决冷凝的问题。
已经使用三端双向可控硅开关来改变加到加热的玻璃板上的电压，它的例子表示在授予霍奇海塞(Hochheiser)的美国专利4,260,876号中。但是，三端双向可控硅开关相位的控制电路把负荷加到电源线上，使其有高峰值电流和高谐波内容。对一个超级市场来说有上百台加热的冰柜门并非是一件罕见的事。如果每个这样的门是用低E玻璃制造并与三端双向可控硅开关电路相连，产生的谐波变形加到线路上可以造成商店线路变压器过热。此外，三端双向可控硅开关电路造成大量的电磁波干扰(EMI)。已经提出减小谐波变形和EMI的三端双向可控硅开关电路，例如由卡拉汉(Callahan)等人在美国专利5,319,301号提出的那样。但是，这样的电路既复杂又昂贵，并且在降低峰值电流方向仅有有限的效果。
为了改变到固定电阻负荷的功率已经开发了各种控制电路。在美国专利4,139,723号中哈瓦斯(Havas)公开了一种电阻炉加热器，它包括一排电容器、整流器和SCR(硅可控整流器)，用来控制到电阻性负荷的功率。授予阿佩贝克(Apelbeck)的美国专利4,434,358号提出有一组从大量的电容值中选择的三端双向可控硅开关的控制系统。应用所选的电容值的阻抗来改变与电阻性加热的飞机窗户耦合的功率。通过改变电路中的串联电容量控制传送给加热元件的功率。改变传送给电阻性负荷的功率的辅助控制系统的实例包括美国专利4,356,440号；4,408,150号；4,730,097号；5,072,098号；5,170,040号；5,365,148号；和5,424,618号。在美国专利4,825,128号和5,386,195号中公开了用在这样应用中，如放电灯和光纤的与导电薄膜耦合的电容。
总之，功率转换电路的尺寸、成本、复杂性和其他问题已经阻碍低辐射玻璃在加热隔离玻璃方面的广泛应用，这种隔离玻璃用于冰柜门和其他的应用中。
发明内容
按照本发明，提供一种玻璃加热系统，它包括低辐射涂复玻璃和用于将涂复玻璃与电源电容耦合的电容器。低辐射玻璃生产成本低并有优良的热特性。但是，低辐射玻璃有低的板电阻，从而使涂复玻璃与标准115伏电源的直接连接，将对大多数隔离玻璃的应用如冰柜门产生太大的热量。将电容耦合到电路中降低了作用于涂复玻璃上的功率。通过改变电容器大小可以改变传送到涂复玻璃的精确功率量，与改变玻璃板的电阻比较起来，这种方法更加有效和经济。
低辐射玻璃有改进的热特性，它提高用加热玻璃系统的冰柜或冷藏隔离玻璃单元的效率。改进的热特性允许在隔离玻璃单元的许多应用中用二层门代替三层门。
在冰柜门的二层隔离玻璃单元中，电容器可以方便地安装在门的框架中或在二层之间的空间内。电容器可以安装在小的电路板上，它能很便宜地制造和安装在门中。
为了提供传送给加热玻璃的功率的现场调整，二个或几个电容器可以安装在电路板上。电容器可以由安装在门中的手动开关控制，从而使各个电容器可以连接到功率电路中或者可以并联或串联多个电容器从而改变到玻璃上的涂层的功率。使用简单的电容器电路来控制功率使得功率控制装置在尺寸上较小、有效和可靠，没有EMI或感应的谐波变形。
本发明的目的是在隔离玻璃单元中使用低辐射玻璃。这样的玻璃对隔离玻璃的各种应用来说有低的电阻和良好的热特性。低辐射玻璃可以在生产线上以相对较低的成本生产。
本发明进一步的目的是开发一种低成本的控制电路，以便为加热玻璃提供所希望的功率消耗。玻璃的涂复表面与电源的直接连接产生太大的功率消耗。为每种应用改变涂层的电阻对玻璃制造和隔离玻璃单元制造两者来说都太昂贵了。耦合一个或几个电容器到涂层，增加了电路的阻抗从而减小通过玻璃板的表面上的涂层的电流。
本发明的另一个目的是方便地将电容器安装在隔离玻璃单元中。小的电路板可以安装在隔离玻璃单元的框架中。电容器和开关控制可以安装在电路板上。
本发明又一个目的是消除在三端双向可控硅控制电路中发生的电磁波干扰和谐波变形的问题。本发明的电容器控制电路不会产生任何感应的谐波变形或电磁波干扰。
低辐射玻璃和简单电容器控制电路的组合，为在隔离玻璃单元上的应用。如冰柜和冷藏箱门以及其他加热玻璃的各种应用，提供了低成本和有效的加热玻璃单元。
附图说明
对那些熟练掌握先有技术的人们来说，通过下面优选实施方案的详细描述并根据附图一起考虑时，上述以及本发明的其他优点将会变得更清楚，附图中：
图1是本发明加热玻璃系统的电路图；
图2是有两个电容器和四位开关的加热玻璃系统的电路图；
图3是有框架和两片玻璃的隔离玻璃单元的透视图；
图4是基本上是沿图3中的4-4线截取的剖面图，表示电容器安装在隔离玻璃元件的框架中的电路板上；
图5是另一种电容器安装在隔离架中的剖面图，在两玻璃板上都有涂层；
图6是另一种电容器的剖面图，该电容器安装在两玻璃板之间的空间中的隔离架的上面；和
图7是电路阻抗和电压的向量图。
具体实施方式
现在参考图1，以示意的形式表示本发明的加热玻璃系统10。玻璃板12用透明的导电材料14涂以极细微的薄涂层。涂层材料14可以是氧化锡、氧化铟锡、氧化锌或其他类似的涂层。涂层可以在生产线上用热解方法制成，如大气化学蒸气沉积，或一些其他方法。玻璃板12也可以包括颜色抑制层(未表示)，该层以同样的方式制成。
涂层14降低玻璃板12的辐射率从近似0.84到小于0.50。对热解低辐射玻璃半球辐射率的优选范围是0.15到0.43。也可以用其他方法提供半球辐射率低到0.01的低辐射玻璃。低辐射玻璃的这种导电涂层的板电阻一般是小于20欧姆每平方。可以在大规模的生产线上有效地生产低辐射玻璃，并提供改进的热特性。
但是，低的板电阻不允许低辐射玻璃12直接与电源16连接。电源16是单相源，在美国是60赫兹工频和115伏。例如当板电阻是11欧姆每平方，直接耦合2×6的门，其最大电阻33欧姆，提供400瓦特的功率或每平方英尺33.3瓦。这样的功率消耗密度对冰柜和冷藏箱门的应用来说是太高了。
电源16通过引线18将电功率供给于导电条20。导电条20连接到涂层14，以便保证导电条20和涂层14之间的电接触。导电条20，也常常称为条形电极，其最好沿着玻璃板12的相对边缘定位，从而使电流通过导电条20之间的涂层14，以便以热的形式提供所需的功率消耗。
为了减小玻璃板12上的涂层14的功率消耗，将电容器22与导电条20串联。分流电阻器24与电容器22并联，以便防止在电容器两端的电压升高。分流电阻器24的值与电容器的电抗和玻璃板12的板电阻比较是相当的大。
用向量分析根据电路的阻抗(Z)和电源电压和电流的相角(θ)来决定电流(i)的值。在电阻性负荷中，电流和电压同相。电容器两端的电压滞后于电流90度。玻璃板12上的涂层14的电阻负荷(RG)两端的电压降(VG)和电容器(C)22的电容负荷(XC＝电容电阻)两端的电压降(VC)按下式计算：
     VG＝(i)RG
     VC＝(i)XC＝(i)÷(ωC)＝(i)÷(2nfC)
在上述方程中，ω是电源电压的角速度和f是电源电压的频率。图7表示电压向量和电路阻抗向量的向量图，其中可用勾股定量计算电路中电源电压(VS)、阻抗(Z)和电流(i)，方程式如下：
         VS 2＝VG 2+VC 2
         Z2＝RG 2+XC 2＝RG 2+(-1÷ωC)2
         VS＝(i)Z＝(i)(RG 2+(-1÷ωC)2)0.5
         (i)＝VS÷(RG 2+(-1÷ωC)2)0.5
相角的计算方程式如下：
         Tan(θ)＝VC÷VG＝XC÷RG＝(-1÷ωC)÷RG
用流过玻璃板12上涂层14的电流(I)，功率消耗等于如下公式：
         PG＝VG(i)＝(i)2RG
对美国的大多数商店的应用来说，通常电源是60赫兹，115伏。对2×6低辐射玻璃板，有片电阻11欧姆每平方，用导电条连接以便提供33欧姆电阻RG，37微法拉电容器，在系统中的电流是1.46安培，相角是65度。在这个例子中功率消耗在12平方英尺的表面积上是70.3瓦特。得到的功率密度是每平方英尺5.8瓦，它刚好在潮湿应用的优选功率密度范围每平方英尺4-8瓦范围之内。在玻璃板12上的涂层14两端的电压降是48伏，和在电容器22两端的电压降是104，相角为65度。
本系统10的电容电抗从功率因数的观点也提供了好处。在大多数使用加热玻璃系统的地方，如超级市场，在功率系统上的负荷将有很高的感抗，因为应用感应马达去操作压缩机和风扇。电力公司有一定的功率因数要求，并常常会对有很大感应负荷的客户处罚，收取较高的费率或要求客户去安装功率因数校正电容器。本发明中的电容负荷在抵消感应负荷的效应方面是有利的。在不希望本发明电容特性的各种场合中，可以用电感器与电容器22并联，以便抵消电容的效应。
在本系统的电路中使用一组电容器有利于功率密度的调整和应用另一种电源。图2表示可调整的系统26，它包括4位功率开关28带有两个电容器C1和C2。当功率开关28给定在位置A，电容器C1和C2是串联的。位置B在电路中只连接C2和位置C在电路中只连接C1。当功率开关28在位置D时。电容器C1和C2是串联的。
在上述同样的2×6涂复玻璃22(33欧姆电阻)结合两个电容器(C1＝15μF，C2＝22μF)和功率开关28如图2中表示的那样电路中，对两种最普通电源的功率密度如下：
                           功率密度
开关位置     电容器组的电容值      在115V/60赫兹      220V/50赫兹
             (μF)                 (瓦/平方英尺)      (瓦/平方英尺)
A            8.9                   0.4                1.0-干燥
B            15                    1.1-干燥           2.9-正常
C            22                    2.3-正常           6.0-潮湿
D            37                    5.8-潮湿           15.7
在图2中的可调整系统26允许冰柜和冷藏箱门的制造商使单个的门对美国和欧洲的电源都可操作在所需的范围内。对每种电源提供不同功率密度水平的容量有利于门在干燥、正常和潮湿条件下的操作。对两种电压建立一个系统的能力，从设备和生产的观点来看大大节约了成本。
除了节约制造成本之外，可调整系统26允许在安装之后在现场进行改变。在可调整系统26中开关28的设定可以改变以便适应季节的变化或商店环境的变化。
耦合电容器和开关设定的结构可以进一步扩展以便提供附加的设定。通过外部开关或控制电路可以选择不同的耦合电容器，以便改变电路中的电容和得到的功率密度。通过自动控制系统对相对湿度、温度和其他传感器输入的响应可以致动开关动作。
本发明的加热玻璃系统10、26可以用于各种各样的应用中。一种优选的应用是冰柜门或冷藏箱门用的隔离玻璃单元30，如图3-6中表示的那样。隔离玻璃单元30包括框架32和两玻璃板，没有涂复的板34和如上述有导电涂层38的涂复板36。以已知的方式将玻璃板34，36安装在框架32中制成隔离玻璃门。框架32是由压制的铝式其他类似框架材料制成。
玻璃板34、36被隔离件40分开并密封形成隔离玻璃单元30。在两玻璃板之间的空间52可以用氩气或其他透明的气体充填，以便增加单元的隔离值。
如果应用隔离玻璃单元30制成冰柜的门，没有涂复的玻璃34将在里面(面向冰柜)，涂复的玻璃36将形成外表面(面向商店)。涂层38将加在涂复玻璃36的未暴露的表面42上。
在某些场合，如图5中所示，可能希望加热两玻璃板34、36的两个未暴露的表面42、44。在两个未暴露表面42、44上涂层38的电阻一般将用导线连接并联的两表面，从而将根据平行电阻RG1和RG2计算通过涂层14的电流和产生的功率消耗。两个涂复表面也可以用已知的方法串联。
用接地的电源线46把电源送到隔离玻璃单元30。从电源线46来的两根绝缘引线48连接到在玻璃36的两相对端的导电条50。导电条50连接到涂层38以便保证导电条50和涂层38之间的电接触。电源线46以已知的方式在框架32的一端连接到隔离玻璃单元30。在框架32的相对端与导电条50电连接的引线48固定在框架32中，并沿着玻璃板34，36的边缘伸展。
在图4中，一个或几个电容器54安装在电路板上，而该电路板固定在框架32内。开关或其他部件也可以安装在电路板56上。从电源线46来的引线48向安装在电路板56上的电容器和其他部件供应电源。短引线58从电路板56伸展到导电条50的终端。电路板56和电容器可以安装在隔离玻璃单元30的任意一端。
在另一种安装中，电容器可以安装在隔离玻璃单元30的隔离架40中，如图50所示。这样的结构减小单元的整个长度。另外，一个或几个电容器56可以安装在玻璃板34，36之间的空间52内。
为了达到所需的热隔离性能，可在玻璃板34，36之间的空间52内充填氩气或其他气体。在隔离架40中和周围的间隙60用密封剂塞住，以便恰当地密封在隔离玻璃单元30内部的空间50。
涂复玻璃36的半球辐射率越低，隔离玻璃单元30的隔离值(R值)就越好。低辐射玻璃提供比较优良的隔离特征的优点。优选的半球辐射率低于0.5。适合在线生产的热解低辐射玻璃，其半球辐射率可以达到在0.10到0.20的范围内。由于低的生产成本，热解低辐射玻璃是优选的。其他低辐射玻璃，例如溅涂的多层玻璃可以达到半球辐射率低于0.10。在本发明的隔离玻璃单元30中可以应用任何一种低辐射玻璃。由于较低的辐射率和隔离能力的最终改善，两层隔离玻璃单元30达到的隔离值可以与三层没有低辐射玻璃的元件相比较。当与三层门比较时本发明的两层板一般将能提供显著的节约成本和减轻重量的效果。
用低辐射玻璃直接与电源连接，片电阻太低不能接受。这种低电阻在涂复表面38上产生的电流水平和热量消耗，对应用在冰柜或冷藏箱门上是太高了。通过加上电容的电抗使电路的整个阻抗增加，通过涂层38的电流和产生的功率消耗降低到可接受的水平。对冰柜和冷藏箱门来说，优选的功率消耗密度在1到10瓦特每平方英尺的范围内。
本发明的加热玻璃系统10、26和隔离玻璃单元30允许使用低辐射玻璃，包括热解低辐射玻璃。应用这样的玻璃提供许多优点，包括成本低，热性能提高，涂层均匀性改善，和良好的产品外观。对电路加上一个或几个电容器使电路的阻抗增加，这提供了低的成本和有效的装置将加热玻璃系统和隔离玻璃单元适应和调整到不同的电源和不同的功率消耗需求。在电路中加上电容电抗抵消了在冷却系统操作中使用感应电机和装置所造成的不希望的功率因数效应。由于本发明在功率电路中加上电容器，获得的功率因数提高可以实现功率成本的降低。

Claims (21)

1.一种用于加热玻璃板的表面的加热玻璃系统，所述加热玻璃系统包括：
玻璃板；
涂在所述玻璃板的表面上的透明、导电的涂层，所述涂层的半球辐射率小于0.50；
一对沿着所述玻璃板的相对边缘安装的导电条与所述导电涂层电连接，所述导电条每个包括将所述导电条连接到交流电源的连接器，以便形成通过所述导电涂层的电路；其特征在于，所述加热玻璃系统还包括：
在其中一个所述导电条和电源之间串联的电容器，所述电容器增加电路的阻抗，从而减小通过所述导电涂层的电流和由该导电涂层消耗的功率。
2.如权利要求1所述的加热玻璃系统，其中，所述导电涂层是氧化锡。
3.如权利要求1所述的加热玻璃系统，其中，所述导电涂层是氧化铟。
4.如权利要求1所述的加热玻璃系统，其中，所述导电涂层是氧化锌。
5.如权利要求1所述的加热玻璃系统，其包括一个或几个附加的电容器，其可选择地连接在其中一个所述电极和电源之间，且包括控制装置，用来控制一个或几个所述电容器连接到电路中，以便改变电路的阻抗。
6.如权利要求5所述的加热玻璃系统，其中，系统包括两个电容器，和其中控制装置是4位开关，用于将所述电容器以单个、并联和串联方式连接于电路中。
7.如权利要求1所述的加热玻璃系统，其中，所述导电涂层的半球辐射率在0.15到0.43的范围内。
8.如权利要求1所述的加热玻璃系统，其中，所述导电涂层是热解低辐射涂层。
9.一种隔离玻璃单元，其包括：
第一玻璃板和第二玻璃板，每个玻璃板有未暴露表面和外部表面；
导电涂层涂在所述第一玻璃板的未暴露表面，所述导电涂层的半球辐射率小于0.50；
在所述第一和第二玻璃板的外周边周围固定的框架，用于保持玻璃板之间平行间隔开的关系，其未暴露表面互相相对；
一对沿着所述第一玻璃板的未暴露表面的相对边缘安装的导电条，与所述导电涂层电连接，所述导电条每个包括将所述导电条连接到交流电源的连接器，以便形成通过所述导电涂层的电路；其特征在于，所述加热玻璃系统还包括：
安装在所述框架中并串联在其中一个所述导电条和电源之间的电容器，所述电容器增加电路的阻抗，从而减小通过所述导电涂层的电流和由该导电涂层消耗的功率。
10.如权利要求9所述的隔离玻璃单元，其包括一个或几个安装在所述框架中并可选择地连接在其中一个所述电极和电源之间的附加电容器，和包括控制装置，用于控制一个或几个所述电容器连接到电路中，以便改变电路的阻抗。
11.如权利要求10所述的隔离玻璃元件，其中，该单元包括两个电容器，和其中控制装置是4位开关，用于将所述电容器以单个、并联和串联方式连接于电路中。
12.如权利要求9所述的隔离玻璃单元，其中，所述导电涂层的半球辐射率在0.15到0.43范围内。
13.如权利要求9所述的隔离玻璃单元，其中，所述导电涂层是热解低辐射涂层。
14.如权利要求9所述的隔离玻璃单元，其中，所述电容器是安装在电路板上，和电路板是定位在所述框架内。
15.如权利要求9所述的隔离玻璃单元，其中，所述框架包括定位在所述第一和第二玻璃板之间在所述玻璃板的外周边的隔离件，所述电容器安装在隔离件内的空间中。
16.如权利要求9所述的隔离玻璃单元，其中，所述框架包括定位在所述第一和第二玻璃板之间在所述玻璃板的外周边的隔离件，所述电容器安装在所述隔离件上所述第一和第二玻璃板的未暴露表面之间的空间内。
17.如权利要求9所述的隔离玻璃单元，其包括涂在所述第二玻璃板的未暴露表面上的导电涂层，所述导电涂层的半球辐射率小于0.50，和包括一对沿着所述第二玻璃板的未暴露表面上的相对边缘安装的导电条与所述导电涂层电连接，所述导电条每个包括将所述导电条连接到交流电源的连接器，以便形成通过所述导电涂层的电路，和其中在所述第一玻璃板上的所述导电条和所述第二玻璃板上的所述导电条都连接到所述电容器。
18.一种适合可移动地安装到冷藏箱体上的冷藏箱门，所述门包括：
适合定位在靠近冷藏箱体的周围环境的第一玻璃板和适合定位在靠近冷藏箱体的内部的第二玻璃板，每个玻璃板包括未暴露表面和外部表面；
涂在所述第一玻璃板的未暴露表面上的导电涂层，所述导电涂层有小于0.50的半球辐射率；
在所述第一和第二玻璃板的外周边周围固定的框架。用于保持玻璃板之间平行，间隔开的关系，其未暴露表面互相相对；
一对沿着所述第一玻璃板的未暴露表面的相对边缘安装的导电条，与所述导电涂层电连接，所述导电条每个包括将所述导电条连接到交流电源的连接器，以便形成通过所述导电涂层的电路；其特征在于，所述加热玻璃系统还包括：
安装在所述框架中并串联在其中一个所述导电条和电源之间的电容器，所述电容器增加电路的阻抗，从而减小通过导电涂层的电流和由该导电涂层消耗的功率。
19.如权利要求18所述的隔离玻璃单元，其包括一个或几个安装在所述框架中并可选择地连接在其中一个所述电极和电源之间的附加电容器，和包括控制装置，用于控制一个或几个所述电容器连接到电路中，以便改变电路的阻抗。
20.如权利要求18所述的隔离玻璃单元，其中，所述导电涂层的半球辐射率在0.15到0.43的范围内。
21.如权利要求18所述的隔离玻璃单元，其包括涂在所述第二玻璃板的未暴露表面上的导电涂层，所述导电涂层的半球辐射率小于0.50，和包括一对沿所述第二玻璃板的未暴露表面上的相对边缘安装的导电条，与所述导电涂层电连接，所述导电条每个包括将所述导电条连接到交流电源的连接器，以便形成通过所述导电涂层的电路，和其中在所述第一玻璃板上的所述导电条和所述第二玻璃板上的所述导电条都连接到所述电容器。
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