KR20080065618A - 흐림 방지 냉장문 및 그의 제조방법 - Google Patents

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크리스토퍼 알 코딩
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에이지씨 플랫 글래스 노스 아메리카, 인코퍼레이티드
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Abstract

본 출원의 에너지가 필요없는 냉장문은 저방사율 코팅을 갖는 유리 패널을 포함하는 문에 단열을 제공함으로써 냉장 유닛이 열릴 때 응결을 조절하는 방법을 제공한다. 상기 문은 문 프레임 하우징 및 내부, 중간 및 외부 유리 시트를 포함하는 절연 유리 유닛을 포함한다. 내부 및 중간 유리 시트의 주변을 둘러싸서 배치된 제1 밀봉제 어셈블리는 내부 및 중간 유리 시트 사이에 제1 챔버를 형성한다. 중간 및 외부 유리 시트의 주변을 둘러싸서 배치된 제2 밀봉제 어셈블리는 중간 및 외부 유리 시트 사이에 제2 챔버를 형성한다. 크립톤, 공기 또는 아르곤 같은 기체가 제1 및 제2 챔버에 수용된다. 외부 유리 시트 및 내부 유리 시트는 각각 중간 유리 시트를 마주보는 노출되지 않는 표면을 갖는다. 문을 가열하기 위하여 전기를 적용하지 않고 유리문이 전체로서 유리문의 외부 시트의 외부 표면 위의 응결 형성을 피하고, 또한 유리문의 내부 시트의 내측으로부터 바람직한 응결 증발률을 제공하기 위하여, 내부 및 외부 유리 시트의 노출되지 않는 표면 위에 저방사율 코팅이 배치된다. 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅이 상기 유리 시트들 중 하나의 표면 위에 포함된다.

Description

흐림 방지 냉장문 및 그의 제조방법{ANTI-FOG REFRIGERATION DOOR AND METHOD OF MAKING THE SAME}
본 출원은, 2004년 9월 20일에 출원된 미국 가출원 제60/610,964호 및 2005년 7월 19일에 출원된 미국 가출원 제60/700,308호의 이익을 주장하여 2005년 9월 20일에 출원된 미국 출원 제11/229,835호의 일부계속출원 (continuation-in-part)이며, 이들은 모두 본 출원에 전체로서 병합된다.
본 발명은 일반적으로 냉장문, 절연 유리 유닛 및 냉장 시스템에 관한 것이며, 특히 응결 (condensation) 조절, 단열 (thermal insulation) 및 바람직한 양의 가시 투과율을 제공하는 흐림 방지 (anti-fog) 또는 서리 방지 (anti-frost)의 에너지가 필요없는 (energy-free) 냉장문에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명의 냉장문은, 상기 문을 전기로 가열하지 않고 저방사율 코팅을 적용하고 흐림 방지/서리 방지 코팅 또는 필름을 적용함으로써 이들 바람직한 특성들을 달성한다. 이러한 적용 전체에 걸쳐 "냉장문"이라는 용어는 냉동고, 냉장고 및 유사한 유닛 및 캐비닛에 사용되는 문을 의미한다. 또한, 이러한 적용의 목적에서 "에너지가 필요없는" (에너지가 필요없는 냉장문에서와 같이)이라는 용어는 유리를 가열하기 위해 유리에 전기를 적용하지 않는다는 것을 의미한다. "흐림 방지" 및 "서리 방 지"는 냉장문, 절연 유리 유닛 (IGU) 또는 본 명세서에 기재된 다른 물품에 대한 제거 시간 (clearing time)을 감소하거나 없애는 코팅 또는 필름을 말한다.
본 명세서에서 언급된 모든 미국 특허 및 특허 출원 공개는 그 전체가 본 명세서에 참조로서 병합된다. 충돌 (conflict)이 있는 경우, 정의를 포함하여 본 명세서가 조절할 것이다.
상업적 냉동고, 냉장고 등의 냉장문은 일반적으로, 손님이 문을 열지 않고, 판매용으로 내부에 놓여 있는 제품을 볼 수 있도록 유리로 구성된다. 그러나 유리에 응결이 형성되면 (때때로 "흐림 (fogging)"이라고 함), 손님은 내부의 제품을 식별하기 위해 문을 통해 볼 수 없고, 이는 손님 및 상점 소유주나 소매 상인 양쪽 모두의 관점으로부터 바람직하지 않다. 서리의 형성도 유사한 문제를 제공한다.
냉동고 또는 냉장고의 더욱 차가운 냉장된 내부에 의해 유리 외측의 표면 온도가 상점 내의 주변 온도 이하로 감소하기 때문에, 수분이 유리 냉장문의 외측에 응결된다. 유리의 표면 온도가 상점 내 공기의 이슬점 아래로 떨어지면 수분이 유리 표면 위에 응결된다. 또한, 습한 환경에서 문을 열면, 문 내측에 형성된 가장 안쪽에 있는 유리 시트도 잠깐 상점의 주변 공기에 노출되어 문의 내측에도 역시 응결이 형성될 수 있다. 유리문 내측의 온도가 유리문이 노출되는 상점의 주변 온도의 이슬점 이하가 되기 때문에 유리문 내측에도 응결이 발생한다.
전술한 바와 같이, 서리가 될 수 있는 유리문의 응결은 손님이 유리문을 통해 판매용 제품을 보는 것을 방해한다. 결과적으로, 유리문에 응결 또는 서리가 있으면 손님은 내부의 내용물을 식별하기 위해 냉장문을 여는 마음에 들지 않는 일을 수행하여야 하고, 이는 많은 냉동고 또는 냉장고가 있는 상점에서 실용적이지 않다. 모든 냉장문을 여는 것은 손님의 견지에서 지루하고 시간이 걸리는 것일 뿐 아니라, 소매 상인의 관점에서도 바람직하지 않은데, 이는 문을 여는 것이 소매 상인의 냉동고 및 냉장고의 에너지 소비를 많이 증가시켜 결과적으로 소매 상인의 높은 에너지 비용을 초래하기 때문이다.
냉장문이 허용되기 위하여 따라야 하는 다양한 산업 이행 기준 (industry performance standards)이 있다. 미국에는, 많은 산업에서 외부 온도 화씨 80도 (80℉ (26.7℃)), 외부 상대 습도 60퍼센트 (60%) 및 내부 온도 화씨 마이너스 40도 (-40℉ (-40℃))인 환경에서 사용될 때 외부 응결을 방지하는 냉동고 문 (냉장고 문은 아님)에 대한 요구가 있다. 다른 국가에서는 다른 요구 조건이 있다.
기술 분야에서 잘 알려진 바와 같이, 일반적인 냉장문은 문 프레임 (door frame)에 끼워 넣은 절연 유리 유닛 (IGU)으로 구성된다. 전형적으로, 냉장문 내의 IGU는, 일반적으로 에지 실 (edge seal)이라 불리는, 밀봉제 어셈블리 (sealant assembly)에 의해 주변 가장자리 (edge)가 밀봉된 2개 또는 3개의 유리 시트로 구성된다. 3개의 유리 시트로 구성된 IGU 내에는, 3개 유리 시트 사이에 2개의 절연 챔버가 형성된다. 2개의 유리 시트로 구성된 IGU 내에는, 하나의 절연 챔버가 형성된다. 일반적으로, 냉장고용 IGU는 2개의 유리 시트로 구성되는 반면에 냉동고용 IGU는 3개의 유리 시트로 구성된다. 일단 밀봉되면, IGU의 열적 성능을 향상시키기 위하여 상기 챔버는 종종 아르곤, 크립톤 또는 다른 적합한 가스와 같은 불활 성 가스로 충전된다.
냉장문 내 응결을 방지 또는 감소하는 대부분의 종래의 접근은, 유리를 전기적으로 가열하기 위해 IGU의 하나 이상의 유리 표면에 전도성 코팅을 포함함으로써 상기 문에 에너지를 제공하는 것을 포함한다. 유리를 가열하는 목적은 유리의 온도를 상점의 보다 따뜻한 주변 공기의 이슬점 이상으로 유지하는 것이다. 유리를 이슬점 이상으로 가열함으로써 문 내 유리에 바람직하지 않은 응결이나 서리가 형성되는 것이 방지되어, 유리를 통해 냉장칸의 내부까지 잘 보일 수 있게 된다.
3개 유리가 끼워진 (three-paned) IGU로 이루어진 문에서, 하나 또는 두 개의 유리 시트의 노출되지 않는 표면은 전도성 물질로 코팅된다. 상기 전도성 코팅은, 유리의 반대쪽 가장자리에 놓인 2개의 버스바 (bus bar) 또는 다른 전기 커넥터에 의해 전원에 연결된다. 전류가 상기 코팅을 통과하면 코팅이 가열됨으로써 유리가 가열되어 응결이 없는 표면을 제공한다. 냉장문의 IGU의 코팅은 보통 가장 바깥의 유리 시트의 노출되지 않는 표면에 적용된다. 그러나 응결은 때때로 내부 유리 시트의 내측에 형성되기 때문에 가장 내부의 유리 시트의 노출되지 않는 표면도 응결을 막기 위한 가열을 위해 코팅될 수 있다.
이러한 선행 기술의 종래 가열된 냉장문에 관련해서는 많은 결점 및 문제가 있다. 첫째, 냉장문을 가열하는 것은 냉각 시스템의 에너지 비용에 더한 에너지 비용을 발생시킨다. 표준 크기의 시판용 냉동고에서, 냉동고 문을 가열하는 추가 비용은 상당한데, 현재 전기 사용 가격에 기초하여 그러한 추가 비용은 각 냉동고에 대해 1년에 $100 이상 될 수 있다. 몇몇 슈퍼마켓 및 기타 식품 소매 상인들은 수백 개의 냉동고를 사용하는 것을 포함하여 많은 상점에서 다수의 냉동고를 사용하는 것을 고려하면, 냉동고 문을 가열하는 것과 관련된 누적 에너지 비용은 주목할만하다.
둘째, 종래의 가열된 냉장문으로부터의 과잉의 열은 냉장 칸으로 이동되어 냉각 시스템에 추가적인 부하를 발생시켜, 결과적으로 더욱 높은 에너지 비용을 초래한다. 셋째, 만일 가열을 위해 문에 공급되는 전력이 지나치게 낮거나, 꺼지거나 정전으로 인해 중지되면, 응결 및/또는 서리가 유리 위에 형성될 것이다. 전력 소실이 지나치게 높으면, 불필요한 추가 에너지 비용이 초래될 것이다. 이와 같은 문제의 발생을 감소하기 위하여, 이러한 가열된 유리문은 문 가열 시스템이 정확하게 제어될 것이 빈번하게 요구된다. 이러한 문 가열 시스템의 필요한 정확한 제어를 달성하기 위해서는 전기 제어 시스템이 필요하고, 이는 설계 및 제조 비용뿐 아니라 상당한 조작 및 유지 비용의 증가를 초래한다.
넷째, 이러한 전기적으로 가열된 유리문은 손님에게는 안전 위해요소를 제공하고, 소매 상인 및 냉장 시스템 제조업자에게는 책임 및 노출의 잠재적인 위험을 제공한다. 유리문 코팅에 적용되는 전압은 일반적으로 AC 115볼트이다. 상점 내에서 손님이 사용하는 쇼핑 카트는 무거우며 금속이다. 만약 쇼핑 카트가 부딪혀서 유리문을 깨뜨린다면, 카트를 통해 전기가 손님에게 전도되어 심각한 상처나 심지어 죽음을 야기할 수도 있다.
미국 특허 제5,852,284호 및 제6,148,563호에, 유리문의 외부 표면 위에 응결이 형성되는 것을 제어하기 위하여 전도성 코팅 (저방사율 코팅일 수 있음)으로 코팅된 유리에 전압을 적용하는 것이 기재되어 있다. 저방사율 코팅과 같은 전도성 코팅은 전기에 대한 저항성을 제공하고, 열을 생성하며, 바람직한 열적 특성도 제공한다. 그러나 상기 특허에 기재된 냉장문은, 모든 전기 가열 냉장문과 관련된 전술한 결점 및 문제들이 있다. 유리 유닛, 문, 냉장 유닛 등도 미국 특허 제6,367,223호, 6,606,832호 및 6,606,833호 및 미국 특허출원 공개 US2003/0062813호 및 US2003/197449호에 기재되어 있다. 나타내는 바와 같이, 이들 및 다른 미국 특허 및 출원들도 본 출원 내에 전체가 참조로 병합된다.
전도성을 위해 사용되는 것에 더하여, 상기 저방사율 코팅은 냉장문 위의 응결을 감소시키기 위한 다른 수단으로 이용되어 왔다. 특히, 유리의 절연값 (insulating value, "R 값")을 증가시키고 냉장칸의 열 손실을 감소하는 하나의 방법은 유리에 저방사율 (low E) 코팅을 적용하는 것이다. 저방사율 코팅은, 유리를 통한 방사열 흐름을 억제함으로써 방사율을 감소하기 위하여 유리 표면에 증착된 극히 얇고, 실질적으로 보이지 않는 금속 또는 금속 산화물 층(들)이다. 방사율은 흑체 (black body) 또는 표면에 의해 방출되는 방사와 플랑크의 법칙에 의해 예상되는 이론적 방사의 비율이다. 방사율이라는 용어는 미국재료시험협회 (ASTM) 표준에 의해 적외선 범위 내에서 측정되는 방사율 값을 말한다. 방사율은 방사능 측정 (radiometric measurement)을 이용하여 측정되며 반구 방사율 (hemispherical emissivity) 및 전방사율 (normal emissivity)로 기록된다. 상기 방사율은 상기 코팅에 의해 방출되는 파장이 긴 적외선 방사의 백분율을 가리킨다. 방사율이 낮다는 것은 유리를 통해 열이 덜 전달될 것이라는 것을 가리킨다. 결과적으로, 유 리 시트 또는 IGU 시트의 방사율은 유리 또는 IGU의 열 전도성 ("U 값") 뿐만 아니라 유리 또는 IGU의 절연값에도 영향을 준다. 유리 시트 또는 IGU의 U 값은 R 값의 역수이다.
다수의 유리가 끼워진 (multi-paned) IGU에서, IGU를 형성하는 유리 시트들의 결합한 방사율인 IGU의 방사율은 모든 유리 시트의 방사율을 함께 곱함으로써 어림잡을 수 있다. 예를 들어, 각각의 방사율이 0.5인 유리 시트를 갖는 2-시트 IGU에서, 전체 방사율은 0.5 곱하기 0.5, 즉 0.25이다.
전기적으로 문을 가열하는 냉장문 및 가열하지 않는 냉장문 모두에 사용되는 IGU에 저방사율 코팅이 적용되어 왔지만, 이러한 코팅 및 IGU는, 문을 가열하는데 전기를 적용하지 않고 이러한 냉장문을 이용하는 광범위한 온도 및 환경 전반에서 응결을 제어하고 필요한 단열을 제공할 수 없다. 더욱 구체적으로, 이러한 저방사율 코팅을 사용함에도 불구하고, 가열되지 않은 냉장문은, 냉장칸의 내부 온도가 실질적으로 빙점에 가깝거나 빙점 아래인 적용에서는 응결 제어를 제공할 수 없다.
더욱이, 일반적인 흐림 방지/서리 방지 코팅, 필름 등 및 이들을 적용하는 방법 역시 제한이 많다. 예를 들어, 상기 필름은 물방울 형성을 용인하여, 흐림 및 희미한 시야로 나타난다. 또한, 흐림-방지 특성은 단시간 물에 젖거나 반복되는 세정 (cleaning)으로 종종 소실된다. 더욱이, 응결물을 흡수함으로써 기능하는 알려진 흐림 방지 제품은, 매우 습한 조건 하에서는 적어도 부분적으로 높은 팽창 상태가 되기 때문에 포화되어 기능을 하지 못한다. 또한, 이들 제품은 쉽게 긁히거나 더러워지며, 보통의 용매에 대한 내성 또는 저항성이 충분하지 않다. 추가 로, 드립 (drips), 터짐 (runs), 먼지 잡힘 (trapped dust) 및 화학적 잔금 생기기 (chemical crazing)와 같은 보통의 코팅 문제가 전형적인 흐림 방지 제품에서 발생한다.
따라서, 이용 가능한 전기적으로 가열된 냉장문 및 저방사율 코팅된 냉장문 및 필름과 코팅 같은 이용 가능한 흐림 방지 및 서리 방지 제품에도 불구하고, (1) 광범위한 온도 및 환경에 걸쳐 필요한 응결 제어 및 단열을 제공하고; (2) 바람직한 양의 가시 투과율을 가지며; (3) 상기 문을 가열하기 위하여 전원을 공급할 필요를 없앰으로써 냉각 시스템에 불필요한 에너지 비용 및 지나친 부하를 피하고; (4) 비싸고 복잡한 전기 제어 시스템을 필요로 하지 않아 설계, 제조, 조작 및 유지비를 최소화할 수 있으며; (5) 손님에게 안전 위해요소를 제공하지 않고, 소매 상인 및 제조업자에게는 책임 및 노출의 잠재적인 위험을 제공하지 않으며, 그렇지 않으면 전술한 문제점들을 극복하거나 감소할 수 있는 냉장문에 대한 요구가 있다.
발명의 요약
본 발명의 목적은 에너지가 필요없는 냉장문에 응결 조절, 단열 및 바람직한 양의 가시 투과율을 제공함으로써 전술한 종래 기술의 결함을 극복하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 유리 위의 응결을 감소하기 위해 전기 에너지를 이용하지 않는 냉장문을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 응결을 조절하고, 냉각 시스템을 더욱더 부하시키고 에너지 비용을 증가시키게끔 하는 상당량의 열을 냉동고 또는 냉장고 내부에 전달하지 않는 냉장문을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 종래 기술의 냉장문 및 시스템보다 제조, 조작 및 유지가 더욱 쉽고 경제적인, 응결 조절이 되는 냉장문을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 설계, 조작 및 유지가 더욱 쉬운, 응결 조절이 되는 냉장문을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 응결 조절을 위해 유리를 가열하는데 전기를 사용하지 않는, 응결 조절이 되는 냉장문을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 0.04 이하의 방사율을 갖는 냉장문을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 약 0.0025의 방사율을 갖는 냉장문을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 0.2 BTU/hr-ft2-F 이하의 U 값을 가지는 냉장문을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 약 0.16 BTU/hr-ft2-F 이하의 U 값을 가지는 냉장문을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 제거 시간이 0 또는 0에 가깝게 감소하는 우가의 흐림 방지 또는 서리 방지 특성을 갖는 냉장문을 제공하는 것이다.
추가 목적은 냉장문에 사용되는 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅 또는 필름뿐만 아니라 기재 표면에 이러한 필름을 포함하는 냉장 시스템 및 IGU를 제공하는 것을 포함한다.
본 발명은 무엇보다도 에너지가 필요없는 냉장문 및 이를 제조하는 방법을 제공함으로써 상기 목적 및 다른 목적을 수행할 수 있다. 한 양상에서, 본 발명은 문 프레임 하우징과, 내부, 중간 및 외부 유리 시트를 포함하는 절연 유리 유닛을 포함한다. 내부 및 중간 유리 시트의 주변을 둘러싸서 배치된 제1 밀봉제 어셈블리는 상기 내부 및 중간 유리 시트 사이에 제1 챔버를 형성한다. 중간 및 외부 유리 시트의 주변을 둘러싸서 배치된 제2 밀봉제 어셈블리는 상기 중간 및 외부 유리 시트 사이에 제2 챔버를 형성한다. 크립톤, 공기 또는 아르곤과 같은 가스는 상기 제1 및 제2 챔버 내에 수용된다. 외부 유리 시트 및 내부 유리 시트는 각각 중간 유리 시트를 마주보는 노출되지 않는 표면을 갖는다. 유리문을 가열하는데 전기를 적용하지 않고, 또한 유리문의 내부 시트의 내측으로부터 바람직한 응결 증발 속도를 제공하면서 유리문이 전체로서 유리문의 외부 시트의 외부 표면 위의 응결 형성을 막기 위한 U 값을 가지도록, 내부 및 외부 유리 시트의 상기 노출되지 않는 표면에 저방사율 코팅이 배치된다. 흐림 방지/서리 방지 코팅 또는 필름은 유리 시트 중 하나의 표면에, 바람직하게는 내부 시트의 노출된 표면에 배치된다.
한 양상에서, 본 발명은 또한 신규한 흐림 방지/서리 방지 코팅을 제공한다.
흐림 방지/서리 방지 코팅은, 다수의 유리가 끼워진 것을 포함하는 절연 유리 유닛, 냉장 및 냉동 디스플레이 케이스 (refrigerated and freezer display case)용 냉장 및 냉동문, 자동차 유리, 특히 바깥 거울, 사우나, 스팀 룸 (steam room), 샤워 문, 티켓 부스 창문, 욕실 창문, 욕실 거울, 높은 습도 또는 비에 노출되는 옥외 냉각기 및 냉동고 및 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅/필름이 요구되는 임의의 다른 적용과 같은 다양한 적용에 유용하다. 따라서, 본 발명의 흐림 방지/서리 방지 코팅은 에너지가 필요 없는 냉장문 및 냉동문과 관련되어 바람직하게 사용되지만, 이들은 또한 전기적으로 가열되는 문과 같이 에너지가 적용되는 문을 포함하는 여러 가지 다른 적용에도 적합하다.
본 발명의 추가적인 특징 및 이점을 비롯하여 본 발명의 다양한 구현예의 구조 및 조작은 첨부하는 도면을 참고로 하여 아래에 상세하게 기재된다.
바람직한 구현예의 상세한 설명
한정 목적이 아니라 설명 목적인 하기 기재에서, 특유의 코팅, 코팅 과정, 시트 및 필름 두께, 밀봉제 어셈블리, 시트 수, 시트 간격 및 문의 조립 방법 등과 같은 특정 항목은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위하여 설명되는 것이다. 그러나 본 발명이 이러한 특정 항목으로부터 벗어나는 다른 구현예에서 실시될 수 있다는 것은 당업자에게 명백하다. 잘 알려진 코팅, 코팅 과정, 밀봉제 어셈블리 및 문 조립 방법은 본 발명의 설명을 모호하게 하지 않기 위하여 생략된다. 본 발명의 이러한 설명의 목적을 위하여, 외부 (external), 내부 (internal), 외부 (outer) 및 내부 (inner)와 같은 용어는 도면으로부터 명확한 바와 같이 냉동칸 또는 냉장칸의 내측 (inside)의 시점으로부터의 묘사이다.
컴퓨터 모델링을 비롯한 테스트에서, 전술한 미국 산업용 이행 요건 하에서 유리 외측에 응결을 방지하기 위하여 약 0.2 BTU/hr-ft2-F의 U 값 (유리를 통한 열 전달의 전도성)이 냉장문에 요구된다는 것이 밝혀졌다. 그러나 논의된 바와 같이, 문이 열리면 상기 문의 내부 유리 시트 내측에 응결이 형성될 수 있는데, 이는 상기 시트의 내부 표면의 온도가 그것이 노출되는 보다 습한 주변 상점의 이슬점 밑으로 내려가기 때문이다. 그러나 일단 문이 닫히면 습기가 냉동고 또는 냉장고 칸으로 증발되어 상기 응결은 사라질 것이다.
문 내측에 응결이 존재하면 냉동고 또는 냉장고의 내용물을 문을 통해 볼 수 없다. 결과적으로, 응결이 존재하는 동안의 시간의 길이 ("제거 시간"이라 칭함)을 결정하는 증발 속도는 중요한 설계 기준이다. 유리문을 통해 유리 문의 내부 표면에 전달되는 열이 많을수록 상기 문의 내측 상의 응결이 더 빨리 증발될 것이다. 그러나 문을 통한 열 전달이 증가되면 냉각 시스템으로부터의 에너지 비용의 증가를 초래한다. 결과적으로, 유리문의 최적의 U 값은, 응결의 증발을 위한 바람직한 시간뿐만 아니라 외측 및 내측의 온도 간 차이, 유리 두께, 간격, IGU의 챔버 내에서 사용되는 가스(들), 시트 수, 스페이서 물질, 주변 습도, 원적외선 스펙트럼에서의 코팅의 흡수 계수를 포함하는 많은 인자에 의해 얻어질 것이다. 또한, 선택된 성분과 관련된 비용 (즉, 가스, 밀봉제 어셈블리, 유리 등), 에너지 비용 및 기타 인자들도 설계 고려 사항이다. 후술하는 바람직한 구현예는 문 외측 상의 응결을 방지하는 0.16 BTU/hr-ft2-F 의 U 값을 제공하는데, 이는 충분한 열이 주변 외부 환경으로부터 문을 통과하도록 하고, 문 내측 상의 응결이 적당량의 시간 내에 증발하도록 한다. 어떤 냉장 시스템 제조업자는 응결이 수분 내에 증발될 것을 요구하고, 다른 제조업자는 1분 내에 증발할 것을 요구한다. 다른 구현예에서, U 값은 실질적으로 0.16 BTU/hr-ft2-F 이하이다. 응결이 증발되는데 필요한 시간은 문이 열린 시간의 양, 상점 내 습도, 냉장 시스템 칸 온도, 냉장 시스템 내용물, 문을 통해 전달된 열 (이는 U 값에 의존한다) 및 다른 인자에 따라 달라질 것이다.
본 명세서에 병합되어 본 명세서의 일부를 형성하는 첨부 도면은 본 발명의 다양한 구현예를 설명하고, 또한 명세서와 함께 본 발명의 원리를 설명하고, 해당 기술 분야의 당업자가 본 발명의 제조하고 이용할 수 있도록 한다. 도면 내에서, 유사한 참조 번호는 동일한 또는 기능적으로 유사한 요소를 가리킨다.
첨부 도면과 연관지어 고려하면 하기 상세한 설명을 참조로 하여 더 잘 이해하게 되는 것과 마찬가지로, 본 발명의 보다 완전한 이해 및 그에 수반하는 이익은 용이하게 얻어질 것이다, 여기서:
도 1은 본 발명에 따른 구현예를 이용한 냉장 시스템을 묘사한다.
도 2는 본 발명에 따른 냉장문을 묘사한다.
도 3은 본 발명에 따른 냉장문의 부분 단면도의 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 냉장문의 부분 단면도의 예시도이다.
본 발명의 한 구현예에서는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 냉장 시스템 (5)은 각각 핸들 (11)을 갖는 복수의 투명한 냉장문 (10)을 포함한다. 아래에서 더 자세히 설명될 것처럼, 각 냉장문 (10)은 프레임 (55)에 탑재된 IGU (50)를 포함한다. 냉장 시스템의 내부는 문을 통해 보이는 상품을 수용하는 복수의 선반 (6)을 포함한다. 도 2를 참고하면, 본 구현예의 냉장문 (10)은 문이 바깥으로 열리도록 하는 경첩 (hinge)이 있는 냉장 시스템의 개구부에 탑재된다.
전술한 바와 같이, 냉장문 (10)은 프레임 (55)에 끼워진 (housed) IGU (50)을 포함한다. 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, IGU (50)는 외부 유리 시트 (60), 중간 유리 시트 (65) 및 내부 유리 시트 (70)를 포함한다. IGU (50)는 프레임 (55) 내에 끼워지고, 외부 유리 시트 (60)의 내부 표면 (62) 및 중간 유리 시트 (65)의 외부 표면의 주변을 둘러싸서 연장되어 실질적으로 밀폐된 (hermetically sealed) 절연 외부 챔버 (92)를 정의하는 제1 밀봉제 어셈블리 (90)도 포함한다. 유사하게, 제2 밀봉제 어셈블리 (95)는 내부 유리 시트 (70)의 외부 표면 (72) 및 중간 유리 시트 (65)의 내부 표면의 주변을 둘러싸서 연장되어 실질적으로 밀폐된 절연 내부 챔버 (94)를 정의한다.
외부 유리 시트 (60)의 외부 표면 (61)은 외부 주변 환경 (7)과 인접하여 위치한다. 즉, 외부 유리 시트 (60)의 외부 표면 (61)은 냉장고 또는 냉동고가 놓이는 환경에 노출된다. 외부 시트 (60)의 내부 표면 (62)은 외부 챔버 (92)의 일부를 형성하며, 이에 노출된다.
이러한 바람직한 실시 구현예에서, 외부 시트 (60)는 1/8인치 두께이고, 단련되며 (tempered), 외부 시트 (60)의 내부 표면 (62)은 저방사율 코팅 (63)으로 코팅된다. 구체적으로, 상기 구현예에서, 높은 수준의 열적 성능 및 높은 가시 투과율을 확보하기 위하여, 상기 저방사율 코팅은 초경도 (ultra-hard) 티타니아를 베이스 층으로 포함하는 스퍼터-코팅된 저방사율 코팅이다. 이러한 특정 스퍼터 코팅된 유리는 코팅 후에 단련될 수 있으며, 높은 수준의 착색 (color tinting) 없이도 높은 가시광 투과율을 제공한다. 외부 시트 (60)의 외부 표면 (61)은 코팅되지 않는다. 이 구현예에서, 외부 시트 (60)는, 예를 들어 (한정 없이) 미국 테네시주 킹스포트의 AFG Industries, Inc.가 제조한 1/8인치 두께의 콤포트 (Comfort) Ti-PS 유리 시트일 수 있고, 이것은 0.05의 방사율을 제공하는 저방사율 코팅을 갖는다. 당업계에서 잘 알려진 바와 같이, 상기 콤포트 Ti-PS는 IGU (50)로 통합되기 전에 적절한 크기로 자르고, 단련되며, 에지된다 (edged). 여기에서 말하는 저방사율 유리는 상기 특정 제품으로 한정되는 것은 아니지만, 제한 없이, 스퍼터 코팅된 저방사율 유리 및 열분해 코팅 (pyrolytic coating)된 저방사율 유리를 포함하는 임의의 적합한 저방사율 유리일 수 있다.
중간 유리 시트 (65)는 외부 유리 시트 (60) 및 내부 유리 시트 (70) 사이에 위치하고, 외부 챔버 (92) 및 내부 챔버 (94)의 일부를 형성한다. 중간 시트 (65)는 외부 시트 (60) 및 내부 시트 (70)로부터 1/2인치 떨어져 있으며, 1/8인치 두께의 코팅되지 않은 단련된 유리 시트이다.
내부 유리 시트 (70)는, 그 내부 표면 (71)이 냉동 또는 냉장칸 (9)의 내부에 노출되어 있는 상태로 냉동 또는 냉장칸 (9)의 내부에 인접하여 위치한다. 내부 시트 (70)의 외부 표면 (72)은 내부 챔버 (94)의 일부를 형성하며 이에 노출된 다. 내부 유리 시트 (70)의 외부 표면 (72)도 저방사율 코팅 (73)으로 코팅된다. 이 구현예에서, 내부 시트 (70)의 외부 표면 (72) 위의 코팅 (73)은 외부 시트 (60)의 내부 표면 (62)의 코팅 (63)에 관하여 전술한 것과 동일하다. 바람직한 구현예에서, 내부 표면 (71)은 이에 적용되는 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅 또는 필름 (75)을 갖는데, 이는 상기 유닛을 조작하는 동안 제거 시간을 상당히, 바람직하게는 실질적으로 0 (즉, 볼 수 있는 흐림이 없음)으로 감소시킨다.
바람직한 흐림 방지 코팅 또는 필름은 Film Specialties Inc.의 Vistex® 및 Visgard® 흐림 방지 필름으로 당업계에 알려진 것을 포함한다. 이들 필름은 설치를 위해 뒷면에 광학 접착제를 포함할 수 있다. 예를 들어, Vistex는 뒷면에 광학적으로 투명한 접착제를 갖는 투명한 폴리에스테르 필름 위에서 경화된 폴리머를 포함한다. Vistex 및 Visgard®는 플라스틱 필름 또는 액체로 구입할 수 있다. 상기 필름은 모든 온도-습도 조건에서 흐림을 제거한다. 더욱이, 심지어 물건을 채워놓는 동안과 같이 오랜 시간 동안 냉장고 또는 냉동고 문이 열려 있는 경우에도 흐림 및 응결 형성이 방지된다. 흐림 방지 특성은 잠깐 동안 물에 적시거나 세정을 반복해도 손상되지 않으며, 응결을 흡수함으로써 기능하는 제품과 같이 매우 습한 조건 하에서도 코팅이 흠뻑 젖거나 약해지지 않는다. 본 발명에서 사용되는 바람직한 흐림 방지 필름은 친수성이므로 수분은 흐림 및 모호한 시야로 나타나는 물방울을 형성하기보다는 코팅된 표면 위를 보이지 않게 뒤덮는다. 더욱이, 바람직한 필름은 내긁힘성이고 뒷면에 아크릴 접착제를 포함한다. 상기 접착제는 태양열 조절 필름 (solar control film)에 일반적으로 사용되는 유형의 것이고, 임의의 편평한 또는 원통형 표면에 적용될 수 있다. 접착 시스템은 감압 (pressure sensitive) 또는 끈적이지 않는 (detackified) 감압일 수 있으며, 양자 모두 광학적으로 투명하다. 다양한 필름 두께가 사용될 수 있는데, 당업자라면 필요로 하는 적용에 대하여 적합한 두께를 쉽게 결정할 수 있다. 전술한 코팅 또는 필름은 약 4밀 (mil)의 두께를 갖는다. 필름은 스퀴지 (squeegee)로 유리 표면 위에 설치될 수 있다. 본 명세서에서 논의되는 다른 구현예에 대해 바람직한 코팅/필름 두께는 약 4㎛ 내지 약 20㎛의 범위이다. 약 4㎛의 두께를 갖는 필름/코팅은 거울에 적합하다. 최고의 서리 방지 성능을 위해서는 약 10에서 약 20㎛ 사이의 필름/코팅이 바람직하고, 12 내지 15㎛가 특히 바람직하다.
바람직한 필름/코팅은 친수성 폴리머 테크놀로지에 기초한 영구적인 흐림 방지 또는 서리 방지 필름이다. 흐림 방지/서리 방지 코팅은 응결이 뒤덮도록 하는 물의 표면장력을 감소시킴으로써 효과를 나타내고, 이에 따라 모든 온도 및 습도 조건 하에서 흐림을 제거한다. 바람직한 코팅은 대부분의 처리되지 않은 플라스틱에 비하여 상당히 많은 취급 남용 (handling abuse)을 견딘다. 흐림 방지 필름에 일어난 미세한 표면 긁힘은 수분에 노출되면 실질적으로 자체 치유될 것이다. 더욱이, 바람직한 코팅은 고도의 내약품성을 나타내고, 이소프로필 알코올, 톨루엔 또는 아세톤과 같은 용매를 견디어내므로 용매 공격으로부터 기재를 보호할 것이다. 필요하면 보통의 유리 세정제를 사용할 수 있다.
바람직한 필름/코팅은 물에 불용성이고, 해당 기술분야에서 알려진 다른 흐림 방지 코팅과 대조적으로 젖으면 더러워지거나 (smudge) 용해되지 않을 것이다. 바람직한 필름/코팅은 조절된 조건 하에서 경화되어 드립, 터짐, 먼지 잡힘 및 화학적 잔금 생기기와 같은 보통의 코팅 문제를 없앤다. 더욱이 상기 필름은 그들이 적용되는 유리에 내긁힘성 및 어느 정도의 내파손성 (shatter resistance)을 부여한다. 접착제는 유리 또는 임의의 플라스틱, 긁힘에 견디는 처리가 된 딱딱한 표면에도 접합할 것이다.
본 발명의 구현예에 사용하기 적합한 몇몇의 알려진 흐림 방지 및 서리 방지 필름/코팅과 함께, 경화된 프라이머 (primer)가 상기 흐림 방지 또는 서리 방지 필름의 적용에 앞서 유리에 적용된다. 대중에 알려지고 Film Specialties Inc.로부터 입수 가능한 일반적인 코팅인 Visgard®는 전술한 바와 같이 "A 부분" 대 "B 부분" 화합물의 혼합비가 100:40인 혼합물을 함유한다. Visgard® A 부분 성분은 디아세톤 알코올 (46%), N-메틸 피롤리돈 (4%), t-부탄올 (4%), 시클로헥산 (8%), 2,4-펜탄디온 (6%) 및 아로마틱 150 (2%)를 포함한다. Visgard® B 부분 성분은 폴리이소시아네이트 (66%), 자유 단량체 (free monomeric) 이소시아네이트 (1%), 크실렌 (11%), n-부틸 아세테이트 (11%) 및 톨루엔 (11%)을 포함한다. 나타낸 바와 같이, Visgard® A 부분 및 B 부분 성분은 대중이 쉽게 입수할 수 있다. 또한, 공지의 필름은 일반적으로, 혼합물을 희석하기 위하여 추가량의 디아세톤 알코올 및 터셔리 부틸 알코올과 같은 추가 용매를 함유한다. 더욱이, 상기 공지의 필름을 제조하는 과정은 종종 2회의 개별 코팅 단계 및 2회의 경화 사이클을 필요조건으로 포함한다. 경화 시간, 온도 및 방법론은 흐림 방지 및 서리 방지 특성에 큰 영향을 미친다. 예를 들면, 과도-경화 (over-curing)는 상기 특성을 현저하게 감소시킨다. 강제 대류 (forced convection)는 가장 느린 방법이며, 얇은 스킨의 코팅을 과도-경화하여 흐림 방지 및/또는 서리 방지 특성에 손상을 주는 결과를 나타내기 더욱 쉽다. 복사 에너지는 과도-경화를 피하는 빠르고 효과적인 방법이다.
몇몇 적합한 코팅/필름 및 그들의 양상이 미국 특허 제4,467,073, 5,262,475 및 5,877,254호 및 미국 특허출원 공개번호 US2003/0205059 A1, US2005/0064101, US2005/0064173 및 US2005/0100730에 개시되어 있고, 이들은 모두 그 전체가 참조로서 본 출원에 병합되어 있다. 본 명세서에서 제공된 이러한 및 다른 특허 및 출원 및 기재는 당업자가 본 발명을 용이하게 실시하기 위한 충분한 안내를 제공한다.
본 발명은 또한, 전술한 및 기타 공지의 코팅/필름보다 향상된 특성을 나타내는 신규한 흐림 방지 및 서리 방지 코팅/필름을 제공한다. 본 발명은 또한 이러한 향상된 코팅/필름을 제조 및 적용하는 신규한 방법을 제공한다. 예를 들어, A 부분 약 100 유닛 대 B 부분 약 25-45 유닛의 비율로 혼합된 A 부분 대 B 부분 화합물의 혼합물 (Visgard®와 관련하여 전술한)이 공지의 필름보다 향상된 흐림 방지 및 서리 방지 결과를 나타내는 것이 놀랍게도 발견되었다. 상기 범위 내의 낮은 양의 B 부분 성분 (경화제 (hardener)로서 역할함)은 내긁힘성은 유지하면서 필름의 서리 방지 특성을 향상시킨다. 우수한 흐림 방지 특성은 더욱 높은 비율의 B 부분 성분으로 얻어질 수 있다. 바람직한 구현예에서, 상기 비율은 A 부분 약 100 유닛 대 B 부분 약 30-33 유닛이다. 특히 바람직한 구현예에서, 상기 비율은 A 부분 약 100 유닛 대 B 부분 약 30 유닛이다.
놀랍게도, 추가의 디아세톤 알코올 및 터셔리 부틸 알코올과 같은 추가 용매를 사용하지 않는 것 (특히, 추가의 디아세톤 알코올을 사용하지 않는 것)이 흐림 방지 및/또는 서리 방지 성능을 향상시킨다는 것도 발견되었다. 그러한 용매의 제거가 특히 서리 방지 성능을 향상시킨다. 그러나 적어도 하나의 그러한 용매인 터셔리 부틸 알코올을 첨가하는 것은 서리 방지 성능을 방해하지 않는다는 것이 발견되었다. 더욱이, 본 발명의 구현예에서, 공지의 필름에 전형적으로 포함되는 경화된 프라이머는 유리 기재를 실란으로 전처리하고 다른 실란을 흐림 방지/서리 방지 혼합물에 첨가함으로써 제거되어 왔다. 예를 들어, 실란 전처리는 폴리머 코팅이 심한 화학적 조건 또는 장기간 수분 침지 하에서 기재에 접착하는 것을 도울 수 있다. 바람직한 구현예에서, 혼합물에 첨가되는 실란은 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란 ("3-G")이다. 이러한 실란을 포함하는 것이, 놀랍게도 내마모성 (즉, 내긁힘성)을 증가시키고, 접착력 및 내후성을 촉진시킨다는 것이 발견되었다. 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란은 몇몇 실란과는 달리 필름의 황변을 촉진시키지 않는다. 바람직한 구현예에서, 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란은 약 1% 내지 약 8%의 양으로, 가장 바람직하게는 약 6%의 양으로 존재한다.
(3-글리시독시프로필)트리메톡시실란은 내습성 면에서 이점을 제공한다. 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅은, 높은 UV와 함께 140℉ 비가 내리는 "P-1 상자"에서 테스트된다. 3-G 없이, 상기 코팅은 P-1 상자 내에 약간의 박리가 일어날 때까지 2 또는 3일 존속될 것이다. 대조적으로, 3-G가 있는 코팅은 일반적으로 8주 이상 존속되고, 박리가 나타나지 않을 것이다. 이는 3-G가 결여된 코팅에 비해 30배 의 향상을 나타낸다. 사용할 3-G의 바람직한 양을 계산하기 위하여, A 부분 및 B 부분 화합물의 부피의 합에 6%를 곱한다.
관능성 (functional) 실란의 첨가는 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅 물질이 유리 기재 위에 사용되던 것을 플라스틱에 대해 설계되는 것을 가능하게 한다. 이는 또한 다른 당업자들이 손상에 대한 충분한 내약품성 및 내습성을 갖는 제품을 소개하는데 성공하지 못했던 중요한 이유이다. 다른 실란 첨가제도 유사한 효과로 사용될 수 있다. 더욱이, 다른 적합한 첨가제 및 프라이머는 우레탄을 유리와 같은 무기 화합물에 접착하는 것을 촉진할 수 있는 것이다. 이러한 물질들은 유리에 대한 친화성을 가지는 폴리머를 포함하며, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 또한 상기 필름을 제조 및 적용하는 신규한 방법을 제공한다. 한 양상에서, 본 발명은 코팅 단계가 1회의 경화 사이클을 갖는 1회의 코팅으로 감소될 수 있는 방법을 제공한다. 다른 이점들 중에서도, 이 방법은 과도 경화의 손상 효과에 대한 기회를 감소시킨다. 또한, 본 발명의 구현예들에서, 코팅 또는 필름은 커튼 코터 (curtain coater)로 적용된다. 반난류 및 난류 유동 (semi-turbulent and turbulent flow regime)을 피하기 위한 커튼 내에서 지나치게 높은 레이놀즈 수 (Reynolds number)를 방지하기 위하여 조정이 행해진다. 예를 들어, 구현예에서, 표준 위어형 (weir-type) 커튼 코터를 수정하여 바람직한 층류 (laminar flow)를 생성할 수 있다. 이러한 수정은 반난류 유동을 피하기 위하여 위어립 (weir lip)의 크기를 제한하는 것을 포함할 수 있다.
다른 구현예에서, 기재, 바람직하게는 유리는 젖음 (wetting) 및 접착을 촉 진시키기 위하여 실란 (바람직하게는 Silquest A-1106 아미노 알킬 실리콘)으로 전처리될 수 있다. 유리 세척기 (glass wash)의 세정수 (rinse water) 내에 1% 이하의 실란을 혼합하여 특정 실란을 적용한다. 이러한 과정은 종래 공지 방법에서 요구되던 추가 단계들의 일부를 없앤다. 박리에 대한 접착성 및 내약품성을 높이는데 있어 아미노 알킬 실리콘 세정 (wash)의 영향은 상당하다. 아미노 알킬 실리콘의 전세정 (pre-wash) 없이, 코팅은 아세톤에 약 2분간 침지함으로써 어쩌면 제거될 수 있다. 아미노 알킬 실리콘으로 유리를 전세정하는 것이 3주 이상 박리를 방지한다는 것이 아세톤 테스트에서 밝혀졌다. 이는 15,000배의 향상을 나타낸다. 본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 효과를 달성하기 위해 약 75갤런의 세정수 (wash water) 내에 약 3온스의 아미노 알킬 실리콘 (또는 유사한 비율)이 사용된다. 그러므로 몇몇 흐림 방지 및 서리 방지 코팅 또는 필름이 알려져 있고 이들이 본 명세서에 기재된 본 발명의 다른 양상들과 조합되어 사용될 때, 본 발명은 또한 종래기술에서 이미 보여진 것들에 비해 향상된 특성을 나타내는 신규한 흐림 방지 및 서리 방지 코팅/필름, 및 이들을 제조 및 적용하는 신규한 방법을 제공한다. 구현예에서, 본 발명은 혼합물 내에 A 부분 및 B 부분 화합물 (위에서 언급된)의 수정된 비율을 갖는 흐림 방지 및 서리 방지 필름/코팅, 및 일반적으로 사용되는 용매를 포함하지 않는 코팅/필름을 제공한다. 더욱이, 본 발명의 구현예에서, 필름의 특성은 경화 사이클을 수정함으로써 향상될 수 있다. 기재는 젖음 및 접착을 촉진하기 위하여 전처리될 수도 있다.
따라서 한 양상에서, 본 발명은 건조 또는 경화시 흐림 형성 방지 및 서리 형성 방지 특성을 갖는 폴리머 조성물을 제공한다. 바람직한 구현예에서, 상기 조성물은 약 100:30의 A 부분 대 B 부분 화합물의 혼합비의 화합물 (본 명세서에 기재된)을 포함하고 용매, 희석제 또는 유리 기재에 적용되는 경화된 프라이머를 포함하지 않는다. 다른 구현예에서, 상기 혼합물은 실란, 바람직하게는 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란을 포함한다. 바람직한 조성물은 내긁힘성, 접착성 및 내후성을 촉진시킨다.
다른 양상에서, 본 발명은 기재의 적어도 일부에 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅을 갖는 실질적으로 투명한 기재를 포함하는 냉장문을 제공하며, 상기 기재의 일부는, 그 일부가 초기 표면 온도를 가지고, 다음에 상기 표면 온도와 같거나, 또는 표면 온도보다 높은 이슬점을 갖는 습한 주변 공기에 일정 기간 노출되었을 때 실질적으로 흐려지거나 서리가 끼지 않는다. 상기 표면 온도는 약 0℃ 이하이고, 일정 기간은 6초 이상까지 될 수 있다.
본 발명은 또한 실질적으로 투명한 기재를 갖는 냉장문의 제조방법을 제공하는데, 이 방법은 상기 기재의 적어도 일부 위에 본 명세서에 기재된 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 기재는 냉장문의 구성요소 (part)이거나 냉장문의 제조에 사용된다. 한 구현예에서, 상기 방법은 A 부분 및 B 부분 화합물을 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계, 상기 혼합물을 기재의 적어도 일부에 적용하는 단계 및 상기 기재를 경화하는 단계를 포함한다. 본 발명은 또한 본 명세서에 기재된 바와 같이 기재의 적어도 일부에 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅을 갖는 기재를 포함하는 IGU, 이러한 IGU를 포함하는 냉장문, 상기 냉장문을 포 함하는 냉장 시스템을 제공한다. 더욱이, 추가 구현예에서, 본 발명은, 약 -28℃의 온도로 유지된 기재의 일부를 약 25℃ 온도에서 12초 이상까지 대기에 노출시켰을 때 기재의 일부 위에 물의 응결을 방지하는 코팅을 기재의 적어도 일부에 갖는 실질적으로 투명한 기재를 포함하는 냉장문을 제공한다. 작은 응결 방울들이 방지되면 광산란 (light scattering) 흐림 또는 서리의 형성이 방지되는 결과가 초래된다.
도 3에 묘사된 구현예에서, 내부 시트 (70)도 한정되지는 않지만 예를 들어 AFG Industries, Inc.가 제조한 1/8인치 두께의 콤포트 Ti-PS 시트일 수 있고, 이는 기재된 특성 및 코팅을 갖는다.
이 실시 구현예에서, 상기 챔버 (92 및 94)는 모두 공기로 충전된다. 다른 구현예에서, 각 챔버는 동일한 또는 다른 가스로 충전될 수 있으며, 챔버들은 크립톤, 아르곤 또는 다른 적합한 가스로 충전될 수 있다.
시트 (60, 65)는, 상기 시트 (60, 65)의 주변을 둘러싸서 연장되는 제1 밀봉제 어셈블리 (90)에 의해 떨어져서 유지되는데, 이때 제1 밀봉제 어셈블리 (90)는 유리 시트를 수평으로 유지하고, 시트 (60, 65) 사이에 챔버 (92)를 형성하는 간격이 떨어진 관계로 유지하며, 또한 챔버 (92)를 외부 환경으로부터 밀봉한다. 마찬가지로, 시트 (65, 70)는, 상기 시트 (65, 70)의 주변을 둘러싸서 연장되는 제2 밀봉제 어셈블리 (95)에 의해 떨어져서 유지되는데, 이때 제2 밀봉제 어셈블리 (95)는 유리 시트를 수평으로 유지하고, 시트 (65, 70) 사이에 챔버 (94)를 형성하는 간격이 떨어진 관계로 유지하며, 또한 챔버 (94)를 외부 환경으로부터 밀봉한다. 밀봉제 어셈블리 (90, 95)는 외부 시트 (60)와 중간 시트 (65) 사이 및 내부 시트 (70)와 중간 시트 (65) 사이에 각각 1/2인치 간격을 유지한다.
본 구현예의 밀봉제 어셈블리 (90, 95)는 바람직하게는 웜 에지 실 (warm edge seal)이다. "웜 에지"는, 종래의 알루미늄 스페이서 및 밀봉제 조합 (sealant combination)보다 열손실을 우수하게 감소시키는 절연 유리 밀봉 어셈블리를 묘사하는데 사용된다. 이 구현예의 각 밀봉제 어셈블리 (90, 95)는 자체 스페이서 및 건조제를 포함하는데, 이는 별도의 밀봉제, 금속성 스페이서 및 건조제의 요구를 대체하며, 0.84 Btu/hr-ft-F)의 열 전달 속도 (때때로 K 값으로 칭함)를 갖는다. 본 구현예에서 밀봉제 어셈블리 (90, 95)는 폴리이소부틸렌 밀봉제, 핫멜트 부틸 밀봉제, 건조 매트릭스 (desiccant matrix), 고무 심 (rubber shim) 및 방습지 (vapor barrier)의 조합을 포함하는 복합 압출물이다. 이러한 유형의 적합한 밀봉제 어셈블리는 "콤포트 실 (Comfort Seal)"이라는 이름으로 미국 오하이오주 비치우드의 TruSeal Technologies에 의해 제조되고 판매된다.
도 3을 참조하면, IGU (50)가 보인다. IGU (50)는 밀봉제 어셈블리 (90, 95)에 의해 통합된 유리 시트 (60, 65 및 70)로 구성된다. IGU (50)은 당업자에게 잘 알려진 임의의 적합한 방식으로 프레임 (55) 내에 설치된다. 상기 프레임 (55)은 압출된 플라스틱 또는 압출된 알루미늄, 유리 섬유 또는 다른 물질과 같은 기타 적합한 잘 알려진 프레임 물질로 만들어진다. 어떤 다른 구현예에서, 상기 프레임 (55)이 알루미늄 또는 다른 물질로 형성된다면, 문의 가장자리 주변에 응결 조절을 확실히 하기 위하여, 문은 그 가장자리를 따라 가열할 것이 요구될 수 있다.
도 1을 참조하면, 냉장 시스템 (5)이 보인다. 단일 문 긴 경첩 (single door long hinge), 다수 경첩 또는 밀어서 문을 열고 닫는 슬롯 (slot)과 같이 당업계에 잘 알려진 임의의 적합한 방식으로 문 프레임 (55)은 냉장칸 (8)에 결합된다. 또한, 상기 프레임은 문 손잡이 (11) 또는 적용을 적절하게 하는 다른 적합한 구동 수단을 포함할 수 있다. 문 (10)이 구성요소를 형성하는 냉장 시스템 (5)은, 본 명세서에 참조로서 병합된 미국 특허 제6,148,563호에 기재된 것과 같은 냉각칸에 사용되는 임의의 시스템일 수 있다.
상기 바람직한 구현예는 0.16 BTU/hr-ft2-F의 U 값 (및 0.0025의 방사율)을 갖는 냉장문을 제공하는데, 이는 미국 산업에 관하여 전술한 이행 기준을 요구하는 냉동문 적용에 적합하다는 것이 밝혀졌다. 0.16 BTU/hr-ft2-F의 U 값은 냉장문이 요구되는 이행 기준을 쉽게 충족하도록 하며, 또한 충분한 열이 외부 주변 환경에서 문을 통과하여 적절한 기간 내에 문의 내측에 형성된 응결을 증발시킬 수 있게 한다. 또한, 바람직한 구현예는 66%의 가시광 투과율을 제공한다. 기재된 흐림 방지/서리 방지 코팅을 포함하는 상기 바람직한 구현예에서, 유리 위에 흐림 또는 서리 형성은 관찰되지 않는다.
콤포트 Ti-PS 유리 대신으로, 예를 들어 콤포트 Ti-R, 콤포트 Ti-AC, 콤포트 Ti-RTC 및 콤포트 Ti-ACTC와 같은 다른 저방사율 코팅된 유리를 사용할 수 있는데, 이들은 모두 AFG Industries, Inc.로부터 입수 가능하며, 콤포트 Ti-PS와 같이 AFG Industries, Inc.에서 제조한 티타니아/은계 저방사율 코팅된 유리이다. 다른 적 합한 유형의 유리는 콤포트 E2인데, 이는 열분해 방법으로 코팅되고 AFG Industries, Inc.에서 제조된 1/8인치 두께의, 불소 도핑된 산화 주석 저방사율 코팅된 유리이다. 콤포트 E2는 방사율이 높기 때문에 일부 덜 엄격한 이행 기준용으로 적합하다. 본 명세서에서 언급된 저방사율 유리는 상기 특정 이름의 제품에 한정되는 것은 아니지만, 한정 없이 전술한 다른 스퍼터 코팅 및 열분해 코팅된 저방사율 유리를 포함하는 임의의 적합한 저방사율 유리일 수 있다.
냉장문 (10)의 U 값은 유리 시트의 수, 시트의 두께, IGU의 방사율, 시트 사이의 간격 및 챔버(들) 내의 가스를 포함하는 설계 요소의 수에 의해 결정된다. 전술한 바람직한 구현예의 3개의 유리가 끼워진 냉장문 (10)에서, 0.16 BTU/hr-ft2-F의 U 값은 챔버 내에 수용되는 가스로서의 공기, 모든 시트 위의 1/8인치의 유리 두께, 1/2인치 간격 및 0.0025의 IGU 방사율을 이용하여 얻어진다. 그러나 이러한 요소 각각은 변화될 수 있어, 그 결과 같은 U 값을 제공하기 위해 조합될 수 있는 값들이 무수한 변경 (permutation)을 초래한다. 또한, 환경, 비용 제한 및 다른 요구 또는 고려사항에 따라, 다른 적용은 더 적은 또는 더 큰 U 값을 요구할 수 있다.
다른 변경에 결합되는 각각의 다양한 설계 변수 값의 범위를 이용하여, 냉장문 (10)에 사용되는 무수한 IGU의 U 값을 결정하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 많이 수행했다. 하기 표는 설계 변수 및 3개의 유리가 끼워진 다수의 IGU 형태 (configuration)에 대한 대응하는 계산된 U 값을 포함한다. 하기 표 1에 나열된 설계 변수에 더하여, 3개의 유리가 끼워진 모든 IGU 값 계산은 1/8인치 두께의 각각의 유리와 3개의 유리 중 저방사율 코팅이 된 2개 측의 합계로 산출되었다. 유리의 단련은 계산된 성능 값에 유의한 영향을 미치지 않는다. 더욱이, 본 발명에 따른 흐림 방지/서리 방지 코팅 또는 필름의 추가는 이들 값에 유의하게 영향을 미치지 않는다.
Figure 112008027800076-PCT00001
본 명세서에 포함된 각각의 표에서, "Ti-PS"는 AFG Industries의 콤포트 Ti-PS 유리의 저방사율 코팅을 말하고, "CE2"는 AFG Industries의 콤포트 CE2 유리의 저방사율 코팅을 말하며, 이들은 모두 전술한 바 있다. 또한, 표의 U 값은 "유리의 중앙" 값으로 계산되는데, 이는 컴퓨터 시뮬레이션은 밀봉제 어셈블리를 고려할 수 있는 능력이 없기 때문이다. 결과적으로, 표에는 밀봉제 어셈블리 데이터 또는 설계 기준은 나열되어 있지 않다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 또 다른 2개의 유리가 끼워진 구현예에서, IGU (50)는 외부 유리 시트 (60) 및 내부 유리 시트 (70), 프레임 (55) 및 밀봉제 어셈블리 (90)를 포함한다. 이러한 2개의 유리가 끼워진 구현예에서, 외부 시트 (60) 및 내부 시트 (70)는 모두 1/8인치 두께이고 제1 구현예에서 기재한 것과 동일한 저방사율 코팅을 포함하는데, 이는 티타니아계 은 저방사율 코팅이다. 다시, 외부 시트 (60) 및 내부 시트 (70)는 모두 예를 들어, AFG Industries Inc.에서 제조한 1/8인치 두께의 콤포트 Ti-PS 유리 시트일 수 있다. 상기 시트 (60 및 70)의 코팅된 측면은 시트의 노출되지 않는 표면인 각각의 측면 (62 및 72) 위에 있으며, 이들은 챔버 (92)의 일부를 형성한다. 또한, 전술한 동일한 밀봉제 어셈블리 (90, 콤포트 실)가 사용되어 외부 유리 시트 (60) 및 내부 유리 시트 (70) 사이에 1/2인치의 간격을 제공하는 역할을 할 수 있다. 다시, 흐림 방지/서리 방지 코팅 또는 필름 (75)은 내부 시트 (70)의 노출된 표면 (71) 위에 배치된다.
하기 표 2는 설계 변수 및 2개의 유리가 끼워진 다수의 IGU에 대한 대응하는 계산된 U 값을 포함한다. 하기 표에 나열된 설계 변수에 더하여, 모든 2개의 유리가 끼워진 IGU 값 계산은 1/8인치 두께의 각각의 유리와 2개의 유리 중 저방사율 코팅이 된 2개 측의 합계로 산출되었다. 유리의 단련은 계산된 성능 값에 유의한 영향을 미치지 않으며, 본 명세서에 기재된 흐림 방지/서리 방지 코팅 또는 필름의 추가도 이들 값에 유의하게 영향을 미치지 않는다.
Figure 112008027800076-PCT00002
다른 구현예에서, 저방사율 코팅을 위한 적합한 유형의 코팅 방법은 종종 화학 기상 증착 (CVD)으로 일컬어지는 열분해 (예를 들면 콤포트 E2에서와 같이), 스프레이 및 스퍼터 코팅 (예를 들면 콤포트 Ti-PS에서와 같이)을 포함하여 이용될 수 있다. 더욱이, 이러한 방법들은 제조 및 공정의 양 및 유형에 대해 적합하고 적절한 잘 알려진 오프라인 또는 온라인 제조방법을 이용하여 적용될 수 있다. 마찬가지로, 임의의 적합한 저방사율 코팅이 은계 또는 불소 도핑된 산화 주석 코팅을 포함하여 이용될 수 있다.
전술한 구현예는 2개의 유리 시트의 노출되지 않는 표면 위에 저방사율 코팅을 포함하고 있지만, 본 발명의 다른 구현예는 일측 또는 양측 위의 하나의 유리 시트에만 적용되는 저방사율 코팅을 포함할 수 있다. 마찬가지로 다른 구현예에서는 내부 유리 시트 (70) 및 외부 유리 시트 (60) 위의 코팅 대신에 또는 이 코팅에 추가하여 중간 유리 시트 (3개의 유리가 끼워진 구현예의)가 일측 (또는 양측) 위에 저방사율 코팅을 포함할 수 있다.
또 다른 3개의 유리가 끼워진 구현예에서, 내부 유리 시트는 (70)는 상기 유리 시트 (70)의 일측에 저방사율 코팅을 갖지 않는다. 마찬가지로 전술한 2개의 시트에 관한 다른 구현예에서, 저방사율 코팅은 2개 시트 중 하나의 시트 또는 양측에 존재한다. 일반적으로, 저방사율 코팅을 갖는 시트의 수 및 이러한 코팅을 갖는 측 (또는 측들)의 수는 설계 선택 사항이다. 다른 요소들과 함께 문의 U 요소를 결정하는 IGU의 총 방사율은, 열적 성능에 관하여, 어떤 측 또는 측들이 코팅되는지보다 더 중요하다. 또한, 본 명세서에 기재된 구현예들은 냉장문 적용에 대해 0.04보다 작거나 같은 방사율을 갖지만, 고성능 가스 (크립톤과 같은)를 사용하는 것은 0.04보다 약간 큰 방사율을 갖는 IGU가 어떤 상황에서 필요한 응결 조절을 제공할 수 있게 한다.
다른 구현예에서, 다른 밀봉제 어셈블리는 예를 들어, EdgeTech, Inc.에서 제조되고 열 전달 속도가 약 1.51 Btu/hr-ft-F인 수퍼 스페이서 (Super Spacer)와 같은 올폼 (all-foam), 비금속 어셈블리를 포함하여 채용될 수 있다. 또 다른 적합한 밀봉제 어셈블리는 Lenhardt Maschinenbau GmbH에서 제조되고 열 전달 속도가 약 1.73 Btu/hr-ft-F인 서모플라스틱 스페이서시스템 (ThermoPlastic Spacersystem)이다.
전술한 구현예의 간격은 1/2인치이다. 그러나 바람직한 간격은 5/6인치에서 1/2인치 사이의 범위이며, 본 발명의 다른 구현예는 3/4인치까지의 간격을 이용할 수 있다. 또한, 전술한 구현예는 단련된 (중간 시트를 제외) 1/8인치 두께의 유리를 채용하고, 다른 구현예는 1/8 인치보다 크거나 작은 두께를 갖는 단련되지 않은 유리를 사용할 수 있다.
본 발명의 구현예의 설계 변수는 부분적으로 구현예의 적용 또는 의도된 용도에 의하여 결정될 것이다. 보다 구체적으로, 외부 주변 온도, 내부 온도 및 외부 주변 습도 (및 관련된 이슬점)은 설계를 위해 필요한 U 값을 결정하는데 중요한 인자이고, 이것은 차례로 설계 변수들을 결정한다 (유리의 유형, 방사율, 시트 수, 가스 등).
하기 표 3의 왼쪽 5개 열은 의도된 용도의 다양한 적용에 대한 계산된 U 값의 리스트를 제공하며, 외부 온도, 내부 온도, 외부 습도 및 각 U 값에 대한 계산된 이슬점을 포함한다. 또한, 표 3의 오른쪽 3개 열은 필요한 U 값을 제공할 본 발명의 구현예를 제공한다.
Figure 112008027800076-PCT00003
표 3의 설계 변수는 유리 유형 (1/8인치 두께), 시트 간의 간격 및 챔버 내의 가스를 확인한다 (identify). 또한, 표 3의 모든 IGU들은 제3의, 1/8인치 두께의 코팅되지 않은 유리 시트를 포함하는데, 이는 표에서 확인된 2개의 유리 시트 사이에 배치된다. 표 3의 CE1은 콤포트 E1을 말하고, 이는 0.35의 방사율을 가지며 AFG Industries, inc.에 의해 판매된다.
그러므로 한 양상에서 본 발명은 냉장칸에 사용되기 위해 적용되는 냉장문을 제공하는데, 상기 문은 제1 표면과 제2 표면을 포함하는 내부 유리 시트 (상기 내부 시트의 상기 제1 표면은 냉장칸의 내부에 인접하게 배치됨), 제1 표면과 제2 표면을 포함하는 외부 유리 시트 (상기 외부 시트의 제1 표면은 냉장칸의 외부 환경에 인접하게 배치됨), 상기 내부 유리 시트 및 외부 유리 시트 사이에 배치된 중간 유리 시트, 상기 내부 시트 및 상기 중간 시트를 서로로부터 공간이 떨어진 관계로 유지하기 위하여 상기 내부 유리 시트 및 상기 중간 유리 시트의 주변을 둘러싸서 배치된 제1 밀봉제 어셈블리, 상기 중간 시트 및 상기 외부 시트를 서로로부터 공간이 떨어진 관계로 유지하기 위하여 상기 중간 유리 시트 및 상기 외부 유리 시트의 주변을 둘러싸서 배치된 제2 밀봉제 어셈블리, 상기 내부 유리 시트의 제2 표면에 인접한 제1 저방사율 코팅, 상기 외부 유리 시트의 제2 표면에 인접한 제2 저방사율 코팅 (상기 내부 시트, 외부 시트, 중간 시트, 제1 밀봉제 어셈블리, 제2 밀봉제 어셈블리, 및 제1 및 제2 저방사율 코팅은, 상기 외부 유리 시트의 제1 표면을 가열하기 위하여 전기를 적용하지 않고 상기 외부 유리 시트의 상기 제1 표면 위의 응결의 형성을 실질적으로 방지할 수 있는 U 값을 갖는 절연 유리 유닛을 형성함), 내부 시트 표면 위의 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅, 및 상기 절연 유리 유닛의 주변을 둘러싸서 고정하는 프레임을 포함한다. 상기 절연 유리 유닛은 실질적으로 0.2 BTU/hr-ft2-F 이하의 U 값을 가질 수 있다.
본 발명은 또한, 냉장칸에 사용되기 위해 적용되는 냉장문을 제공하는데, 상기 문은 제1 표면과 제2 표면을 포함하는 내부 유리 시트 (상기 내부 시트의 상기 제1 표면은 냉장칸의 내부에 인접하게 배치됨), 제1 표면과 제2 표면을 포함하는 외부 유리 시트 (상기 외부 시트의 제1 표면은 냉장칸의 외부 환경에 인접하게 배치됨), 상기 내부 유리 시트 및 외부 유리 시트 사이에 배치되는 중간 유리 시트, 상기 내부 시트 및 상기 중간 시트를 서로로부터 공간이 떨어진 관계로 유지하기 위하여 상기 내부 유리 시트 및 상기 중간 유리 시트의 주변을 둘러싸서 배치된 제1 밀봉제 어셈블리, 상기 중간 시트 및 상기 외부 시트를 서로로부터 공간이 떨어진 관계로 유지하기 위하여 상기 중간 유리 시트 및 상기 외부 유리 시트의 주변을 둘러싸서 배치된 제2 밀봉제 어셈블리, 상기 내부 유리 시트의 제2 표면에 인접한 제1 저방사율 코팅, 상기 외부 유리 시트의 제2 표면에 인접한 제2 저방사율 코팅 (상기 내부 시트, 외부 시트, 중간 시트, 제1 밀봉제 어셈블리, 제2 밀봉제 어셈블리, 및 제1 및 제2 저방사율 코팅은, 상기 외부 유리 시트의 제1 표면을 가열하기 위하여 전기를 적용하지 않고 상기 외부 유리 시트의 상기 제1 표면 위의 응결의 형성을 실질적으로 방지할 수 있는 0.04 이하의 방사율을 갖는 절연 유리 유닛을 형성함), 내부 시트 표면 위의 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅; 및 상기 절연 유리 유닛의 주변을 둘러싸서 고정하는 프레임을 포함한다.
구현예에서, 냉장칸의 내부 온도는 실질적으로 -20℉ (-28.9℃) 이하이고; 외부 환경의 온도는 실질적으로 70℉ (21.1℃) 이상이며; 외부 환경의 습도는 실질적으로 60% 이상이고, 외부 유리 시트의 제1 표면은 실질적으로 응결이 없으며 내부 시트 위에는 흐림이나 서리 형성이 없다.
추가 구현예에서, 냉장칸의 내부 온도는 실질적으로 0℉ (-17.8℃) 이하이고; 외부 환경의 온도는 실질적으로 72℉ (22.2℃) 이상이며; 외부 환경의 습도는 실질적으로 60% 이상이고, 외부 유리 시트의 제1 표면은 실질적으로 응결이 없으며 내부 시트 위에는 흐림이나 서리 형성이 없다.
본 발명은 추가로 외부 표면을 가지며 냉장칸 내에 사용되기 위해 적용되는 냉장문 (및 IGU, 및 이들을 포함하는 냉장 시스템)을 제공하는데, 상기 문은 제1 유리 시트, 제2 유리 시트, 상기 제1 유리 시트 및 상기 제2 유리 시트를 서로로부터 공간이 떨어진 관계로 유지하기 위하여 상기 제1 유리 시트 및 상기 제2 유리 시트의 주변을 둘러싸서 배치된 제1 밀봉제 어셈블리, 상기 제1 유리 시트 또는 상기 제2 유리 시트의 표면에 인접한 제1 저방사율 코팅 (제1 유리 시트 및 제2 유리 시트, 제1 밀봉제 어셈블리, 및 제1 저방사율 코팅은 실질적으로 0.2 BTU/hr-ft2-F 이하의 U 값을 갖는 절연 유리 유닛을 형성함), 상기 시트들 중 하나의 표면 위의 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅 및 상기 절연 유리 유닛의 주변을 둘러싸서 고정하는 프레임을 포함한다.
본 발명은 추가로 외부 표면을 가지며 냉장칸 내에 사용되기 위해 적용되는 냉장문 (및 IGU, 및 이들을 포함하는 냉장 시스템)을 제공하는데, 상기 문은 제1 유리 시트, 제2 유리 시트, 상기 제1 유리 시트 및 상기 제2 유리 시트를 서로로부터 공간이 떨어진 관계로 유지하기 위하여 상기 제1 유리 시트 및 상기 제2 유리 시트의 주변을 둘러싸서 배치된 제1 밀봉제 어셈블리, 상기 제1 유리 시트 또는 상기 제2 유리 시트의 표면에 인접한 제1 저방사율 코팅 (제1 유리 시트 및 제2 유리 시트, 제1 밀봉제 어셈블리, 및 제1 저방사율 코팅은 0.04 이하의 방사율을 갖는 절연 유리 유닛을 형성함), 상기 시트들 중 하나의 표면 위의 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅 및 상기 절연 유리 유닛의 주변을 둘러싸서 고정하는 프레임을 포함한다.
본 발명은 또한 외부 표면을 갖는 냉장문 구성요소 (component)의 제조방법을 제공하는데, 상기 방법은 제1 유리 시트를 제공하는 단계; 제2 유리 시트를 제공하는 단계; 상기 제1 유리 시트 또는 상기 제2 유리 시트의 표면에 인접한 제1 저방사율 코팅을 제공하는 단계; 상기 제1 유리 시트 및 상기 제2 유리 시트를 서로로부터 공간이 떨어진 관계로 유지하기 위하여 제1 밀봉제 어셈블리를 상기 제1 유리 시트 및 상기 제2 유리 시트의 주변을 둘러싸서 배치하는 단계; 상기 유리 시트들 중 하나의 위에 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅을 제공하는 단계를 포함하고; 상기 제1 유리 시트, 상기 제2 유리 시트 및 상기 제1 밀봉제 어셈블리는, 냉장문 구성요소를 가열하기 위해 전기를 적용하지 않고 냉장문 구성요소의 외부 표면 위에 응결의 형성을 실질적으로 방지하며 상기 냉장문 구성요소 표면 위에 흐림 또는 서리 형성을 실질적으로 방지하는 U 값을 가지는 절연 유리 유닛을 형성한다. 상기 절연 유리 유닛은 실질적으로 0.2 BTU/hr-ft2-F 이하의 U 값을 가질 수 있다. 다른 구현예에서, 상기 방법은 제3 유리 시트를 제공하는 단계 (그 표면 중 적어도 하나에 인접한 저방사율 코팅을 포함할 수 있음); 상기 제2 유리 시트 및 상기 제3 유리 시트를 서로로부터 공간이 떨어진 관계로 유지하기 위하여 제2 밀봉제 어셈블리를 상기 제2 유리 시트 및 상기 제3 유리 시트의 주변을 둘러싸서 배치하는 단계를 포함하며; 상기 절연 유리 유닛은 상기 제3 유리 시트 및 상기 제2 밀봉제 어셈블리를 더 포함한다.
본 발명은 또한 외부 표면을 갖는 냉장문 구성요소의 제조방법을 제공하는데, 상기 방법은 제1 유리 시트를 제공하는 단계; 제2 유리 시트를 제공하는 단계; 상기 제1 유리 시트 또는 상기 제2 유리 시트의 표면에 인접한 제1 저방사율 코팅을 제공하는 단계; 상기 제1 유리 시트 및 상기 제2 유리 시트를 서로로부터 공간이 떨어진 관계로 유지하기 위하여 제1 밀봉제 어셈블리를 상기 제1 유리 시트 및 상기 제2 유리 시트의 주변을 둘러싸서 배치하는 단계; 상기 유리 시트들 중 하나 위에 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅을 제공하는 단계를 포함하고; 상기 제1 유리 시트, 상기 제2 유리 시트 및 상기 제1 밀봉제 어셈블리는, 냉장문 구성요소를 가열하기 위해 전기를 적용하지 않고 냉장문 구성요소의 외부 표면 위에 응결의 형성을 실질적으로 방지하며 상기 냉장문 구성요소 표면 위에 흐림 또는 서리 형성을 실질적으로 방지하는 0.04 이하의 방사율을 가지는 절연 유리 유닛을 형성한다. 다른 구현예에서, 상기 방법은 제3 유리 시트를 제공하는 단계 (그 표면 중 적어도 하나에 인접한 저방사율 코팅을 포함할 수 있음); 상기 제2 유리 시트 및 상기 제3 유리 시트를 서로로부터 공간이 떨어진 관계로 유지하기 위하여 제2 밀봉제 어셈블리를 상기 제2 유리 시트 및 상기 제3 유리 시트의 주변을 둘러싸서 배치하는 단계를 포함하며, 상기 절연 유리 유닛은 상기 제3 유리 시트 및 상기 제2 밀봉제 어셈블리를 더 포함한다.
본 발명은 또한 외부 표면을 가지고, 외부 환경에 놓인 냉장칸과 함께 사용되며, 내부 냉장칸을 가지는 실질적으로 투명한 절연 유리 유닛 문을 제공하는데; 상기 절연 유리 유닛 문은 제1 유리 시트; 제2 유리 시트; 상기 제1 유리 시트 및 상기 제2 유리 시트를 서로로부터 공간이 떨어진 관계로 유지하기 위하여 상기 제1 유리 시트 및 상기 제2 유리 시트의 주변을 둘러싸서 배치된 제1 밀봉제 어셈블리; 상기 제1 유리 시트 또는 상기 제2 유리 시트의 표면에 인접한 제1 저방사율 코팅; 및 상기 시트들 중 하나의 표면 위의 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅을 포함하며, 상기 제1 유리 시트, 제2 유리 시트 및 상기 제1 밀봉제 어셈블리는, 냉장칸의 내부 온도가 실질적으로 0℉ (-17.8℃) 이하이고; 외부 환경의 온도가 실질적으로 70℉ (21.1℃) 이상이며; 외부 환경의 습도가 실질적으로 60% 이상인 경우에, 상기 문의 외부 표면을 가열하기 위해 전기를 적용하지 않고 상기 문의 외부 표면 위에 응결의 형성을 실질적으로 방지하는데 효과적인 U 값을 갖는 절연 유리 유닛을 제공한다. 또 다른 구현예는 제3 유리 시트; 및 상기 제2 유리 시트 및 상기 제3 유리 시트를 서로로부터 공간이 떨어진 관계로 유지하기 위하여 상기 제2 유리 시트 및 상기 제3 유리 시트의 주변을 둘러싸서 배치된 제2 밀봉제 어셈블리를 더 포함하고, 또한 상기 제1 유리 시트, 상기 제2 유리 시트 또는 상기 제3 유리 시트의 표면에 인접한 제2 저방사율 코팅을 포함할 수 있다.
다른 구현예에서, 절연 유리 유닛은, 냉장칸의 내부 온도가 실질적으로 마이너스 40℉ (-40℃) 이하이고; 외부 환경의 온도가 실질적으로 80℉ (26.7℃) 이상이며; 외부 환경의 습도가 실질적으로 60% 이상인 경우에, 상기 외부 표면 위에 응결의 형성을 실질적으로 방지하는 U 값을 갖는다.
본 발명은 또한 칸을 정의하는 절연 구내 (enclosure), 냉각 시스템 및 상기 칸의 개구부에 탑재되어 적용되는 문을 포함하는 냉장 유닛을 제공하는데, 상기 문은 외부 표면을 가지고, 제1 유리 시트; 제2 유리 시트; 상기 제1 유리 시트 및 상기 제2 유리 시트를 서로로부터 공간이 떨어진 관계로 유지하기 위하여 상기 제1 유리 시트 및 상기 제2 유리 시트의 주변을 둘러싸서 배치된 제1 밀봉제 어셈블리; 상기 제1 유리 시트 또는 상기 제2 유리 시트의 표면에 인접한 제1 저방사율 코팅; 상기 제1 유리 시트, 제2 유리 시트, 상기 제1 밀봉제 어셈블리 및 제1 저방사율 코팅이 형성하며, 상기 제1 표면을 가열하기 위해 전기를 적용하지 않고 상기 문의 외부 표면 위에 응결의 형성을 실질적으로 방지할 수 있는 U 값을 갖는 절연 유리 유닛; 상기 유리 시트들 중 하나의 표면 위의 흐림 방지 코팅; 및 상기 절연 유리 유닛의 주변을 둘러싸서 고정하는 프레임을 포함한다. 상기 절연 유리 유닛은 실질적으로 0.2 BTU/hr-ft2-F 이하의 U 값을 가질 수 있다. 다른 구현예에서, 상기 문은 제3 유리 시트 및 상기 제2 유리 시트 및 상기 제3 유리 시트를 서로로부터 공간이 떨어진 관계로 유지하기 위하여 상기 제2 유리 시트 및 상기 제3 유리 시트의 주변을 둘러싸서 배치된 제2 밀봉제 어셈블리를 더 포함한다.
본 발명은 또한 냉장 디스플레이 케이스용 유리문을 제공하는데, 상기 문은 내측 및 외측 표면을 갖는 제1 유리 패널, 제1 유리 패널의 내측 표면 위의 저방사율 코팅, 내측 및 외측 표면을 갖는 제2 유리 패널, 제2 유리 패널의 내측 표면 위의 저방사율 코팅, 제1 및 제2 유리 패널 사이의 중간 유리 패널, 제1 및 중간 유리 패널 사이의 제1 스페이서 어셈블리 및 중간 및 제2 유리 패널 사이의 제2 스페이서 어셈블리 (여기서 제1 및 제2 스페이서 어셈블리는 웜 에지 스페이서 어셈블리로부터 형성됨), 및 상기 유리 패널 중 하나의 표면 위의 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅, 및 상기 유리 패널 중 적어도 하나 주위로 연장되고 이를 지지하는 프레임을 포함한다. 한 구현예에서, 상기 제1 및 제2 유리 패널은 동일한 폭 및 높이를 갖는다.
앞에서는 본 발명의 원리, 구현예 및 조작 방식을 기재하였다. 그러나 본 발명은 전술한 특정 구현예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 되는데, 이는 이들 구현예는 예를 든 것으로 간주되며 제한적인 것으로 간주되지 않기 때문이다. 당업자는 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 상기 구현예 내에서 변경을 할 수 있다고 이해되어야 한다.
본 발명의 적용이 냉장고 또는 냉동고 문에 적용되는 것으로 기재되어 있지만, 다른 적용은 자판기, 채광창, 또는 냉장 트럭, 자동차용 거울, 특히 외부 거울, 사우나, 스팀 룸, 샤워 문, 티켓 부스 창문, 욕실 창문, 욕실 거울, 높은 습도 또는 비에 노출되는 옥외 냉각기 및 냉동고, 및 서리 방지 또는 흐림 방지 코팅/필름이 바람직한 임의의 다른 적용을 포함할 수 있다. 이들 몇몇 적용에서 제2 또는 더 차가운 유리 위의 응결은 쟁점이 되지 않는데, 이는 상기 유리가 주기적으로 열려서 차가운 유리를 더욱 습한 환경에 노출하는 문에는 유리가 없기 때문이다. 결과적으로, 유리를 설계하는데 중요한 요소는 경제성 (즉, 에너지 비용, 및 유리 및 그 설치 비용), 가시 투과율, 내구성 및 기타 고려사항들이다.
본 발명의 바람직한 구현예가 위에 기재되어 있지만, 이러한 기재는 단지 예시를 위한 것이고, 한정을 위한 것은 아니다. 따라서 본 발명의 넓이 및 범위는 전술한 실시 구현예에 의해 제한되어서는 안 된다.
명백하게, 전술한 교시를 고려하여 본 발명의 많은 변형 및 변경이 가능하다. 그러므로 본 발명은 본 명세서에 특정적으로 기재된 것과는 다르게 실행될 수 있다.

Claims (108)

  1. 외부 표면을 가지며 냉장칸 위에 탑재되어 적용되는 냉장문으로서, 상기 문은
    제1 유리 시트;
    제2 유리 시트;
    상기 제1 유리 시트 및 상기 제2 유리 시트를 서로로부터 공간이 떨어진 관계로 유지하기 위하여 상기 제1 유리 시트 및 상기 제2 유리 시트의 주변을 둘러싸서 배치된 제1 밀봉제 어셈블리;
    상기 제1 유리 시트 또는 상기 제2 유리 시트의 표면에 인접한 제1 저방사율 코팅;
    상기 유리 시트들 중 적어도 하나의 표면에 인접한 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅; 및
    상기 절연 유리 유닛의 주변을 둘러싸서 고정하는 프레임을 포함하고,
    흐림 방지 또는 서리 방지 코팅을 그 상부에 갖는 상기 표면은 제1 실란으로 전처리되고, 상기 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅은 제2 실란을 포함하며, 제2 실란은 제1 실란과 다른 냉장문.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 유리 시트 및 상기 제2 유리 시트, 상기 제1 밀봉제 어셈블리 및 상기 제1 저방사율 코팅은 실질적으로 0.2 BTU/hr-ft2-F 이하의 U 값을 가지거나 실질적으로 0.04 이하의 방사율을 갖는 절연 유리 유닛을 형성하는 냉장문.
  3. 청구항 1에 있어서,
    제1 실란은 아미노 알킬 실리콘을 포함하는 냉장문.
  4. 청구항 1에 있어서,
    제2 실란은 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란을 포함하는 냉장문.
  5. 청구항 1에 있어서,
    흐림 방지 또는 서리 방지 코팅은 필름으로 적용되는 냉장문.
  6. 청구항 1에 있어서,
    흐림 방지 또는 서리 방지 코팅은 액체로 적용되는 냉장문.
  7. 청구항 1에 있어서,
    흐림 방지 또는 서리 방지 코팅은 약 4㎛ 내지 약 20㎛의 두께를 갖는 냉장문.
  8. 청구항 7에 있어서,
    흐림 방지 또는 서리 방지 코팅은 약 10㎛ 내지 약 20㎛의 두께를 갖는 냉장문.
  9. 청구항 8에 있어서,
    흐림 방지 또는 서리 방지 코팅은 약 12㎛ 내지 약 15㎛의 두께를 갖는 냉장문.
  10. 청구항 1에 있어서,
    흐림 방지 또는 서리 방지 코팅은 물에 불용성인 냉장문.
  11. 청구항 1에 있어서,
    흐림 방지 또는 서리 방지 코팅은
    i) 약 46% 디아세톤 알코올, 약 4% N-메틸 피롤리돈, 약 4% t-부탄올, 약 8% 시클로헥산, 약 6% 2,4-펜탄디온 및 약 2% 아로마틱 (Aromatic) 150을 포함하는 제1 성분; 및
    ⅱ) 약 66% 폴리이소시아네이트, 약 1% 자유 단량체 이소시아네이트, 약 11% 크실렌, 약 11% n-부틸 아세테이트 및 약 11% 톨루엔을 포함하는 제2 성분;의 혼합물을 더 포함하고,
    제1 성분 대 제2 성분의 혼합비는 약 100:40인 냉장문.
  12. 청구항 11에 있어서,
    흐림 방지 또는 서리 방지 코팅은 혼합물을 희석하기 위한 용매를 더 포함하는 냉장문.
  13. 청구항 12에 있어서,
    용매는 알코올인 냉장문.
  14. 청구항 13에 있어서,
    알코올은 디아세톤 알코올 또는 t-부틸 알코올인 냉장문.
  15. 청구항 1에 있어서,
    흐림 방지 또는 서리 방지 코팅은
    i) 약 46% 디아세톤 알코올, 약 4% N-메틸 피롤리돈, 약 4% t-부탄올, 약 8% 시클로헥산, 약 6% 2,4-펜탄디온 및 약 2% 아로마틱 150을 포함하는 제1 성분; 및
    ⅱ) 약 66% 폴리이소시아네이트, 약 1% 자유 단량체 이소시아네이트, 약 11% 크실렌, 약 11% n-부틸 아세테이트 및 약 11% 톨루엔을 포함하는 제2 성분;의 혼합물을 더 포함하고,
    제1 성분 대 제2 성분의 혼합비는 약 100 : 약 25-45인 냉장문.
  16. 청구항 15에 있어서,
    제1 성분 대 제2 성분의 혼합비는 약 100 : 약 30-33인 냉장문.
  17. 청구항 16에 있어서,
    제1 성분 대 제2 성분의 혼합비는 약 100 : 약 30인 냉장문.
  18. 청구항 15에 있어서,
    제2 실란은 약 1% 내지 약 8%의 양으로 존재하는 냉장문.
  19. 청구항 15에 있어서,
    제2 실란은 약 6%의 양으로 존재하는 냉장문.
  20. 청구항 1에 있어서,
    제3 유리 시트;
    상기 제2 유리 시트 및 상기 제3 유리 시트를 서로로부터 공간이 떨어진 관계로 유지하기 위하여 상기 제2 유리 시트 및 상기 제3 유리 시트의 주변을 둘러싸서 배치된 제2 밀봉제 어셈블리;를 더 포함하고,
    상기 절연 유리 유닛은 상기 제3 유리 시트 및 상기 제2 밀봉제 어셈블리를 더 포함하는 냉장문.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 제1 유리 시트, 상기 제2 유리 시트 또는 상기 제3 유리 시트에 인접한 제2 저방사율 코팅을 더 포함하는 냉장문.
  22. 청구항 2에 있어서,
    상기 절연 유리 유닛의 U 값은, 냉장칸의 내부 온도가 실질적으로 0℉ (-17.8℃) 이하이고; 외부 환경의 온도가 실질적으로 72℉ (22.2℃) 이상이며; 주변 환경의 습도가 실질적으로 60% 이상인 경우에, 상기 문의 외부 표면을 가열하기 위해 전기를 적용하지 않고 상기 문의 외부 표면 위에 응결의 형성을 실질적으로 방지하는데 효과적인 냉장문.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 제1 유리 시트, 상기 제2 유리 시트 및 상기 제1 밀봉제 어셈블리에 의해 정의되는 제1 챔버; 및
    상기 제1 챔버 내에 배치된 가스를 더 포함하는 냉장문.
  24. 청구항 23에 있어서,
    상기 제1 밀봉제 어셈블리는 실질적으로 1.73 Btu/hr-ft-F 이하의 열 전달 속도를 갖는 냉장문.
  25. 청구항 23에 있어서,
    상기 가스는 아르곤, 크립톤 및 공기로 이루어진 군으로부터 선택되는 냉장문.
  26. 청구항 1에 있어서,
    냉장칸의 내부 온도가 실질적으로 마이너스 20℉ (-28.9℃) 이하이고; 외부 환경의 온도가 실질적으로 70℉ (21.1℃) 이상이며; 외부 환경의 습도가 실질적으로 60% 이상이고; 상기 문의 외부 표면에 실질적으로 응결이 없는 냉장문.
  27. 청구항 1에 있어서,
    냉장칸의 내부 온도가 실질적으로 마이너스 40℉ (-40℃) 이하이고; 외부 환경의 온도가 실질적으로 80℉ (26.7℃) 이상이며; 외부 환경의 습도가 실질적으로 60% 이상이고; 상기 문의 외부 표면에 실질적으로 응결이 없는 냉장문.
  28. 청구항 21에 있어서,
    제1 유리 시트는 제1 표면 및 제2 표면을 포함하는 내부 유리 시트로서, 상기 내부 시트의 제1 표면이 냉장칸의 내부에 인접하여 배치되고;
    제3 유리 시트는 제1 표면 및 제2 표면을 포함하는 외부 유리 시트이되, 상기 외부 시트의 제1 표면이 냉장칸의 외부 환경에 인접하여 배치되며;
    상기 제2 유리 시트는 상기 내부 유리 시트 및 외부 유리 시트 사이에 배치 된 중간 유리 시트이고;
    상기 내부 유리 시트 및 상기 중간 유리 시트를 서로로부터 공간이 떨어진 관계로 유지하기 위하여 상기 내부 유리 시트 및 상기 중간 유리 시트의 주변을 둘러싸서 배치된 제1 밀봉제 어셈블리;
    상기 중간 유리 시트 및 상기 외부 유리 시트를 서로로부터 공간이 떨어진 관계로 유지하기 위하여 상기 중간 유리 시트 및 상기 외부 유리 시트의 주변을 둘러싸서 배치된 제2 밀봉제 어셈블리;
    상기 내부 유리 시트의 제2 표면에 인접한 제1 저방사율 코팅;
    상기 외부 유리 시트의 제2 표면에 인접한 제2 저방사율 코팅;
    상기 내부 시트, 외부 시트, 중간 시트, 제1 밀봉제 어셈블리, 제2 밀봉제 어셈블리, 및 상기 제1 및 제2 저방사율 코팅은 절연 유리 유닛을 형성하고,
    상기 외부 유리 시트의 상기 제1 표면을 가열하기 위하여 전기를 적용하지 않고 상기 외부 유리 시트의 상기 제1 표면 위에 응결의 형성을 실질적으로 방지하는 냉장문.
  29. 청구항 28에 있어서,
    흐림 방지 또는 서리 방지 코팅은 상기 내부 유리 시트의 제1 표면에 인접한 냉장문.
  30. 청구항 28에 있어서,
    상기 내부 유리 시트, 상기 중간 유리 시트 및 상기 제1 밀봉제 어셈블리에 의해 정의되는 제1 챔버;
    상기 중간 유리 시트, 상기 외부 유리 시트 및 상기 제2 밀봉제 어셈블리에 의해 정의되는 제2 챔버; 및
    상기 제1 및 제2 챔버 내에 배치된 가스를 더 포함하는 냉장문.
  31. 청구항 30에 있어서,
    상기 내부, 상기 중간, 상기 외부 유리 시트는 실질적으로 1/8인치 (0.32cm)와 동일한 두께를 가지며;
    상기 내부 및 상기 중간 유리 시트는 실질적으로 1/2인치 (1.27cm)와 동일한 거리만큼 공간이 떨어져 있으며;
    상기 중간 및 상기 외부 유리 시트는 실질적으로 1/2인치 (1.27cm)와 동일한 거리만큼 공간이 떨어져 있는 냉장문.
  32. 청구항 30에 있어서,
    상기 제1 밀봉제 어셈블리 및 상기 제2 밀봉제 어셈블리는 실질적으로 1.73 Btu/hr-ft-F 이하의 열 전달 속도를 갖는 냉장문.
  33. 청구항 32에 있어서,
    상기 내부, 상기 중간, 상기 외부 유리 시트는 실질적으로 1/8인치 (0.32cm) 와 동일한 두께를 가지며;
    상기 내부 및 상기 중간 유리 시트는 실질적으로 1/2인치 (1.27cm)와 동일한 거리만큼 공간이 떨어져 있으며;
    상기 중간 및 상기 외부 유리 시트는 실질적으로 1/2인치 (1.27cm)와 동일한 거리만큼 공간이 떨어져 있는 냉장문.
  34. 청구항 30에 있어서,
    상기 제1 챔버 및 제2 챔버 내의 가스는 동일한 냉장문.
  35. 청구항 30에 있어서,
    상기 제1 챔버 및 제2 챔버 내의 가스는 동일하지 않은 냉장문.
  36. 청구항 30에 있어서,
    상기 제1 및 제2 저방사율 코팅은 티타니아계 은 및 불소 도핑된 산화 주석으로 이루어진 군으로부터 선택된 냉장문.
  37. 청구항 30에 있어서,
    상기 제1 및 제2 저방사율 코팅은 스퍼터 코팅, 열분해 코팅 및 스프레이 코팅으로 이루어진 군으로부터 선택된 공정으로 적용되는 냉장문.
  38. 청구항 30에 있어서,
    상기 프레임은 압출된 플라스틱, 알루미늄 및 유리 섬유로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질로부터 형성되는 냉장문.
  39. 청구항 28에 있어서,
    상기 제1 밀봉제 어셈블리 및 상기 제2 밀봉제 어셈블리는 실질적으로 1.73 Btu/hr-ft-F 이하의 열 전달 속도를 갖는 냉장문.
  40. 외부 표면을 갖는 냉장문 구성요소의 제조방법으로서, 상기 방법은
    제1 유리 시트를 제공하는 단계;
    제2 유리 시트를 제공하는 단계;
    상기 제1 유리 시트 또는 상기 제2 유리 시트의 표면에 인접한 제1 저방사율 코팅을 제공하는 단계;
    상기 제1 유리 시트 및 상기 제2 유리 시트를 서로로부터 공간이 떨어진 관계로 유지하기 위하여 제1 밀봉제 어셈블리를 상기 제1 유리 시트 및 상기 제2 유리 시트의 주변을 둘러싸서 배치하는 단계;
    상기 유리 시트들 중 적어도 하나의 표면에 인접하는 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅을 제공하는 단계로서, 그 상부에 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅을 갖는 표면은 제1 실란으로 전처리되고, 상기 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅은 제2 실란을 포함하며, 제2 실란은 제1 실란과 다른 것인 단계를 포함하고;
    상기 제1 유리 시트, 상기 제2 유리 시트 및 상기 제1 밀봉제 어셈블리는 절연 유리 유닛을 형성하며, 냉장문 구성요소를 가열하기 위해 전기를 적용하지 않고 냉장문 구성요소의 외부 표면 위의 응결의 형성이 실질적으로 방지되는 방법.
  41. 청구항 40에 있어서,
    상기 제1 유리 시트, 상기 제2 유리 시트 및 상기 제1 밀봉제 어셈블리가 제1 챔버를 정의하고; 상기 제1 챔버 내에 가스를 배치하는 단계를 더 포함하는 방법.
  42. 청구항 40에 있어서,
    제3 유리 시트를 제공하는 단계;
    상기 제2 유리 시트 및 상기 제3 유리 시트를 서로로부터 공간이 떨어진 관계로 유지하기 위하여 제2 밀봉제 어셈블리를 상기 제2유리 시트 및 상기 제3유리 시트의 주변을 둘러싸서 배치하는 단계를 더 포함하며;
    상기 절연 유리 유닛은 상기 제3 유리 시트 및 상기 제2 밀봉제 어셈블리를 더 포함하는 방법.
  43. 청구항 42에 있어서,
    상기 제3 유리 시트는 상기 제3 유리 시트의 표면에 인접한 저방사율 코팅을 포함하는 방법.
  44. 청구항 40에 있어서,
    상기 제1 밀봉제 어셈블리는 실질적으로 1.73 Btu/hr-ft-F 이하의 열 전달 속도를 갖는 방법.
  45. 청구항 44에 있어서,
    상기 제1 및 상기 제2 유리 시트는 실질적으로 1/8인치 (0.32cm)와 동일한 두께를 가지며;
    상기 제1 및 상기 제2 유리 시트는 실질적으로 1/2인치 (1.27cm)와 동일한 거리만큼 공간이 떨어져 있는 방법.
  46. 청구항 40에 있어서,
    문 프레임 내에 상기 절연 유리 유닛을 배치하는 단계를 더 포함하는 방법.
  47. 청구항 46에 있어서,
    상기 가스는 아르곤, 크립톤 및 공기로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
  48. 청구항 40에 있어서,
    상기 절연 유리 유닛은 실질적으로 0.2 BTU/hr-ft2-F 이하의 U 값을 가지거 나 실질적으로 0.04 이하의 방사율을 갖는 방법.
  49. 청구항 40에 있어서,
    상기 저방사율 코팅은 티타니아계 은 및 불소 도핑된 산화 주석으로 이루어진 군으로부터 선택된 방법.
  50. 청구항 40에 있어서,
    상기 저방사율 코팅은 스퍼터 코팅, 열분해 코팅 및 스프레이 코팅으로 이루어진 군으로부터 선택된 공정으로 적용되는 방법.
  51. 청구항 42에 있어서,
    상기 제1 및 제2 밀봉제 어셈블리는 실질적으로 1.73 Btu/hr-ft-F 이하의 열 전달 속도를 갖는 방법.
  52. 청구항 44에 있어서,
    문 프레임 내에 상기 절연 유리 유닛을 배치하는 단계를 더 포함하는 방법.
  53. 청구항 40에 있어서,
    상기 제1 밀봉제 어셈블리는 폴리이소부틸렌 밀봉제, 핫멜트 부틸 밀봉제, 건조 매트릭스 (desiccant matrix), 고무 심 (rubber shim) 및 방습지 (vapor barrier)의 조합을 포함하는 복합 압출물인 방법.
  54. 청구항 40에 있어서,
    상기 제1 밀봉제 어셈블리는 콤포트 실 (Comfort Seal) 밀봉제 어셈블리인 방법.
  55. 청구항 42에 있어서,
    상기 제2 밀봉제 어셈블리는 폴리이소부틸렌 밀봉제, 핫멜트 부틸 밀봉제, 건조 매트릭스, 고무 심 및 방습지의 조합을 포함하는 복합 압출물인 방법.
  56. 청구항 42에 있어서,
    상기 제2 밀봉제 어셈블리는 콤포트 실 밀봉제 어셈블리인 방법.
  57. 청구항 40에 있어서,
    상기 제1 밀봉제 어셈블리 및 상기 제2 밀봉제 어셈블리 중 적어도 하나는 웜 에지 실 (warm edge seal)을 포함하는 방법.
  58. 외부 표면을 가지고, 외부 환경에 놓인 냉장칸과 함께 사용되며, 내부 냉장칸을 가지는 실질적으로 투명한 절연 유리 유닛 문으로서; 상기 절연 유리 유닛 문은
    제1 유리 시트;
    제2 유리 시트;
    상기 제1 유리 시트 및 상기 제2 유리 시트를 서로로부터 공간이 떨어진 관계로 유지하기 위하여 상기 제1 유리 시트 및 상기 제2 유리 시트의 주변을 둘러싸서 배치된 제1 밀봉제 어셈블리;
    상기 제1 유리 시트 또는 상기 제2 유리 시트의 표면에 인접한 제1 저방사율 코팅;
    상기 유리 시트들 중 적어도 하나의 표면에 인접한 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅으로서, 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅을 그 상부에 갖는 상기 표면은 제1 실란으로 전처리되고, 상기 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅은 제2 실란을 포함하며, 제2 실란은 제1 실란과 다른 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅;을 포함하며,
    상기 제1 유리 시트, 상기 제2 유리 시트 및 상기 제1 밀봉제 어셈블리는, 냉장칸의 내부 온도가 실질적으로 0℉ (-17.8℃) 이하이고; 외부 환경의 온도가 실질적으로 70℉ (21.1℃) 이상이며; 외부 환경의 습도가 실질적으로 60% 이상인 경우에, 상기 절연 유리 유닛의 외부 표면을 가열하기 위해 전기를 적용하지 않고 상기 외부 표면 위에 응결의 형성을 실질적으로 방지하는데 효과적인 U 값을 갖는 절연 유리 유닛을 제공하는 실질적으로 투명한 절연 유리 유닛 문.
  59. 청구항 58에 있어서,
    제3 유리 시트; 및
    상기 제1 유리 시트 및 상기 제2 유리 시트를 서로로부터 공간이 떨어진 관계로 유지하기 위하여 상기 제2 유리 시트 및 상기 제3 유리 시트의 주변을 둘러싸서 배치된 제2 밀봉제 어셈블리를 더 포함하는 문.
  60. 청구항 59에 있어서,
    상기 제1 유리 시트, 상기 제2 유리 시트 또는 상기 제3 유리 시트의 표면에 인접한 제2 저방사율 코팅을 더 포함하는 문.
  61. 청구항 60에 있어서,
    절연 유리 유닛은, 냉장칸의 내부 온도가 실질적으로 마이너스 40℉ (-40℃) 이하이고; 외부 환경의 온도가 실질적으로 80℉ (26.7℃) 이상이며; 외부 환경의 습도가 실질적으로 60% 이상인 경우에, 상기 외부 표면 위에 응결의 형성을 실질적으로 방지하는 U 값을 가지는 문.
  62. 청구항 60에 있어서,
    상기 저방사율 코팅은 절연 유리 유닛이 실질적으로 0.2 BTU/hr-ft2-F 이하의 U 값을 가지도록 하는데 효과적인 문.
  63. 청구항 59에 있어서,
    상기 제1 밀봉제 어셈블리 및 상기 제2 밀봉제 어셈블리는 각각 실질적으로 1.73 Btu/hr-ft-F 이하의 열 전달 속도를 가지는 문.
  64. 청구항 58에 있어서,
    절연 유리 유닛은 실질적으로 0.04 이하의 방사율을 가지는 문.
  65. 청구항 58에 있어서,
    냉장칸의 내부 온도가 실질적으로 마이너스 20℉ (-28.9℃) 이하이고; 외부 환경의 온도가 실질적으로 70℉ (21.1℃) 이상이며; 외부 환경의 습도가 실질적으로 60% 이상인 문.
  66. 청구항 58에 있어서,
    냉장칸의 내부 온도가 실질적으로 마이너스 40℉ (-40℃) 이하이고; 외부 환경의 온도가 실질적으로 80℉ (26.7℃) 이상이며; 외부 환경의 습도가 실질적으로 60% 이상인 문.
  67. 칸을 정의하는 절연 구내 (enclosure), 냉각 시스템 및 상기 칸의 개구부에 탑재되어 적용되는 문을 포함하는 냉장 유닛으로서, 상기 문은 외부 표면을 가지고,
    제1 유리 시트;
    제2 유리 시트;
    상기 제1 유리 시트 및 상기 제2 유리 시트를 서로로부터 공간이 떨어진 관계로 유지하기 위하여 상기 제1 유리 시트 및 상기 제2 유리 시트의 주변을 둘러싸서 배치된 제1 밀봉제 어셈블리;
    상기 제1 유리 시트 또는 상기 제2 유리 시트의 표면에 인접한 제1 저방사율 코팅;
    상기 제1 유리 시트, 제2 유리 시트, 제1 밀봉제 어셈블리 및 상기 제1 저방사율 코팅이 형성하는 절연 유리 유닛으로서, 상기 제1 표면을 가열하기 위해 전기를 적용하지 않고 상기 문의 외부 표면 위에 응결의 형성을 실질적으로 방지하는 절연 유리 유닛;
    상기 유리 시트들 중 적어도 하나의 표면에 인접한 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅으로서, 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅을 그 상부에 갖는 상기 표면은 제1 실란으로 전처리되고, 상기 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅은 제2 실란을 포함하며, 제2 실란은 제1 실란과 다른 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅; 및
    상기 절연 유리 유닛의 주변을 둘러싸서 고정하는 프레임을 포함하는 냉장 유닛.
  68. 청구항 67에 있어서,
    제3 유리 시트; 및
    상기 제2 유리 시트 및 상기 제3 유리 시트를 서로로부터 공간이 떨어진 관 계로 유지하기 위하여 상기 제2 유리 시트 및 상기 제3 유리 시트의 주변을 둘러싸서 배치된 제2 밀봉제 어셈블리를 더 포함하는 냉장 유닛.
  69. 청구항 67에 있어서,
    상기 제1 유리 시트, 상기 제2 유리 시트 및 상기 제1 밀봉제 어셈블리에 의해 정의되는 제1 챔버;
    상기 중간 유리 시트, 상기 외부 유리 시트 및 상기 제2 밀봉제 어셈블리에 의해 정의되는 제2 챔버; 및
    상기 제1 및 제2 챔버 내에 배치된 가스를 더 포함하는 냉장 유닛.
  70. 청구항 68에 있어서,
    상기 제1 밀봉제 어셈블리 및 상기 제2 밀봉제 어셈블리는 실질적으로 1.73 Btu/hr-ft-F 이하의 열 전달 속도를 가지는 냉장 유닛.
  71. 청구항 67에 있어서,
    문은 실질적으로 0.04 이하의 방사율을 갖는 냉장 유닛.
  72. 청구항 67에 있어서,
    절연 유리 유닛은 실질적으로 0.2 BTU/hr-ft2-F 이하의 U 값을 가지는 냉장 유닛.
  73. 청구항 67에 있어서,
    상기 제1 밀봉제 어셈블리는 실질적으로 1.73 Btu/hr-ft-F 이하의 열 전달 속도를 가지는 냉장 유닛.
  74. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 밀봉제 어셈블리는 폴리이소부틸렌 밀봉제, 핫멜트 부틸 밀봉제, 건조 매트릭스, 고무 심 및 방습지의 조합을 포함하는 복합 압출물인 냉장문.
  75. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 밀봉제 어셈블리는 콤포트 실 밀봉제 어셈블리인 냉장문.
  76. 청구항 20에 있어서,
    상기 제2 밀봉제 어셈블리는 폴리이소부틸렌 밀봉제, 핫멜트 부틸 밀봉제, 건조 매트릭스, 고무 심 및 방습지의 조합을 포함하는 복합 압출물인 냉장문.
  77. 청구항 20에 있어서,
    상기 제2 밀봉제 어셈블리는 콤포트 실 밀봉제 어셈블리인 냉장문.
  78. 청구항 58에 있어서,
    상기 제1 밀봉제 어셈블리는 폴리이소부틸렌 밀봉제, 핫멜트 부틸 밀봉제, 건조 매트릭스, 고무 심 및 방습지의 조합을 포함하는 복합 압출물인 문.
  79. 청구항 58에 있어서,
    상기 제1 밀봉제 어셈블리는 콤포트 실 밀봉제 어셈블리인 문.
  80. 청구항 59에 있어서,
    상기 제2 밀봉제 어셈블리는 폴리이소부틸렌 밀봉제, 핫멜트 부틸 밀봉제, 건조 매트릭스, 고무 심 및 방습지의 조합을 포함하는 복합 압출물인 문.
  81. 청구항 59에 있어서,
    상기 제2 밀봉제 어셈블리는 콤포트 실 밀봉제 어셈블리인 문.
  82. 청구항 59에 있어서,
    상기 제1 밀봉제 어셈블리 및 상기 제2 밀봉제 어셈블리 중 적어도 하나는 웜 에지 실인 문.
  83. 청구항 67에 있어서,
    상기 제1 밀봉제 어셈블리는 폴리이소부틸렌 밀봉제, 핫멜트 부틸 밀봉제, 건조 매트릭스, 고무 심 및 방습지의 조합을 포함하는 복합 압출물인 냉장 유닛.
  84. 청구항 67에 있어서,
    상기 제1 밀봉제 어셈블리는 콤포트 실 밀봉제 어셈블리인 냉장 유닛.
  85. 청구항 68에 있어서,
    상기 제2 밀봉제 어셈블리는 폴리이소부틸렌 밀봉제, 핫멜트 부틸 밀봉제, 건조 매트릭스, 고무 심 및 방습지의 조합을 포함하는 복합 압출물인 냉장 유닛.
  86. 청구항 68에 있어서,
    상기 제2 밀봉제 어셈블리는 콤포트 실 밀봉제 어셈블리인 냉장 유닛.
  87. 청구항 68에 있어서,
    상기 제1 밀봉제 어셈블리 및 상기 제2 밀봉제 어셈블리 중 적어도 하나는 웜 에지 실인 냉장 유닛.
  88. i) 약 46% 디아세톤 알코올, 약 4% N-메틸 피롤리돈, 약 4% t-부탄올, 약 8% 시클로헥산, 약 6% 2,4-펜탄디온 및 약 2% 아로마틱 150을 포함하는 제1 성분; 및
    ⅱ) 약 66% 폴리이소시아네이트, 약 1% 자유 단량체 이소시아네이트, 약 11% 크실렌, 약 11% n-부틸 아세테이트 및 약 11% 톨루엔을 포함하는 제2 성분의 혼합 물을 포함하며,
    제1 성분 대 제2 성분의 혼합비는 약 100 : 약 30-33인 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅.
  89. 청구항 88에 있어서,
    제1 성분 대 제2 성분의 혼합비는 약 100 : 약 30인 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅.
  90. 청구항 88에 있어서,
    상기 혼합물이 실란을 더 포함하는 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅.
  91. 청구항 90에 있어서,
    상기 실란은 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란을 포함하는 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅.
  92. 청구항 91에 있어서,
    상기 실란은 약 1% 내지 약 8%의 양으로 존재하는 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅.
  93. 청구항 92에 있어서,
    상기 실란은 약 6%의 양으로 존재하는 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅.
  94. 청구항 88에 있어서,
    흐림 방지 또는 서리 방지 코팅은 약 4㎛ 내지 약 20㎛의 두께를 갖는 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅.
  95. 청구항 94에 있어서,
    흐림 방지 또는 서리 방지 코팅은 약 10㎛ 내지 약 20㎛의 두께를 갖는 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅.
  96. 청구항 95에 있어서,
    흐림 방지 또는 서리 방지 코팅은 약 12㎛ 내지 약 15㎛의 두께를 갖는 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅.
  97. 기재의 적어도 일부에 흐림 방지 또는 서리 방지 코팅을 형성하는 방법으로서,
    기재의 적어도 일부를 제1 실란으로 전처리하는 단계;
    i) 약 46% 디아세톤 알코올, 약 4% N-메틸 피롤리돈, 약 4% t-부탄올, 약 8% 시클로헥산, 약 6% 2,4-펜탄디온 및 약 2% 아로마틱 150을 포함하는 제1 성분; 및 ⅱ) 약 66% 폴리이소시아네이트, 약 1% 자유 단량체 이소시아네이트, 약 11% 크실 렌, 약 11% n-부틸 아세테이트 및 약 11% 톨루엔을 포함하는 제2 성분을 포함하고, 제1 성분 대 제2 성분의 혼합비가 약 100 : 약 30-33인 혼합물을 제조하는 단계;
    상기 혼합물을 상기 기재에 적용하는 단계; 및
    상기 기재를 경화하는 단계를 포함하는 방법.
  98. 청구항 97에 있어서,
    상기 혼합물은 추가 용매는 함유하지 않는 방법.
  99. 청구항 97에 있어서,
    제1 성분 대 제2 성분의 혼합비는 약 100 : 약 30인 방법.
  100. 청구항 97에 있어서,
    상기 혼합물은 1회의 코팅 단계로 적용되는 방법.
  101. 청구항 97에 있어서,
    상기 경화 단계는 1회의 경화 사이클 내로 수행되는 방법.
  102. 청구항 97에 있어서,
    상기 혼합물에 제2 실란을 첨가하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 제2 실란은 제1 실란과 다른 방법.
  103. 청구항 102에 있어서,
    제2 실란은 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란을 포함하는 방법.
  104. 청구항 103에 있어서,
    제2 실란은 약 1% 내지 약 8%의 양으로 존재하는 방법.
  105. 청구항 104에 있어서,
    제2 실란은 약 6%의 양으로 존재하는 방법.
  106. 청구항 97에 있어서,
    제1 실란은 아미노 알킬 실리콘을 포함하는 방법.
  107. 청구항 97에 있어서,
    전처리 단계는 약 1% 이하의 제1 실란을 포함하는 세정수 혼합물을 준비하는 단계 및 상기 혼합물을 상기 기재의 일부에 적용하는 단계를 포함하는 방법.
  108. 청구항 107에 있어서,
    세정수 혼합물은 약 0.031%의 제1 실란을 포함하는 방법.
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