PT1421321E - Porta de refrigeração não electrificada e procedimento para o respectivo fabrico - Google Patents

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DESCRIÇÃO "PORTA DE REFRIGERAÇÃO NÃO ELECTRIFICADA E PROCEDIMENTO PARA O RESPECTIVO FABRICO" ANTECEDENTES DA INVENÇÃO 1. Domínio da Invenção A presente invenção diz genericamente respeito a portas de refrigeração e, em particular, a uma porta de refrigeração não electrifiçada que proporcione controlo da condensação, isolamento térmico, e uma quantidade desejada de transmitância da luz visível. Mais particularmente, a porta de refrigeração da presente invenção adquire estas desejadas características através da aplicação de um revestimento de baixa emissividade, sem necessidade de aquecimento eléctrico da porta. Ao longo de todo este documento, a expressão "porta de refrigeração" é utilizada para designar uma porta usada em arcas congeladoras, frigoríficos, e em unidades e expositores semelhantes. Além disso, para efeitos do presente documento, a expressão "não electrifiçada" (aparecendo, por exemplo, em portas de refrigeração não electrifiçadas) significa que não é aplicada electricidade ao vidro para aquecimento do mesmo. -2- ΡΕ1421321 2. Discussão da tecnologia antecedente

As portas de refrigeração para arcas congeladoras, frigoríficos e unidades semelhantes usadas em áreas comerciais são normalmente fabricadas em vidro, para permitir que o cliente possa observar os produtos aí colocados para venda sem necessidade de abrir a porta. No entanto, quando se forma condensação sobre o vidro (por vezes referida como "embaciamento"), o cliente deixa de ser capaz de ver através da porta para identificar os produtos no interior, o que é indesejável tanto do ponto de vista do cliente como ponto de vista do dono da loja ou retalhista. A humidade condensa-se sobre o lado de fora da porta de refrigeração em vidro porque a temperatura da superfície externa do vidro se encontra reduzida a um valor inferior ao da temperatura ambiente na loja, dado o interior refrigerado da arca congeladora ou frigorífico estar mais frio. Quando a temperatura da superfície do vidro cair abaixo do ponto de orvalho do ar na loja, a humidade condensa-se sobre a superfície do vidro. Além disso, quando uma porta é aberta num meio ambiente húmido, a placa de vidro que fica por dentro, e que constitui a parte interna da porta, também fica momentaneamente exposta ao ar ambiente da loja e a condensação pode-se formar igualmente sobre esta parte interna da porta. A condensação sobre a parte interna da porta de vidro também ocorre porque a temperatura desta parte interna da porta de vidro se situa abaixo do ponto de orvalho do ar ambiente na loja, -3- ΡΕ1421321 ao qual fica exposta.

Conforme indicado anteriormente, a condensação sobre a porta de vidro, que pode provocar o embaciamento, impede que o cliente consiga observar os produtos à venda, através da porta de vidro. Consequentemente, quando existir condensação ou embaciamento sobre a porta de vidro, o cliente terá de realizar a desagradável tarefa de abrir a porta de refrigeração para identificar o conteúdo no seu interior, o que é pouco prático numa loja que tenha um grande número de arcas congeladoras ou frigoríficos. Não só porque a abertura de todas as portas de refrigeração é maçadora e demorada, na perspectiva do cliente, como é igualmente indesejável do ponto de vista do retalhista, uma vez que aumenta significativamente o consumo de energia nas arcas congeladoras e frigoríficos do retalhista, daí resultando maiores custos energéticos para o mesmo retalhista.

Existem diversas Normas de desempenho industrial que as portas de refrigeração são obrigadas a cumprir, a fim de poderem ser certificadas. Nos Estados Unidos, a maior parte dos industriais exige portas para arcas congeladoras (mas não aplicável em portas de frigoríficos) que evitem a condensação externa quando utilizadas num meio ambiente com uma temperatura exterior de 26,7°C - oitenta graus Fahrenheit (80°F) -, uma humidade relativa exterior de sessenta por cento (60%), e uma temperatura interior de -40 °C (menos quarenta graus Fahrenheit). Outros países têm -4- ΡΕ1421321 exigências diferentes.

Como é já bem conhecido nesta tecnologia, uma porta de refrigeração tipica é constituída por uma unidade de vidro isolante (UVI) alojada num caixilho de porta. A UVI numa porta de refrigeração é, normalmente, composta por duas ou três placas de vidro vedadas nas suas bordas periféricas por uma estrutura de vedação a que normalmente se dá o nome de vedação periférica. Numa UVI composta por três placas de vidro, ficam constituídas duas câmaras de isolamento entre as três placas de vidro. Numa UVI composta por duas placas de vidro, somente uma câmara de isolamento é constituída. Normalmente, as UVI's para os frigoríficos são fabricadas com duas placas de vidro, enquanto as UVl's para as arcas congeladoras utilizam três placas de vidro. Após serem vedadas, as câmaras são muitas vezes preenchidas com um gás inerte - como o árgon, o cripton, ou outro adequado gás - para melhorar o desempenho térmico da UVI. A maior parte das convencionais soluções para prevenir ou reduzir a condensação numa porta de refrigeração envolvem o fornecimento de energia eléctrica à porta, através da inclusão de um revestimento bom condutor eléctrico sobre uma ou mais das superfícies de vidro da UVI, para assim aquecer electricamente o vidro. A finalidade do aquecimento do vidro consiste em manter a temperatura do vidro acima do ponto de orvalho do ar ambiente na loja, que se encontra mais quente. Graças ao aquecimento do vidro acima do ponto de orvalho, a -5- ΡΕ1421321 indesejável condensação e consequente embaciamento são impedidos de se formarem sobre o vidro da porta, proporcionando uma clara visualização do interior do compartimento de refrigeração através do vidro.

Numa porta que consista numa UVI com três painéis, uma superfície não exposta de uma ou duas das placas de vidro é revestida com um material bom condutor. 0 revestimento bom condutor é ligado a uma fonte de alimentação eléctrica por dois cabos eléctricos, ou por outros meios de ligação eléctrica, montados em bordos opostos do vidro. À medida que a corrente vai passando através do revestimento, o revestimento aquece e faz consequentemente aquecer a placa de vidro, para proporcionar uma superfície isenta de condensação. 0 revestimento sobre a UVI de uma porta de refrigeração é normalmente aplicado à superfície não exposta da placa de vidro que fica mais exterior. No entanto, e uma vez que às vezes a condensação se forma sobre o lado de dentro da placa de vidro que fica mais interior, a superfície não exposta desta placa de vidro mais interior poderá também apresentar um revestimento para aquecimento destinado a evitar a condensação.

Existem inúmeras desvantagens e problemas associados com estas convencionais portas de refrigeração aquecidas, da tecnologia antecedente. Em primeiro lugar, o aquecimento da porta envolve um custo de energia que se situa para além dos custos de energia do próprio sistema de -6- ΡΕ1421321 arrefecimento. Numa arca congeladora comercial de tamanho normalizado, o custo adicional para aquecer uma porta da arca congeladora é substancial: com base nos actuais preços da energia eléctrica, estes custos adicionais podem atingir 100 dólares por ano, ou mais, para cada uma das arcas congeladoras. Considerando que muitas lojas utilizam múltiplas arcas congeladoras, havendo alguns supermercados e outros retalhistas de produtos alimentares que chegam a utilizar centenas de arcas congeladoras, os acumulados custos de energia associados com tais portas de refrigeração aquecidas são muito significativos.

Em segundo lugar, o excesso de calor proveniente das portas de refrigeração convencionalmente aquecidas irá migrar para o compartimento de refrigeração, criando uma sobrecarga adicional para o sistema de arrefecimento, donde resultam custos de energia ainda maiores. Em terceiro lugar, se a energia eléctrica fornecida à porta para o aquecimento for muito reduzida, ou se for interrompida ou desligada devido a uma quebra de fornecimento, a condensação e/ou embaciamento ir-se-á formar sobre o vidro. Se a dissipação de energia for muito elevada, isso irá envolver desnecessários custos de energia adicionais. A fim de reduzir a ocorrência deste tipo de problemas, tais portas de vidro aquecidas requerem frequentemente um controlo rigoroso do sistema de aquecimento da porta. Com o objectivo de alcançar o pretendido controlo rigoroso do sistema de aquecimento da porta, torna-se necessário recorrer a um sistema de controlo eléctrico, donde resultam -7- ΡΕ1421321 aumentos nos custos de projecto e de fabrico, bem como substanciais custos de funcionamento e de manutenção.

Em quarto lugar, estas portas de vidro electricamente aquecido constituem um risco de segurança para os clientes, e um potencial risco de responsabilidade civil e vulnerabilidade para os retalhistas e fabricantes de sistemas de refrigeração. A voltagem aplicada ao revestimento da porta em vidro situa-se normalmente nos 115 volts de corrente alterna. Os carrinhos de compras utilizados pelos clientes nos supermercados são pesados e feitos em metal. Se os carrinhos de compras chocarem contra a porta de vidro e a partirem, a electricidade poderá ser conduzida através do carrinho e ser transmitida ao cliente, o lhe que poderá causar lesões graves ou até mesmo a morte.

As Patentes norte-americanas com o No. 5 852 284 e com o No. 6 148 563 fazem a divulgação de um sistema que passa pela aplicação de uma determinada voltagem a um vidro revestido com uma camada boa condutora (que pode ser um revestimento de baixa emissividade) para controlar a formação da condensação sobre a superfície externa da porta de vidro. 0 revestimento bom condutor, por exemplo um revestimento de baixa emissividade, oferece uma certa resistência à passagem da electricidade que se transforma em calor, ao mesmo tempo que proporciona as desejáveis características térmicas. No entanto, as portas de refrigeração divulgadas por estas patentes sofrem dos inconvenientes anteriormente descritos e dos problemas -8- ΡΕ1421321 associados com todas as portas de refrigeração dispondo de aquecimento eléctrico.

Para além de serem utilizados na condução da electricidade, tais revestimentos de baixa emissividade têm sido usados como meios complementares para reduzir a condensação sobre as portas de refrigeração. Em termos mais específicos, um procedimento para aumentar o valor de isolamento do vidro (o "valor R"), e reduzir a perda de calor proveniente do compartimento de refrigeração, consiste na aplicação ao vidro de um revestimento de baixa emissividade (baixa E). Um revestimento de baixa E consiste em uma ou mais camadas metálicas ou de óxido metálico, com espessura microscópica e virtualmente invisíveis, aplicadas sobre uma superfície de vidro para reduzir a emissividade, por intermédio da supressão do fluxo de calor por radiação através do vidro. A emissividade é definida como a razão entre a radiação emitida por um corpo negro ou por uma superfície e a radiação teórica prevista pela lei de

Planck. 0 termo emissividade é usado para fazer referência aos valores de emissividade medidos na faixa de infravermelhos pelas Normas da American Society for Testing and Materials (ASTM). A emissividade é medida recorrendo a medições radiométricas e registada sob a forma de emissividade hemisférica e de emissividade normal. A emissividade indica a percentagem de radiação na zona infravermelha com grande comprimento de onda emitida pelo revestimento. Uma emissividade mais baixa indica que uma menor quantidade de calor irá ser transmitida através do -9- ΡΕ1421321 vidro. Por conseguinte, a emissividade de uma placa de vidro ou de uma UVI tem efeitos sobre o valor de isolamento do vidro ou da UVI, bem como sobre a condutividade térmica (o "valor u") do vidro ou da UVI. 0 valor U para uma placa de vidro ou uma UVI é o inverso do seu valor R.

Numa UVI com múltiplos painéis, pode-se obter um valor aproximado da emissividade da UVI - que representa a emissividade combinada das placas de vidro que constituem a UVI - pela multiplicação da emissividade de cada uma das placas de vidro combinadas. A título de exemplo, numa uvi com duas placas, tendo cada placa de vidro uma emissividade de 0,5, a emissividade total será o produto de 0,5 por 0,5, ou seja 0,25.

Se bem que os revestimentos de baixa E tenham sido aplicados em UVl's usadas em portas de refrigeração, tendo ou não estas portas aquecimento eléctrico, tais revestimentos e UVI's não são capazes de controlar a condensação e proporcionar o necessário isolamento térmico, para a vasta gama de temperaturas e de tipos de meio ambiente onde tais portas de refrigeração são utilizadas, sem que seja aplicada electricidade para aquecimento das portas. Mais especificamente, não obstante o uso de tais revestimentos de baixa E, as portas de refrigeração que não são aquecidas têm fracassado na disponibilização de um controlo da condensação, em aplicações onde a temperatura interna do compartimento de refrigeração se encontra muito próxima do ponto de congelamento, ou abaixo do mesmo. -10- ΡΕ1421321 0 documento US 2002 073 645 A faz a divulgação das características contidas nos preâmbulos das reivindicações 1 e 29.

Assim, não obstante a existência de portas de refrigeração electricamente aquecidas e dispondo de um revestimento de baixa emissividade, continua a ser sentida a necessidade para uma porta de refrigeração que: (1) proporcione os necessários controlo da condensação e isolamento térmico, para uma vasta gama de temperaturas e de tipos de meio ambiente; (2) apresente a desejada quantidade de transmitância em termos de luz visível; (3) evite os desnecessários custos de energia e as sobrecargas indevidas para o sistema de arrefecimento, ao eliminar a necessidade de fornecimento de energia eléctrica para aquecimento da porta; (4) não requeira um dispendioso e complexo sistema de controlo eléctrico, assim minimizando os custos de projecto, fabrico, funcionamento e manutenção; e (5) não constitua um risco de segurança para os clientes, e um potencial risco de responsabilidade civil e de vulnerabilidade para os fabricantes e retalhistas.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO O objectivo principal da presente invenção é o de ultrapassar as deficiências da tecnologia antecedente atrás descritas, proporcionando uma porta de refrigeração não electrifiçada e com controlo da condensação, dispondo de isolamento térmico e de uma desejável quantidade de -11 - ΡΕ1421321 transmitância em termos de luz visível.

Outro objectivo fundamental da presente invenção consiste em proporcionar uma porta de refrigeração que não utilize energia eléctrica com a finalidade de reduzir a condensação sobre o vidro.

Outro objectivo fundamental da presente invenção consiste em proporcionar uma porta de refrigeração que controle a condensação e que não transfira uma significativa quantidade de calor para o interior da arca congeladora ou frigorífico, o que iria sobrecarregar ainda mais o sistema de refrigeração e aumentar os custos de energia.

Ainda um outro objectivo da presente invenção consiste em proporcionar uma porta de refrigeração com controlo da condensação cujos fabrico, funcionamento e manutenção sejam mais práticos e mais económicos, comparativamente com os das portas e dos sistemas de refrigeração da tecnologia antecedente.

Ainda um outro objectivo da presente invenção consiste em proporcionar uma porta de refrigeração com controlo da condensação que seja mais fácil de conceber, de funcionar com ela, e de a manter em boas condições.

Outro objectivo da presente invenção consiste em disponibilizar um procedimento para fabricar uma porta de refrigeração com controlo da condensação, que não utilize -12- ΡΕ1421321 electricidade para aquecer o vidro no intuito de alcançar esse controlo da condensação.

Ainda um outro objectivo da presente invenção consiste em proporcionar uma porta de refrigeração com uma emissividade inferior a 0,04.

Ainda um outro objectivo da presente invenção consiste em proporcionar uma porta de refrigeração com uma emissividade de aproximadamente 0,0025.

Ainda um outro objectivo da presente invenção consiste em proporcionar uma porta de refrigeração com um valor U que seja inferior a l,13W/m2-K (0,2 BTU/hr-sq ft-F) .

Ainda um outro objectivo da presente invenção consiste em proporcionar uma porta de refrigeração com um valor U de aproximadamente 0,91W/m2-K (0,16 BTU/hr-sq ft-F) . A invenção encontra-se definida nas reivindicações anexas. Em particular, a presente invenção consegue alcançar estes e outros objectivos, ao proporcionar uma porta de refrigeração não electrifiçada e um procedimento para fabricação da mesma, a qual é constituída por um caixilho de porta onde se aloja uma unidade de vidro isolante composta por placas de vidro interior, intermédia e exterior. Uma primeira estrutura de vedação, aplicada em redor da periferia das placas de vidro interior e intermédia, dá origem a uma primeira câmara -13- ΡΕ1421321 definida entre estas placas de vidro interior e intermédia. Uma segunda estrutura de vedação, aplicada em redor da periferia das placas de vidro intermédia e exterior, dá origem a uma segunda câmara definida entre estas placas de vidro intermédia e exterior. Um gás - como o cripton, o ar ou o árgon - fica contido na primeira e na segunda câmaras. Tanto a placa de vidro exterior como a placa de vidro interior apresentam uma superfície não exposta que fica virada para a placa de vidro intermédia. Um revestimento de baixa emissividade é aplicado sobre estas superfícies não expostas das placas de vidro interior e exterior, de modo a que a porta de vidro apresente globalmente um valor U que impeça a formação de condensação sobre a superfície externa da placa exterior da porta de vidro, não sendo necessário recorrer à electricidade para aquecer a porta, ao mesmo tempo que proporciona igualmente a desejada taxa de evaporação da condensação relativamente ao lado de dentro da placa interior da porta de vidro.

Outras características e vantagens da presente invenção, bem como a estrutura e o funcionamento de diversos modelos de realização para a presente invenção, serão seguidamente descritas em detalhe fazendo referência aos desenhos anexos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Os desenhos anexos, que estão incorporados neste documento e fazem parte integrante da especificação, ilustram diversos modelos de realização para a presente -14- ΡΕ1421321 invenção e, juntamente com a descrição, servem ainda para explicar os princípios da invenção, e para permitir que uma pessoa especializada na pertinente tecnologia consiga concretizar e utilizar a invenção. Nos desenhos, são usados números de referência idênticos para identificar elementos idênticos ou funcionalmente semelhantes.

Uma apreciação mais completa da invenção e de muitas das vantagens dela decorrentes será directamente obtida assim que a mesma se torna mais perceptivel, fazendo referência à seguinte descrição detalhada quando considerada em associação com os desenhos anexos, para os quais: A Figura 1 ilustra um sistema de refrigeração que utiliza a presente invenção. A Figura 2 ilustra uma porta de refrigeração em conformidade com a presente invenção. A Figura 3 constitui uma ilustração de uma vista em secção de corte parcial de uma porta de refrigeração em conformidade com a presente invenção. A Figura 4 constitui uma ilustração de uma vista em secção de corte parcial de uma porta de refrigeração em conformidade com a presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS MODELOS DE REALIZAÇÃO PREFERIDOS

Na descrição que se segue, para finalidades explicativas mas não constituindo qualquer tipo de limitação, são estabelecidos detalhes específicos - tais -15- ΡΕ1421321 como revestimentos particulares, processos de revestimento, espessuras de placa, estruturas de vedação, número de placas, espaçamentos entre placas, procedimentos para a montagem da porta, etc. - com o fim de proporcionar uma completa compreensão da presente invenção. No entanto, será evidente para uma pessoa especializada nesta tecnologia que a presente invenção poderá ser concretizada em outros modelos de realização que se afastem desses detalhes específicos. Serão omitidas as descrições detalhadas dizendo respeito a revestimentos, processos de revestimento, estruturas de vedação e procedimentos para a montagem da porta, que já são todos bem conhecidos, de forma a não tornar confusa a descrição da presente invenção. Para os fins desta descrição da invenção, os termos como "externo", "interno", "exterior" e "interior" são válidos para as descrições feitas segundo uma perspectiva do observador colocado no interior da arca congeladora ou frigorífico, como será perceptível atendendo às Figuras. A realização de testes, bem como a modelização computacional, mostrou que é necessário um valor U (a condutividade de transferência do calor através do vidro) de aproximadamente l,13W/m2-K (0,2 BTU/hr-sq ft-F) para a porta de refrigeração, a fim de evitar a condensação sobre o lado de fora do vidro, segundo os requisitos das Normas de desempenho para a indústria dos Estados Unidos, conforme foi atrás mencionado. No entanto, e como já foi discutido, quando a porta é aberta a condensação pode-se formar sobre -16- ΡΕ1421321 o lado de dentro da placa de vidro interior da porta, porque a temperatura da superfície interna da placa se encontra abaixo do ponto de orvalho do mais húmido ar ambiente da loja, ao qual ela fica exposta. Esta condensação, contudo, ir-se-á dissipar assim que a porta for fechada, à medida que a humidade for sendo evaporada no interior do compartimento da arca congeladora ou frigorifico.

Enquanto a condensação estiver presente sobre o lado de dentro da porta, o conteúdo da arca congeladora ou do frigorifico não será visivel através da porta. Como consequência, a velocidade da evaporação, que determina o período de tempo durante o qual a condensação se encontra presente, será um importante critério do projecto. Quanto mais calor for transferido através da porta de vidro para a superfície interna da porta de vidro, mais rapidamente se irá evaporar a condensação no lado de dentro da porta. No entanto, o aumento da transferência de calor através da porta irá também ter como consequência o aumento dos custos energéticos associados ao sistema de arrefecimento. Consequentemente, o valor U optimizado para a porta de vidro estará dependente de inúmeros factores, onde se incluem a diferença entre as temperaturas exterior e interior, a espessura do vidro, o espaçamento, o gás (ou gases) utilizado na câmara (ou câmaras) da UVI, o número de placas, o material que as separa, a humidade do meio ambiente, o coeficiente de absorção do revestimento no espectro infravermelho distante, assim como o período de -17- ΡΕ1421321 tempo desejável para a evaporação da condensação. Além disso, os custos associados com os componentes seleccionados (ou seja, o gás, a estrutura de vedação, o vidro, etc.), os custos energéticos e outros factores terão também de ser considerados em termos do projecto. 0 modelo de realização preferido a seguir descrito proporciona um valor U de 0,91W/m2-K (0,16 BTU/hr-sq ft-F), o qual evita a condensação sobre o lado de fora da porta, ao mesmo tempo que permite que uma suficiente quantidade de calor penetre através da porta, provindo do meio ambiente exterior, para possibilitar a evaporação da condensação sobre o lado de dentro da porta, ao longo de um período de tempo considerado como razoável. Alguns fabricantes de sistemas de refrigeração exigem que a condensação se evapore em poucos minutos, e outros exigem que a evaporação seja realizada durante um minuto. O tempo necessário para que a humidade se evapore irá variar de acordo com o intervalo de tempo durante o qual a porta fica aberta, a humidade existente na loja, a temperatura no compartimento do sistema de refrigeração, o conteúdo do sistema de refrigeração, o calor transferido através da porta (que é dependente do valor U), e de outros factores.

No modelo de realização preferido para a presente invenção, como se mostra na Figura 1, um sistema de refrigeração 5 integra uma multiplicidade de portas de refrigeração transparentes 10, estando cada qual equipada com um respectivo puxador 11. Como irá ser adiante mais detalhadamente discutido, cada porta de refrigeração 10 -18- ΡΕ1421321 inclui um UVI 50 montada num caixilho 55. O interior do sistema de refrigeração é constituído por uma multiplicidade de prateleiras 6 para guardar os produtos a serem observados através da porta. Fazendo referência à Figura 2, a porta de refrigeração 10 do presente modelo de realização está montada na abertura do sistema de refrigeração através de uma dobradiça, a qual permite que a porta abra para o lado de fora.

Como foi anteriormente discutido, a porta de refrigeração 10 inclui uma UVI 50 alojada num caixilho 55. Como se mostra na Figura 3, a UVI 50 é composta por uma placa de vidro exterior 60, uma placa de vidro intermédia 65, e uma placa de vidro interior 70. A UVI 50 está alojada no caixilho 55 e também inclui uma primeira estrutura de vedação 90, que se desenvolve em redor da periferia da superfície interna 62 da placa de vidro exterior 60 e da superfície externa da placa de vidro intermédia 65, de maneira a definir uma câmara exterior 92 isolada e vedada de forma praticamente hermética. De uma forma equivalente, uma segunda estrutura de vedação 95 desenvolve-se em redor da periferia da superfície externa 72 da placa de vidro interior 70 e da superfície interna da placa de vidro intermédia 65, de maneira a definir uma câmara interior 94 isolada e vedada de forma praticamente hermética. A superfície externa 61 da placa de vidro exterior 60 fica adjacente ao meio ambiente exterior 7. Por outras palavras, a superfície externa 61 da placa exterior -19- ΡΕ1421321 60 fica exposta ao meio ambiente onde o frigorifico ou a arca congeladora estão instalados. A superfície interna 62 da placa exterior 60 faz parte da câmara exterior 92, à qual fica exposta.

Neste exemplificativo modelo de realização preferido, a placa exterior 60 é temperada e apresenta uma espessura de 3,2 mm (um oitavo de polegada), e a superfície interna 62 da placa exterior 60 está coberta com um revestimento de baixa emissividade 63. Especificamente, neste modelo de realização, o revestimento de baixa E consiste num revestimento de baixa E obtido por pulverização catódica ("sputter"), que inclui como camada de base um óxido de titânio ultra-endurecido para assegurar um elevado nível de desempenho térmico e uma elevada transmitância em termos de luz visível. Este tipo particular de vidro revestido por pulverização catódica pode ser temperado após a aplicação do revestimento, e proporciona uma elevada transmissão da luz visível sem aparecimento de níveis elevados de matização das cores. A superfície externa 61 da placa exterior 60 não é revestida. Neste modelo de realização, a placa exterior 60 pode, a título de exemplo, consistir numa placa de vidro Comfort Ti-PS, com 3,2 mm (um oitavo de polegada) de espessura, fabricado pela empresa AFG Industries, Inc. de Kingsport, Tennessee, o qual apresenta um revestimento de baixa E proporcionando uma emissividade de 0,05. Como é já bem conhecido nesta tecnologia, o vidro Comfort Ti-PS é cortado para o tamanho adequado, temperado e boleado, antes de ser -20- ΡΕ1421321 integrado na UVI 50. A placa de vidro intermédia 65 está posicionada entre as placas de vidro interior 60 e exterior 70 e faz parte da câmara exterior 92 e da câmara interior 94. A placa intermédia 65 encontra-se afastada por 12,7 mm (meia polegada) relativamente à placa exterior 60 e à placa interior 70, e consiste numa placa de vidro temperado, não revestido, com uma espessura de 3,2 mm (um oitavo de polegada). A placa de vidro interior 70 está localizada numa posição adjacente ao lado de dentro do compartimento 9 da arca congeladora ou do frigorifico, ficando a sua superfície interna 71 exposta ao lado de dentro do compartimento 9. A superfície externa 72 da placa interior 70 faz parte da câmara interior 94, à qual fica exposta. A superfície externa 72 da placa de vidro interior 70 encontra-se também coberta com um revestimento de baixa emissividade 73. Neste modelo de realização, o revestimento 73 sobre a superfície externa 72 da placa interior 70 é o mesmo que o que foi atrás descrito, ao fazer referência ao revestimento 63 da superfície interna 62 da placa exterior 60. A superfície interna 71 da placa interior 70 não se encontra revestida. Neste modelo de realização, a placa interior 70 também poderá, a título de exemplo, consistir numa placa de vidro Comfort Ti-PS, com 3,2 mm (um oitavo de polegada) de espessura, fabricado pela empresa AFG Industries, Inc., que apresenta as características e o -21 - ΡΕ1421321 revestimento já descritos.

Neste modelo de realização exemplificativo, ambas as câmaras 92 e 94 se encontram preenchidas com ar. Em modelos de realização alternativos, cada uma das câmaras poderá ser enchida com um gás diferente, e as câmaras poderão ser enchidas com cripton, árgon ou outro gás adequado.

As placas 60, 65 são mantidas em separação por uma primeira estrutura de vedação 90 que se desenvolve em redor da periferia das placas 60, 65, mantendo uma relação de paralelismo e de afastamento entre as placas de vidro, para criação de uma câmara 92 entre as placas 60, 65, ao mesmo tempo que também promove a vedação da câmara 92 relativamente ao meio ambiente exterior. De uma forma equivalente, as placas 65, 70 são mantidas em separação por uma segunda estrutura de vedação 95 que se desenvolve em redor da periferia das placas 65, 70, mantendo uma relação de paralelismo e de afastamento entre as placas de vidro, para criação de uma câmara 94 entre as placas 65, 70, ao mesmo tempo que também promove a vedação da câmara 94 relativamente ao meio ambiente exterior. As estruturas de vedação 90, 95 mantêm um afastamento de 12,7 mm (meia polegada) respectivamente entre a placa exterior 60 e a placa intermédia 65, e entre a placa interior 70 e a placa intermédia 65.

As estruturas de vedação 90, 95 do presente -22- ΡΕ1421321 modelo de realização serão de preferência vedações do tipo bordo quente (do inglês "warm edge"). A expressão "bordo quente" é usada para descrever uma estrutura para vedação de vidro isolante que reduz a perda de calor de uma maneira mais eficiente do que as convencionais combinações de separadores de alumínio com material de vedação. Cada uma das estruturas de vedação 90, 95 deste modelo de realização integra os seus próprios separadores e desidratantes, o que substitui a necessidade da existência em separado do material de vedação, separador metálico e desidratante, e apresenta uma taxa de transferência de calor (por vezes designado como um valor K) de l,45W/m-K (0,84 BTU/hr-ft-F) . As estruturas de vedação 90, 95 neste modelo de realização consistem numa extrusão de materiais compósitos contendo uma combinação de vedante de poli-isobutileno, vedante de butilo fundido a quente, uma matriz desidratante, uma cunha de borracha e uma barreira de vapor. As apropriadas estruturas de vedação deste tipo são fabricadas e comercializadas pela empresa TruSeal Technologies de Beachwood, Ohio, sob a designação comercial "Comfort Seal".

Fazendo referência à Figura 3, nela se mostra a UVI 50. A UVI 50 é composta pelas placas de vidro 60, 65 e 70 integradas pelas estruturas de vedação 90 e 95; a UVI 50 está alojada no caixilho 55 utilizando qualquer uma das apropriadas técnicas que são já bem conhecidas para as pessoas especializadas nesta tecnologia. O caixilho 55 é feito a partir de plástico extrudido ou de outro adequado material para caixilhos já conhecido, por exemplo alumínio -23- ΡΕ1421321 extrudido, fibra de vidro ou ainda outro material. Se, num modelo de realização alternativo, o caixilho 55 for feito em alumínio ou noutro material, a porta poderá necessitar de ser aquecida ao longo das suas bordas para garantir o controlo da condensação em torno das bordas da porta.

Fazendo referência à Figura 1, nela se mostra um sistema de refrigeração 5. O caixilho 55 da porta é acoplado ao compartimento de refrigeração 8 utilizando qualquer uma das apropriadas técnicas que são já bem conhecidas nesta tecnologia, por exemplo com uma única comprida dobradiça de porta, com dobradiças múltiplas, ou usando uma ranhura para fazer deslizar a porta ao abrir e ao fechar. Além disso, no caixilho pode estar incluído um puxador 11 da porta, ou outro conveniente meio de movimentação que seja considerado adequado para a aplicação. 0 sistema de refrigeração 5, do qual a porta 10 faz parte integrante, pode consistir em qualquer sistema usado para arrefecimento de um compartimento, como aquele que é divulgado pela Patente norte-americana com o No. 6 148 563. O modelo de realização preferido atrás mencionado proporciona uma porta de refrigeração com um valor U de 0,9lW/m2-K (0,16 BTU/hr-sq ft-F) (e uma emissividade de 0,0025), o que se considerou como sendo adequado para aplicações em portas de arcas congeladoras exigindo o cumprimento das Normas de desempenho anteriormente identificadas, no que diz respeito à indústria dos Estados -24- ΡΕ1421321

Unidos. Um valor U de 0,9lW/m2-K (0,16 BTU/hr-sq ft-F) permite que a porta de refrigeração vá facilmente ao encontro das Normas de desempenho exigidas, ao mesmo tempo que permite igualmente a penetração através da porta de uma certa quantidade de calor, proveniente do meio ambiente exterior, que seja suficiente para evaporar a condensação formada sobre o lado de dentro da porta, num intervalo de tempo razoável. Além disso, o modelo de realização preferido proporciona uma transmitância em termos de luz visivel de sessenta e seis por cento (66%).

Como alternativa para o vidro Comfort Ti-PS, podem ser utilizados outros tipos de vidro revestido de baixa E tais como, a titulo de exemplo, Comfort Ti-R, Comfort Ti-AC, Comfort Ti-RTC, e Comfort Ti-ACTC, sendo todos eles comercializados pela empresa AFG Industries, Inc., e que - tal como o Comfort Ti-PS - consistem em vidro com revestimento de baixa E feito à base de óxido de titânio/prata, fabricado pela empresa AFG Industries, Inc. Um outro adequado tipo de vidro é representado pelo Comfort E2, o qual é revestido com um processo por pirólise e consiste num vidro com revestimento de baixa E feito à base de óxido de estanho dopado com flúor, com uma espessura de 3,2 mm (um oitavo de polegada), e que também é fabricado pela empresa AFG Industries, Inc. O vidro Comfort E2 é adequado para o cumprimento de algumas das menos exigentes Normas de desempenho, devido à sua mais elevada emissividade. -25- ΡΕ1421321 0 valor U da porta de refrigeração 10 é influenciado por um certo número de factores de projecto, onde se incluem o número de placas de vidro, a espessura das placas, a emissividade da UVI, o espaçamento entre as placas, e o gás contido na câmara, ou nas câmaras. Na porta de refrigeração 10 com três painéis do modelo de realização preferido, anteriormente descrito, o valor U de 0,9lW/m2-K (0,16 BTU/hr-sq ft-F) é obtido usando o ar como o gás que fica contido nas câmaras, uma espessuras de vidro de 3,2 mm (um oitavo de polegada) para todas as placas, um espaçamento de 12,7 mm (meia polegada), e uma emissividade da UVI de 0,0025. No entanto, cada um destes factores pode sofrer variações, dai resultando numerosas permutações de valores que podem ser combinados de modo a proporcionar o mesmo valor U. Além disso, outras aplicações poderão requerer um valor U maior ou mais pequeno, em função do meio ambiente, das restrições económicas, e de outras exigências ou considerações.

Foi realizado um certo número de simulações em computador para determinar os valores U para numerosas UVI's a serem usadas em portas de refrigeração 10, para um determinado intervalo de valores em cada um dos diversos parâmetros de projecto, associados segundo diferentes permutações. A Tabela seguinte inclui os parâmetros de projecto e os correspondentes valores U calculados para um certo número de configurações de UVl's com três painéis. Para além dos parâmetros de projecto listados na Tabela 1 que se segue, todos os cálculos para os valores U das UVI's -26- ΡΕ1421321 com três painéis foram realizados considerando cada painel com uma espessura de 3,2 mm (um oitavo de polegada), e com um total de duas faces dos três painéis apresentando um revestimento de baixa E. A têmpera do vidro não afecta de forma significativa os valores de desempenho calculados. -27- ΡΕ1421321

Tabela 1

Espaçamento entre Placas Gás contido nas câmaras Tipo de Revesti mento Emissividade da UVI Valor U mm polegadas W/m2-K BTU/hr-sq ft-F 12, 7 1/2 ar Ti-PS 0,0025 0, 91 0,16 7,9 5/16 ar Ti-PS 0,0025 1, 25 0,22 12, 7 1/2 árgon Ti-PS 0,0025 0, 68 0,12 7,9 5/16 árgon Ti-PS 0,0025 0, 96 0,17 12, 7 1/2 crípton Ti-PS 0,0025 0, 62 0,11 7,9 5/16 crípton Ti-PS 0,0025 0, 62 0,11 12, 7 1/2 ar CE2 0, 04 1, 13 0,20 7,9 5/16 ar CE2 0, 04 1, 48 0,26 12, 7 1/2 árgon CE2 0, 04 0, 96 0,17 7,9 5/16 árgon CE2 0, 04 1, 19 0,21 12, 7 1/2 crípton CE2 0, 04 0, 85 0,15 7,9 5/16 crípton CE2 0, 04 0,85 0,15

Em cada uma das Tabelas incluídas neste documento, a referência "Ti-PS" diz respeito ao vidro Comfort Ti-PS com revestimento de baixa E fabricado pela empresa AFG Industries, e a referência "CE2" diz respeito ao vidro Comfort E2 com revestimento de baixa E fabricado pela empresa AFG Industries, ambos descritos anteriormente. Por outro lado, os valores U das tabelas foram calculadas como valores de "centro do vidro", porque a simulação de computador não tem a capacidade de tomar em consideração a estrutura de vedação. Como consequência, não aparecem -28- ΡΕ1421321 listados nas Tabelas dados relativos à estrutura de vedação ou a critérios de projecto.

Num modelo de realização alternativo da presente invenção com dois painéis, ilustrado na Figura 4, a UVI 50 inclui uma placa de vidro exterior 60 e uma placa de vidro interior 70, o caixilho 55, e uma estrutura de vedação 90. Neste modelo de realização com dois painéis, tanto a placa exterior 60 como a placa interior 70 apresentam uma espessura de 3,2 mm (um oitavo de polegada) e incluem o mesmo revestimento de baixa E que foi descrito a propósito do primeiro modelo de realização, o qual consiste num revestimento de baixa E feito em prata numa base de óxido de titânio. Também aqui, tanto a placa exterior 60 como a placa interior 70 podem, a titulo de exemplo, consistir numa placa de vidro Comfort Ti-PS com uma espessura de 3,2 mm (um oitavo de polegada), fabricada pela empresa AFG Industries, Inc. As faces revestidas das placas 60 e 70 localizam-se sobre as superfícies não expostas das placas, respectivamente as faces 62 e 72, que fazem parte da câmara 92. Além disso, a mesma estrutura de vedação 90 que foi atrás descrita (a Comfort Seal) pode ser usada e funcionar de maneira a proporcionar um espaçamento de 12,7 mm (meia polegada) entre as placas de vidro exterior 60 e interior 70. A seguinte Tabela 2 inclui os parâmetros de projecto e os correspondentes valores U calculados para um certo número de UVI's com dois painéis. Para além dos -29- ΡΕ1421321 parâmetros de projecto listados na Tabela seguinte, todos os cálculos para as UVl's com dois painéis foram realizados considerando cada painel com uma espessura de 3,2 mm (um oitavo de polegada), e com um total de duas faces dos dois painéis apresentando um revestimento de baixa E. A têmpera do vidro não afecta de forma significativa os valores de desempenho calculados.

Tabela 2

Espaçamento entre Placas GcL s contido nas câmaras Tipo de Revesti mento Emissividade da UVI Valor U mm polegadas W/m2-K BTU/hr-sq ft-F 12, 7 1/2 ar Ti-PS 0,0025 1, 65 0,29 7,9 5/16 ar Ti-PS 0,0025 2, 04 0,36 12, 7 1/2 árgon Ti-PS 0,0025 1, 31 0,23 7,9 5/16 árgon Ti-PS 0,0025 1, 59 0,28 12, 7 1/2 crípton Ti-PS 0,0025 1, 25 0,22 7,9 5/16 crípton Ti-PS 0,0025 1, 13 0,20 12, 7 1/2 ar CE2 0, 04 1, 82 0,32 7,9 5/16 ar CE 2 0, 04 2, 21 0,39 12, 7 1/2 árgon CE 2 0,04 1, 53 0,27 7,9 5/16 árgon CE2 0, 04 1, 76 0,31 12, 7 1/2 crípton CE 2 0,04 1, 48 0,26 7,9 5/16 crípton CE 2 0, 04 1, 36 0,24

Em modelos de realização alternativos, pode ser aplicado qualquer tipo apropriado de processos de revestimento, incluindo a pirólise (como acontece, por -30- ΡΕ1421321 exemplo, no Comfort E2) que é muitas vezes definida como deposição de vapor de produtos químicos ("Chemical Vapor Deposition - CVD"), a pulverização simples, e o revestimento por pulverização catódica (como acontece, por exemplo, no Comfort Ti-PS). Além disso, esses processos podem ser aplicados através da utilização de já conhecidos procedimentos de fabrico off-line ou on-line, consoante for apropriado e adequado para a quantidade e tipo de produção, e para o processo. De igual forma, poder-se-á utilizar qualquer adequado revestimento de baixa E, incluindo os revestimentos feitos à base de prata, à base de óxido de titânio, ou em óxido de estanho dopado com flúor.

Embora os modelos de realização atrás descritos incluam revestimentos de baixa E aplicados sobre as superfícies não expostas de duas placas de vidro, outros modelos de realização para a presente invenção poderão incluir um revestimento de baixa E aplicado em apenas uma placa de vidro, sobre uma das faces ou sobre ambas as faces. Da mesma forma, em outros modelos de realização, a placa de vidro intermédia (para um modelo de realização com três painéis) poderá incluir um revestimento de baixa E sobre uma das faces (ou sobre ambas as faces) em alternativa, ou adicionalmente, aos revestimentos aplicados na placa de vidro interior 70 e na placa de vidro exterior 60.

Ainda num outro modelo de realização com três painéis, a placa de vidro interior 70 não apresenta nenhum -31 - ΡΕ1421321 revestimento de baixa E em qualquer uma das faces dessa placa de vidro 70. Do mesmo modo, e numa alternativa ao modelo de realização com dois painéis anteriormente descrito, o revestimento de baixa E está presente em apenas uma placa, ou sobre ambas as faces das duas placas. De um modo geral, o número de placas onde é aplicado o revestimento de baixa E, e a face (ou faces) que apresentam o revestimento constitui uma escolha do projectista. A emissividade total da UVI, que conjuntamente com outros factores determina o factor U da porta, é mais importante, em relação ao desempenho térmico, do que a consideração de qual a placa (ou placas) e qual a face (ou faces) que se encontram revestidas. Além disso, embora os modelos de realização descritos neste documento tenham uma emissividade menor ou igual a 0,04 para aplicações em portas de refrigeração, se usarmos um gás de alto desempenho (como o cripton) será possível utilizar uma UVI com uma emissividade ligeiramente superior a 0,04, para proporcionar o necessário controlo da condensação em determinadas circunstâncias.

Em outros modelos de realização poderão ser aplicadas outras estruturas de vedação incluindo, a título de exemplo, uma estrutura não metálica toda feita em espuma, como acontece com a Spacer Super fabricada pela empresa EdgeTech, Inc, a qual apresenta uma taxa de transferência de calor aproximadamente igual a 2,6lw/m-K (1,51BTU/hr-ft-F). Outra estrutura de vedação adequada é a ThermoPlastic Spacersystem (TPS), fabricada pela empresa -32- ΡΕ1421321

Lenhardt Maschinenbau GmbH, a qual apresenta uma taxa de transferência de calor de aproximadamente 2,99W/m-K (1, 73 BTU/hr-ft-F) . 0 espaçamento nos modelos de realização atrás divulgados é de 12,7 mm (meia polegada). No entanto, e se bem que o intervalo preferido para os espaçamentos se situe entre os 7,9 mm (cinco dezasseis avos de polegada) e os 12,7 mm (meia polegada), outros modelos de realização da invenção poderão vir a usar espaçamentos que vão até aos 19,0 mm (três quartos de polegada). Por outro lado, enquanto os modelos de realização atrás divulgados empregam vidro com uma espessura de 3,2 mm (um oitavo de polegada) que é temperado (com excepção da placa intermédia), outros modelos de realização poderão utilizar vidros não temperados, ou espessuras que sejam superiores ou inferiores aos 3,2 mm (um oitavo de polegada).

Os parâmetros de projecto de um modelo de realização para a presente invenção serão determinados, em parte, pela aplicação ou utilização prevista para o modelo de realização. Mais especificamente, a temperatura do meio ambiente exterior, a temperatura interior e a humidade do meio ambiente exterior (e o ponto de orvalho que lhe está associado) são factores importantes na determinação do valor U necessário para o projecto, o qual por sua vez irá determinar os parâmetros de projecto (tipo de vidro, emissividade, número de placas, tipo de gás, etc.) -33- ΡΕ1421321

Na Tabela 3 da página seguinte, as nove colunas da esquerda disponibilizam uma lista de valores U calculados para diversas aplicações da utilização pretendida, onde se incluem a temperatura exterior, a temperatura interior, a humidade exterior, e o ponto de orvalho calculado, para cada valor U. Por outro lado, as quatro colunas à direita na Tabela 3 apresentam um modelo de realização para a invenção que irá proporcionar o necessário valor U. _Tabela 3

Valores U Calculados para Diversos Parâmetros do Meio Ambiente

Variáveis de Projecto da UVI para Satisfação dos Valores U Identificados

Temperat. Exterior Temperat. Interior Valor U Ponto de orvalho (vidro do lado de fora) Humidade Relativa Máxima Vidro (Duas Placas) Espaçamento Gás contido na câmara °C °F °C °F W/m2-K BTU/hr-sqft-F °C °F % mm polegadas 26,7 80 -40,0 -40 1,08 0,19 18,3 64,9 60,1 Ti-PS 9,5 3/8 ar 22,2 72 -17,8 0 1,53 0,27 14,1 57,4 60 CE2 7,9 5/16 ar 26,7 80 -40,0 -40 0,85 0,15 19,8 67,6 66,0 CE2 9,5 3/8 cripton 26,7 80 -40,0 -40 1,02 0,18 18,7 65,7 61,8 CE2 9,5 3/8 árgon 26,7 80 -40,0 -40 1,42 0,25 15,7 60,3 51,1 CE2 9,5 3/8 ar 26,7 80 -40,0 -40 0,91 0,16 19,6 67,3 65,3 CE2 9,5 3/8 cripton 26,7 80 -40,0 -40 0,96 0,17 19,2 66,5 63,5 CE2 12,7 1/2 árgon 26,7 80 -40,0 -40 1,13 0,20 17,8 64,1 58,5 CE2 12,7 1/2 ar 26,7 80 -40,0 -40 0,62 0,11 21,4 70,6 73,1 Ti-PS 9,5 3/8 cripton 26,7 80 -40,0 -40 0,79 0,14 20,3 68,6 68,3 Ti-PS 9,5 3/8 árgon 26,7 80 -40,0 -40 1,08 0,19 18,3 65,0 60,3 Ti-PS 9,5 3/8 ar 26,7 80 -40,0 -40 0,68 0,12 21,2 70,2 72,1 Ti-PS 12,7 1/2 cripton 26,7 80 -40,0 -40 0,74 0,13 20,8 69,4 70,2 Ti-PS 12,7 1/2 árgon 26,7 80 -40,0 -40 0,96 0,17 19,3 66,7 64,0 Ti-PS 12,7 1/2 ar 22,2 72 -23,3 -10 1,02 0,18 16,2 61,2 68,9 CE2 9,5 3/8 árgon 22,2 72 -17,8 0 1,02 0,18 16,7 62,1 71,1 CE2 9,5 3/8 árgon 22,2 72 -12,2 10 1,02 0,18 17,2 63,0 73,4 CE2 9,5 3/8 árgon 21,1 70 -17,8 0 1,02 0,18 15,7 60,3 71,4 CE2 9,5 3/8 árgon 26,7 80 -17,8 0 1,02 0,18 20,7 69,2 69,7 CE2 9,5 3/8 árgon 32,2 90 -17,8 0 1,02 0,18 25,6 78,1 68,3 CE2 9,5 3/8 árgon 21,1 70 -28,9 -20 1,19 0,21 13,1 55,5 60,1 CE2 9,5 3/8 ar 30,0 86 30,0 -22 0,62 0,11 25,3 77,5 75,9 Ti-PS 9,5 3/8 cripton 26,7 80 40,0 -40 1,08 0,19 18,3 65,0 60,3 CE2 12,7 1/2 ar 21,1 70 0,0 32 1,02 0,18 17,4 63,4 79,6 CE2 9,5 3/8 árgon 26,7 80 0,0 32 1,02 0,18 22,3 72,2 77,2 CE2 9,5 3/8 árgon 32,2 90 0,0 32 1,02 0,18 27,2 81,0 75,0 CE2 9,5 3/8 árgon -35- ΡΕ1421321

Os parâmetros de projecto da Tabela 3 identificam o tipo de vidro - que apresenta a espessura de 3,2 mm (um oitavo de polegada) -, o espaçamento entre as placas, e o tipo de gás contido nas câmaras. Além disso, todas as UVI's da Tabela 3 incluem uma terceira placa de vidro não revestida que apresenta a espessura de 3,2 mm (um oitavo de polegada), e que fica colocada entre as outras duas placas de vidro que a Tabela identifica; na Tabela 3, a referência CEl é um acrónimo para o vidro Comfort El, o qual tem uma emissividade de 0,35 e é comercializado pela empresa AFG Industries, Inc.

No texto precedente foram descritos os princípios, modelos de realização, e modos de funcionamento para a presente invenção. No entanto, a invenção não deve ser interpretada como ficando limitada aos modelos de realização particulares descritos anteriormente, os quais devem ser considerados como ilustrativos mas não como restritivos. Deverá ser perceptivel, para as pessoas especializadas nesta tecnologia, que poderão ser introduzidas alterações nos modelos de realização, sem com isso nos afastarmos do âmbito de aplicação da presente invenção, em conformidade com as reivindicações anexas.

Se bem que os modelos de realização da presente invenção tenham sido descritos para aplicação numa porta de frigorifico ou de arca congeladora, outras aplicações poderão incluir máquinas de venda automática, clarabóias de convés (do inglês "skylights"), ou camiões frigoríficos. Em -36- ΡΕ1421321 algumas destas aplicações, a condensação sobre a segunda face do vidro, ou face mais fria, poderá não constituir uma questão relevante porque o vidro não está colocado numa porta que seja periodicamente aberta, expondo o vidro frio a um meio ambiente mais húmido. Daqui resulta que os factores-chave na concepção do vidro são os aspectos económicos (ou seja, os custos energéticos e o custo do vidro e respectiva instalação), a transmitância da luz visivel, a durabilidade e considerações de outro tipo.

Embora tendo sido anteriormente descrito um modelo de realização preferido para a presente invenção, deve-se esclarecer que ele foi apresentado apenas titulo de exemplo, não constituindo uma limitação. Nestas circunstâncias, o âmbito e o alcance da presente invenção não deve ficar limitado pelo modelo de realização exemplificativo atrás descrito. São obviamente possíveis numerosas modificações e alterações à presente invenção, à luz das anteriores explicações. Deverá portanto ficar esclarecido que, no âmbito das reivindicações anexas, a invenção poderá ser concretizada de forma diferente daquela que foi especificamente aqui descrita.

Lisboa, 22 de Maio de 2010

Claims (64)

1. ΡΕ1421321 -1 - REIVINDICAÇÕES 1. Uma porta de refrigeração (10) apresentando uma superfície externa (61) e estando preparada para ser montada num compartimento de refrigeração, sendo esta porta constituída por: uma primeira placa de vidro (70); uma segunda placa de vidro (60, 65); uma primeira estrutura de vedação (90, 95) aplicada em redor da periferia daquela primeira placa de vidro (70) e desta segunda placa de vidro (60, 65), para manter aquela primeira placa e esta segunda placa numa situação de afastamento, uma relativamente à outra; um primeiro revestimento de baixa emissividade (63, 73) que fica adjacente a uma superfície daquela primeira placa de vidro ou desta segunda placa de vidro; e um caixilho fixado em torno da periferia da referida unidade de vidro isolante, em que a mencionada primeira estrutura de vedação consiste numa estrutura não metálica; a porta é caracterizada por as referidas primeira placa de vidro e segunda placa de vidro (60, 65, 70), a referida primeira estrutura de vedação (90, 95), e o referido primeiro revestimento de baixa emissividade (63, 73) constituírem uma unidade de vidro isolante (50) que apresenta um valor U praticamente igual ou inferior a l,13W/m2-K (0,2 BTU/hr-sq ft-F), ou uma emissividade -2- ΡΕ1421321 praticamente igual ou inferior a 0,04; este valor U, ou esta emissividade, é eficaz no sentido de evitar de forma significativa a formação da condensação sobre a superfície externa da porta, sem necessidade de se aplicar electricidade para aquecimento de tal superfície externa.
2. 2. A porta de refrigeração da reivindicação 1, que inclui ainda: uma terceira placa de vidro (60); uma segunda estrutura de vedação (90) aplicada em redor da periferia da referida segunda placa de vidro (65) e desta terceira placa de vidro (60), para manter aquela segunda placa e esta terceira placa numa situação de afastamento, uma relativamente à outra; e em que a mencionada segunda estrutura de vedação (90) consiste numa estrutura não metálica.
3. 3. A porta de refrigeração de reivindicação 2, incluindo ainda um segundo revestimento de baixa emissividade (63, 73) que fica adjacente a uma superfície da mencionada primeira placa de vidro, da mencionada segunda placa de vidro, ou da mencionada terceira placa de vidro (60, 65, 70) .
4. 4. A porta de refrigeração da reivindicação 3, onde o valor u da dita unidade de vidro isolante é eficaz no sentido de evitar de forma significativa a formação da condensação sobre a superfície externa (61) da porta (10), -3- ΡΕ1421321 sem necessidade de se aplicar electricidade para aquecimento de tal superfície externa, quando a temperatura no interior do compartimento de refrigeração (9) for praticamente igual ou inferior a -17,8°C (zero graus Fahrenheit); quando a temperatura do meio ambiente exterior (7) for praticamente igual ou superior a 22,2°C (setenta e dois graus Fahrenheit); e quando a humidade do meio ambiente for praticamente igual ou superior a sessenta por cento.
5. 5. A porta de refrigeração da reivindicação 1, onde o valor U da dita unidade de vidro isolante é eficaz no sentido de evitar de forma significativa a formação da condensação sobre a superfície externa (61) da porta (10), sem necessidade de se aplicar electricidade para aquecimento de tal superfície externa, quando a temperatura no interior do compartimento de refrigeração (9) for praticamente igual ou inferior a -17,8°C (zero graus Fahrenheit); quando a temperatura do meio ambiente exterior (7) for praticamente igual ou superior a 22,2°C (setenta e dois graus Fahrenheit); e quando a humidade do meio ambiente for praticamente igual ou superior a sessenta por cento.
6. 6. A porta de refrigeração de reivindicação 5, incluindo ainda: uma primeira câmara (92, 94) definida pela dita primeira placa de vidro (70), a dita segunda placa de vidro -4- ΡΕ1421321 (60, 65), e a dita primeira estrutura de vedação (90, 95); e um gás que fica contido nesta primeira câmara.
7. 7. A porta de refrigeração da reivindicação 6, onde a dita primeira estrutura de vedação apresenta uma taxa de transferência de calor praticamente igual ou inferior a 2,99w/m-K (1, 73 BTU/hr-ft-F) .
8. 8. A porta de refrigeração da reivindicação 6, onde o dito gás é seleccionado dentro do grupo constituído por árgon, crípton e ar.
9. 9. A porta de refrigeração da reivindicação 1, onde a dita unidade de vidro isolante apresenta um valor U praticamente igual ou inferior a 0,9lW/m2-K (0,16BTU/hr- sq ft-F) .
10. 10. A porta de refrigeração da reivindicação 1, onde a dita unidade de vidro isolante apresenta uma emissividade praticamente igual ou inferior a 0,01.
11. 11. A porta de refrigeração da reivindicação 1, onde a unidade de vidro isolante apresenta uma emissividade praticamente igual ou inferior 0,0025.
12. 12. A porta de refrigeração da reivindicação 1, onde a temperatura no interior do compartimento de refrigeração é praticamente igual ou inferior -28,9°C -5- ΡΕ1421321 (menos vinte graus Fahrenheit); onde a temperatura do meio ambiente exterior (7) é praticamente igual ou superior a 21,1°C (setenta graus Fahrenheit); e onde a humidade do meio ambiente exterior (7) é praticamente igual ou superior a sessenta por cento; e em que a superfície externa (61) da porta se encontra significativamente isenta de condensação.
13. 13. A porta de refrigeração da reivindicação 1, onde a temperatura no interior do compartimento de refrigeração (9) é praticamente igual ou inferior -40 °C (menos quarenta graus Fahrenheit); onde a temperatura do meio ambiente exterior (7) é praticamente igual ou superior a 26,7°C (oitenta graus Fahrenheit); e onde a humidade no meio ambiente exterior (7) é praticamente igual ou superior a sessenta por cento; e em que a superfície externa da porta se encontra significativamente isenta de condensação.
14. 14. A porta de refrigeração da reivindicação 3, ou de qualquer uma das reivindicações 4 a 13, em que: a primeira placa de vidro (70) consiste numa placa de vidro interior integrando uma primeira superfície (71) e uma segunda superfície (72), em que esta primeira superfície (71) da referida placa interior fica em posição adjacente ao lado de dentro do compartimento de refrigeração (9); a terceira placa de vidro (60) consiste numa placa de vidro exterior integrando uma primeira superfície (61) e uma segunda superfície (62), em que esta primeira -6- ΡΕ1421321 superfície (61) da referida placa exterior fica numa posição adjacente ao meio ambiente exterior (7), relativamente ao compartimento de refrigeração; a segunda placa de vidro (65) consiste numa placa de vidro intermédia colocada entre as mencionadas placas de vidro interior e exterior, sendo a primeira estrutura de vedação (95) aplicada em redor da periferia daquela placa de vidro interior (70) e desta placa de vidro intermédia (65), para manter aquela placa interior e esta placa intermédia numa situação de afastamento, uma relativamente à outra; a segunda estrutura de vedação (90) é aplicada em redor da periferia da dita placa de vidro intermédia (65) e da dita placa de vidro exterior (60), para manter aquela placa intermédia e esta placa exterior numa situação de afastamento, uma relativamente à outra; o primeiro revestimento de baixa emissividade (73) fica adjacente à segunda superfície (72) da referida placa de vidro interior (70); o segundo revestimento de baixa emissividade (63) fica adjacente à segunda superfície (62) da referida placa de vidro exterior (60); emissividade uma as referidas placa interior (70), placa exterior (60), placa intermédia (65), primeira estrutura de vedação (95), segunda estrutura de vedação (90), e os mencionados primeiro e segundo revestimentos de baixa emissividade (63, 73) constituem a unidade de vidro isolante (50) que apresenta um valor U praticamente igual ou inferior a 1,13 W/m2-K (0, 2 BTU/hr-sq ft-F) , ou -7- ΡΕ1421321 praticamente igual ou inferior a 0,04, assim evitando de forma significativa a formação da condensação sobre a dita primeira superfície da mencionada placa de vidro exterior, sem necessidade de se aplicar electricidade para aquecimento de tal primeira superfície da mencionada placa de vidro exterior.
15. 15. A porta de refrigeração da reivindicação 14, incluindo ainda: uma primeira câmara (94) definida pela referida placa de vidro interior (70), pela referida placa de vidro intermédia (65), e pela referida primeira estrutura de vedação (95); uma segunda câmara (92) definida pela referida placa de vidro intermédia (65), pela referida placa de vidro exterior (60), e pela referida segunda estrutura de vedação (90); e um gás contido naquelas primeira e segunda câmaras.
16. 16. A porta de refrigeração da reivindicação 15, onde: as mencionadas placas de vidro interior (70), intermédia (65), e exterior (60) apresentam uma espessura praticamente igual a 3,2 mm (um oitavo de polegada); -8- ΡΕ1421321 as mencionadas placas de vidro interior e intermédia se encontram separadas por uma distância praticamente igual a 12,7 mm (meia polegada); e as mencionadas placas de vidro intermédia e exterior se encontram separadas por uma distância praticamente igual a 12,7 mm (meia polegada).
17. 17. A porta de refrigeração da reivindicação 15, onde cada uma das ditas primeira estrutura de vedação (95) e segunda estrutura de vedação (90) apresenta uma taxa de transferência de calor praticamente igual ou inferior a 2,99 W/m-K (1,73BTU/hr-ft-F) .
18. 18. A porta de refrigeração da reivindicação 17, onde: as mencionadas placas de vidro interior (70), intermédia (65), e exterior (60) apresentam uma espessura praticamente igual a 3,2 mm (um oitavo de polegada); as mencionadas placas de vidro interior (70) e intermédia (65) se encontram separadas por uma distância praticamente igual a 12,7 mm (meia polegada); e as mencionadas placas de vidro intermédia (65) e exterior (60) se encontram separadas por uma distância praticamente igual a 12,7 mm (meia polegada).
19. 19. A porta de refrigeração da reivindicação 15, onde o mencionado gás contido na dita primeira câmara (94) e na dita segunda câmara (92) é o mesmo. -9- ΡΕ1421321
20. 20. A porta de refrigeração da reivindicação 15, onde o mencionado gás que está contido na dita primeira câmara (94) não é o mesmo que aquele que está contido na dita segunda câmara (92).
21. 21. A porta de refrigeração da reivindicação 15, onde cada uma das ditas placa exterior (60) e placa interior (70) apresenta uma emissividade praticamente igual ou inferior a 0,05.
22. 22. A porta de refrigeração da reivindicação 15, onde cada uma das ditas placa exterior (60) e placa interior (70) apresenta uma emissividade praticamente igual ou inferior a 0,03.
23. 23. A porta de refrigeração da reivindicação 15, onde os referidos primeiro e segundo revestimentos de baixa emissividade (73, 63) são seleccionados dentro do grupo constituído por prata numa base de óxido de titânio e por óxido de estanho dopado com flúor.
24. 24. A porta de refrigeração da reivindicação 15, onde os referidos primeiro e segundo revestimentos de baixa emissividade (73, 63) são aplicados por intermédio de um processo seleccionado dentro do grupo constituído por revestimento por pulverização catódica, revestimento por pirólise e revestimento por pulverização simples. -10- ΡΕ1421321
25. 25. A porta de refrigeração da reivindicação 15, onde o referido caixilho (55) é fabricado a partir de um material seleccionado dentro do grupo constituído por plástico extrudido, alumínio e fibra de vidro.
26. 26. A porta de refrigeração de reivindicação 14, onde cada uma das ditas primeira estrutura de vedação (95) e segunda estrutura de vedação (90) apresenta uma taxa de transferência de calor praticamente igual ou inferior a 2,99 W/m-K (1, 73 BTU/hr-ft-F) .
27. 27. A porta de refrigeração de reivindicação 14, onde cada uma das ditas primeira estrutura de vedação (95) e segunda estrutura de vedação (90) apresenta uma taxa de transferência de calor praticamente igual ou inferior a 2, 61 W/m-K (1,51 BTU/hr-ft-F) .
28. 28. A porta de refrigeração de reivindicação 14, onde cada uma das ditas primeira estrutura de vedação (95) e segunda estrutura de vedação (90) apresenta uma taxa de transferência de calor praticamente igual ou inferior a 1,45W/m-K (0, 84BTU/hr-ft-F) .
29. 29. A porta de refrigeração (10) da reivindicação 3, em que a unidade de vidro isolante (50) apresenta um valor U que evita de forma significativa a formação da condensação sobre a superfície externa (61), quando a temperatura no interior do compartimento de refrigeração (9) é praticamente igual ou inferior a -40 °C -11 - ΡΕ1421321 (menos quarenta graus Fahrenheit); quando a temperatura do meio ambiente exterior (7) é praticamente igual ou superior a 26,7°C (oitenta graus Fahrenheit); e quando a humidade no meio ambiente exterior (7) é praticamente igual ou superior a sessenta por cento.
30. 30. A porta de refrigeração da reivindicação 2, onde cada uma das ditas primeira estrutura de vedação (95) e segunda estrutura de vedação (90) apresenta uma taxa de transferência de calor praticamente igual ou inferior a 2,99 W/m-K (1, 73BTU/hr-ft-F) .
31. 31. A porta de refrigeração da reivindicação 1, onde a dita primeira placa (70) ou segunda placa (60, 65) apresenta uma emissividade praticamente igual ou inferior a 0,05.
32. 32. A porta de refrigeração da reivindicação 1, onde a dita primeira estrutura de vedação (90, 95) consiste numa extrusão de materiais compósitos contendo uma combinação de vedante de poli-isobutileno, vedante de butilo fundido a quente, uma matriz desidratante, uma cunha de borracha e uma barreira de vapor.
33. 33. A porta de refrigeração de reivindicação 2, onde a dita segunda estrutura de vedação (90) consiste numa extrusão de materiais compósitos contendo uma combinação de vedante de poli-isobutileno, vedante de butilo fundido a -12- ΡΕ1421321 quente, uma matriz desidratante, uma cunha de borracha e uma barreira de vapor.
34. 34. A porta de refrigeração da reivindicação 1, onde a mencionada primeira estrutura de vedação (90, 95) consiste numa estrutura toda feita em espuma.
35. 35. A porta de refrigeração da reivindicação 1, onde a mencionada primeira estrutura de vedação (90, 95) consiste numa vedação de bordo quente.
36. 36. A porta de refrigeração de reivindicação 2, onde a mencionada segunda estrutura de vedação (90) consiste numa estrutura toda feita em espuma.
37. 37. A porta de refrigeração de reivindicação 2, onde a mencionada segunda estrutura de vedação (90) consiste numa vedação de bordo quente.
38. 38. Uma unidade de refrigeração, incluindo um espaço isolado definindo um compartimento (9), um sistema de refrigeração, e uma porta de refrigeração (10) conforme descrita em qualquer uma das reivindicações 1 a 28 e adaptada para ser montada numa abertura do referido compartimento.
39. 39. A unidade de refrigeração da reivindicação 38, onde a dita primeira estrutura de vedação (90, 95) consiste numa extrusão de materiais compósitos contendo uma -13- ΡΕ1421321 combinação de vedante de poli-isobutileno, vedante de butilo fundido a quente, uma matriz desidratante, uma cunha de borracha e uma barreira de vapor.
40. 40. A unidade de refrigeração da reivindicação 38, em que tal unidade de refrigeração integra uma porta de refrigeração (10) conforme descrita na reivindicação 2, onde a dita segunda estrutura de vedação (90) consiste numa extrusão de materiais compósitos contendo uma combinação de vedante de poli-isobutileno, vedante de butilo fundido a quente, uma matriz desidratante, uma cunha de borracha e uma barreira de vapor.
41. 41. A unidade de refrigeração da reivindicação 38, onde a mencionada primeira estrutura de vedação (90, 95) consiste numa estrutura toda feita em espuma.
42. 42. A unidade de refrigeração da reivindicação 38, onde a mencionada primeira estrutura de vedação (90, 95) consiste numa vedação de bordo quente.
43. 43. A unidade de refrigeração da reivindicação 38, em que tal unidade de refrigeração integra uma porta de refrigeração (10) conforme descrita na reivindicação 2, onde a mencionada segunda estrutura de vedação (90) consiste numa estrutura toda feita em espuma.
44. 44. A unidade de refrigeração da reivindicação 38, em que tal unidade de refrigeração integra uma porta de -14- ΡΕ1421321 refrigeração (10) conforme descrita na reivindicação 2, onde a mencionada segunda estrutura de vedação (90) consiste numa vedação de bordo quente.
45. 45. Um procedimento para fabricação de um componente de porta de refrigeração dispondo de uma superfície externa, em que este procedimento é constituído pelas seguintes etapas: disponibilização de uma primeira placa de vidro (70); disponibilização de uma segunda placa de vidro (60, 65); disponibilização de um primeiro revestimento de baixa emissividade (73, 63) que fica adjacente a uma superfície (72, 62) da mencionada primeira placa de vidro ou da mencionada segunda placa de vidro (70, 60, 65); aplicação de uma primeira estrutura de vedação (90, 95) em redor da periferia da dita primeira placa de vidro (70) e da dita segunda placa de vidro (60, 65), para manter aquela primeira placa e esta segunda placa numa situação de afastamento, uma relativamente à outra; e em que tal primeira estrutura de vedação consiste numa estrutura não metálica; o procedimento é caracterizado por a referida primeira placa de vidro (70), a referida segunda placa de vidro (60, 65), e a referida primeira estrutura de vedação (90, 95) constituírem uma unidade de vidro isolante que apresenta um valor U praticamente igual ou inferior a -15- ΡΕ1421321 l,13w/m2-K (0,2 BTU/hr-sq ft-F), ou uma emissividade praticamente igual ou inferior a 0,04; tais valores evitam de forma significativa a formação da condensação sobre a superfície externa do componente porta de refrigeração, sem necessidade de se aplicar electricidade para aquecimento de tal componente de porta.
46. 46. O procedimento da reivindicação 45, onde a dita primeira placa de vidro (70), a dita segunda placa de vidro (60, 65), e a dita primeira estrutura de vedação (90, 95) definem uma primeira câmara (92, 94); e ainda incluindo a etapa de introdução de um gás nesta primeira câmara.
47. 47. O procedimento da reivindicação 45, ainda incluindo as seguintes etapas: disponibilização de uma terceira placa de vidro (60) ; colocação de uma segunda estrutura de vedação (90) aplicada em redor da periferia da referida segunda placa de vidro (65) e desta terceira placa de vidro (60), para manter aquela segunda placa e esta terceira placa numa situação de afastamento, uma relativamente à outra; e em que a mencionada unidade de vidro isolante (50) integra igualmente esta terceira placa de vidro (60) e aquela segunda estrutura de vedação (90), e em que tal segunda estrutura de vedação consiste numa estrutura não metálica. -16- ΡΕ1421321 48. 0 procedimento da reivindicação 47, onde a dita terceira placa de vidro (60) inclui um revestimento de baixa emissividade (63), que fica adjacente a uma superfície (62) da mesma terceira placa de vidro.
48. 49. O procedimento da reivindicação 45, onde a dita primeira estrutura de vedação (90, 95) apresenta uma taxa de transferência de calor praticamente igual ou inferior a 2,99W/m-K (1,73 BTU/hr-ft-F) .
49. 50. O procedimento da reivindicação 49, onde: a dita primeira placa de vidro (70) e a dita segunda placa de vidro (60, 65) apresentam uma espessura praticamente igual a 3,2 mm (um oitavo de polegada); e a dita primeira placa de vidro (70), e a dita segunda placa de vidro (60, 65) se encontram separadas por uma distância praticamente igual a 12,7 mm (meia polegada).
50. 51. O procedimento da reivindicação 45, incluindo ainda a etapa de aplicação da mencionada unidade de vidro isolante (50) num caixilho de porta (55).
51. 52. O procedimento da reivindicação 46, onde o mencionado gás é seleccionado dentro do grupo constituído por árgon, crípton e ar.
52. 53. O procedimento da reivindicação 45, onde a mencionada unidade de vidro isolante apresenta um valor U -17- ΡΕ1421321 praticamente igual ou inferior a 0,9lW/m2-K (0,16BTU/hr- sq ft-F) .
53. 54. O procedimento da reivindicação 45, onde a mencionada unidade de vidro isolante apresenta uma emissividade praticamente igual ou inferior a 0,01.
54. 55. O procedimento da reivindicação 45, onde a mencionada unidade de vidro isolante apresenta uma emissividade praticamente igual ou inferior 0,0025.
55. 56. O procedimento da reivindicação 45, onde o dito revestimento de baixa emissividade (63, 73) é seleccionado dentro do grupo constituído por prata numa base de óxido de titânio e por óxido de estanho dopado com flúor.
56. 57. O procedimento da reivindicação 45, onde o dito revestimento de baixa emissividade (63, 73) é aplicado por intermédio de um processo seleccionado dentro do grupo constituído por revestimento por pulverização catódica, revestimento por pirólise e revestimento por pulverização simples.
57. 58. O procedimento da reivindicação 47, onde as mencionadas primeira (95) e segunda (90) estruturas de vedação apresentam uma taxa de transferência de calor praticamente igual ou inferior a 2,99W/m-K (l,73BTU/hr- sq ft-F) . -18- ΡΕ1421321 59. 0 procedimento da reivindicação 45, onde a dita primeira estrutura de vedação (90, 95) apresenta uma taxa de transferência de calor praticamente igual ou inferior a 2,6lW/m-K (1,51 BTU/hr-ft-F) .
58. 60. O procedimento da reivindicação 45, onde a dita primeira estrutura de vedação (90, 95) apresenta uma taxa de transferência de calor praticamente igual ou inferior a l,45W/m-K (0,84 BTU/hr-ft-F) .
59. 61. O procedimento da reivindicação 47, incluindo ainda a etapa de aplicação da referida unidade de vidro isolante num caixilho de porta (55).
60. 62. O procedimento da reivindicação 45, onde a dita primeira estrutura de vedação (90, 95) consiste numa extrusão de materiais compósitos contendo uma combinação de vedante de poli-isobutileno, vedante de butilo fundido a quente, uma matriz desidratante, uma cunha de borracha e uma barreira de vapor.
61. 63. O procedimento da reivindicação 47, onde a dita segunda estrutura de vedação (90) consiste numa extrusão de materiais compósitos contendo uma combinação de vedante de poli-isobutileno, vedante de butilo fundido a quente, uma matriz desidratante, uma cunha de borracha e uma barreira de vapor. -19- ΡΕ1421321 64. 0 procedimento da reivindicação 45, onde a mencionada primeira estrutura de vedação (90, 95) consiste numa estrutura toda feita em espuma.
62. 65. O procedimento da reivindicação 45, onde a mencionada primeira estrutura de vedação (90, 95) consiste numa vedação de bordo quente.
63. 66. O procedimento da reivindicação 47, onde a mencionada segunda estrutura de vedação (90) consiste numa estrutura toda feita em espuma.
64. 67. O procedimento da reivindicação 47, onde a mencionada segunda estrutura de vedação (90) consiste numa vedação de bordo quente. Lisboa, 22 de Março de 2010