SE468861B - Anvaendning av ett hoegvaermeisolerande flerskiveisolerglas foer kylutrymmen - Google Patents

Description

ms Qx (20 CO 'CN ...x 10 15 20 25 30 35 2 på ett störande sätt. Vid de låga innertemperaturerna' för sådana kylvitriner ligger nämligen yttertemperatu- ren för den yttre skivan också så långt under den vanliga omgivningstemperaturen på 20-25°C i uppställ- ningsrummet att daggpunktstemperaturen underskrides vid den relativt höga luftfuktighet på ca 50-70% som råder i sådana rum, varvid fuktighet avsätter sig på ytterskivan. För att förhindra sådan kondensation extra- värms den yttre skivan för de nämnda treskivekonstruk- tionerna, och därigenom hålles värdena ovanför den kritiska daggpunktstemperaturen. Uppvärmningen åstad- kommes medelst ett elektriskt ledande ljusgenomsläpp- ligt skikt, som är anordnat på den mot luftmellan- rummet vända sidan av den yttre skivan. För denna upp- värmning uppstår ett extra besvär på grund av skiktet, de nödvändiga strömanslutningarna och den elektriska försörjningen. Dessutom tillkommer även energiförbruk- ningen för denna uppvärmning.

Av detta skäl är det i grund och botten önskvärt med ett flerskiveisolerglas, för det nämnda användnings- ändamålet, vilket glas har så god värmeisolering att den kritiska daggpunktstemperaturen inte längre under- skrides, varför uppvärmningen av ytterskivan helt kan undvaras, eller åtminstone höjer temperaturen för ytterskivan så mycket att den nödvändiga värmeeffek- ten blir väsentligt mycket mindre. Därtill kommer att vid en sådan högisolerande inglasning blir även den nödvändiga kyleffekten för kylvitrinen väsentligt mindre.

Det finns olika åtgärder och kombinationer av sådana åtgärder i syfte att förbättra värmeisoleringen för ett flerskiveisolerglas. Den första vägen innebär att antalet isolerande mellanrum ökas. Denna väg är dock vid inglasningar av kylvitriner med fler än tre skivor i konstruktionen i allmänhet icke gångbar, då den sammanlagda skivtjockleken för en sådan glas- dörr skall vara så liten som möjligt av konstruktions- 10 15 20 25 30 35 468 861 3 och viktskäl. Vidare möjligheter till förbättring av värmeisoleringen erhålles genom en fyllning av mellan- rummet resp mellanrummen med en gas, som i förhållande till luft har lägre värmeledningsförmåga, eller exem- pelvis genom evakuering och infrarödreflekterande ljus- genomsläppliga skikt, som är anbringade på de mot mellanrummet resp mellanrummen vända ytorna för glas- skivorna. Sådana åtgärder är exempelvis föreslagna i DE-OS-2 443 390 för förbättring av värmeisoleringen av fönsterskivor inom byggnadssektorn. Sådana åtgärder är ävenledes kända för inglasningar för avskilj-ning av kylrum (exempelvis på det sätt som visas i DE-OS- 2 644 523, DE-OS-2 842 045 eller EP-OS-0 036 657).

Genom kombinationen av de båda senare åtgärderna låter sig värmeisoleringen för en inglasning avsevärt för- bättras, utan att den sammanlagda skivtjockleken nämn- värt överskrider den inledningsvis nämnda treskivekon- struktionen med två luftmellanrum på vardera 6 mm tjock- lek, vid vilka en värmegenomgångskoefficient k (k-värde) på ca 2,5 W/m2K erhålles. Med en tvåskivekonstruktion med luftmellanrum på 12 mm erhålles ett jämförbart k-värde på 2,2 W/m2K, vid vilken konstruktion den yttre skivan på den mot mellanrummet vända sidan har ett ljusgenomsläppligt, infrarödreflekterande skikt utav guld, som samtidigt tjänar som uppvärmningsskikt för att hindra kondensatbildning på denna skivas utsida.

Med värmegenomgångskoefficienten k förstås i detta sammanhang värmeströmtätheten med avseende på temperaturskillnaden mellan de båda rummen som angrän- sar till inglasningen. För värmegenomgångskoefficienten skall tre bidrag beaktas: bidraget från själva inglas- ningen och bidragen från de luftskikt som angränsar på varmsidan och kallsidan av inglasningen, i enlighet med uttrycket 1 k = ia. + 1/Q + R l a. varvid: R = värmemotståndet för inglasningen, 468 ßél 10 15 20 25 30 35 4 a , di = värmeövergångskoefficienter utifrån respektive a inifrån.

Vid angivelsen av k-värden är värdet för värmeöver- gångskoefficienterna i enlighet med medelbetingelser normerat för en vertikal inglasning inom byggsektorn på ua = 23 W/m2K och ai 8 W/m2K.

I det följande hänför sig alla angivelser av k-vär- den till dessa normerade randvillkor. Det inses att i H praktiken kan de verkliga värdena vid kylvitriner avvika något. Värmeövergångskoefficienterna da mellan inglasningen och det omgivande rummet kommer framför allt att bero på uppställningsbetingelserna och de rådande luftströmningarna i uppställningsrummet. Det- samma gäller för värmeövergångskoefficienterna di mot kylvitrinens innerutrymme. Även denna är framför allt något beroende på måtten på kylvitrinen och vidare i någon utsträckning av den tvångsmässiga luftcirkula- tionen, vilken i dessa kylvitriner alltid förekommer för utjämning av innerutrymmestemperatur. Därvid skall i alla fall beaktas att för området för det aktuella, intressanta låga k-värdet under 2 W/m2K är inflytandet från de angränsande luftskikten på k-värdet ganska ringa. Isoleringsverkan bestäms inom detta område väsentligen utav den höga värmemotståndet för inglas- ningen och därigenom är det angivna k-värdet under de nämnda normbetingelserna redan ett tillräckligt karakteristiskt värde.

Som nämns ovan kan k-värdet för kylvitrinens in- glasning, särskilt genom användning av en fyllgas med lägre värmeledningsförmåga i kombination med ett infrarödreflekterande skikt, sänkas i betydande grad i jämförelse med värden som ligger över 2 W/m2K, vilka värden erhålls med de nämnda anordningarna. Sålunda erhålles exempelvis för en tvåskivekonstruktion ett k-värde på 1,5 W/m2K när mellanrummet på l2 mm bredd är fyllt med argon och den har ett ljusgenomsläpp- ligt skikt, med infrarödreflektionsförmåga på 92%, 10 15 20 25 30 35 468 861 5 anbringat på den mot mellanrummet vända sidan av den yttre skivan. Undersökningar har vidare visat att med en treskivekonstruktion kan ett utmärkt k-värde på l W/m2K uppnås. Med denna konstruktion är de båda mel- lan-rummen, med 6 mm tjocklek, fyllda med krypton och har vart och ett ett ljusgenomsläppligt skikt, med infrarödreflektionsförmåga på 92%, anbringat på den mot det angränsande mellanrummet vända sidan av den yttre och den inre skivan.

Genom inglasningen med så låga k-värden kan den vid en kylvitrin erforderliga kyleffekten i betydande grad reduceras. Därtill kommer att temperaturen för den yttre skivan i en sådan högvärmedämpande inglasning i de fles- ta användningstillfällen ligger väl över daggpunktstempe- raturen, så att extrauppvärmningen av den yttre skivan kan undvaras. Om detta är fallet beror naturligtvis på den relativa luftfuktigheten i uppställningsrummet och på innertemperaturen för kylvitrinen. Med tilltagande relativ luftfuktighet och avtagande innertemperatur för kylvitrinen krävs allt lägre k-värden för inglas- ningen, om den yttre skivans uppvärmning skall undvaras.

För de vanliga användningsområdena är de uppnådda k-värdena mycket tillräckliga. Sålunda kan med exem- pelvis den nämnda treskivekonstruktionen, med ett k-vär- de på l W/m2K med en innertemperatur i kylvitrinen på -20°C och en omgivningstemperatur på 25°C, den yttre skivan hållas fri från imma upp till en relativ luft- fuktighet på 80% De genomförda försöken med sådana högisolerande inglasningar för kylvitrinen har dock för detta ändamål en oväntad, väsentlig nackdel i jämförelse med vanliga inglasningar med k-värden som ligger över 2 W/m2K. När glasdörren till en sådan kylvitrin öppnas för varuuttag bildas på känt vis på den mot kylrummet vända sidan av den inre skivan i inglasningen genom kontakt med omgiv- ningsluften en isfilm resp en vattenfilm om yttemperat- urer ligger över 0°C. Detta sker på samma vis för de 468 861 10 15 20 25 30 35 6 nämnda vanliga inglasningarna med k-värden som ligger något över 2 W/m2K och för de undersökta, extremt högisolerande inglasningarna. Skillnaderna i belägg- ningsmängderna kan inte förväntas märkas, då dagg- punktstemperaturen för omgivningsluften vid den vanliga relativa luftfuktigheten i båda fall väl underskrides för den inre skivan.

Efter tillslutningen av glasdörren avlägsnas den kvarstående och för genomsikten mycket störande belägg- ningen. För de vanliga inglasningarna med k-värden som ligger över 2 W/m2K sker detta vid en öppningstid på 10 sek inom ungefär en minut, om den relativa luftfuk- tigheten ligger på ca 65%. För de högisolerande inglas- ningarna ökar denna beläggningstid i betydande utsträck- ning. Förlängningen av beläggningstiden ligger på ca en faktor på 2,5, om en inglasning med ett k-värde på l W/m2K används.

I praktiken är den betraktade förlängningen av beläggningstiden en väsentlig nackdel för sådana hög- isolerande inglasningar, då en störningsfri genomsikt till varuutbudet inte mer är möjlig under denna tids- rymd. I grunden skall denna tid vara så liten som möjligt och beläggningstider som är längre än ungefär en minut accepteras i regel inte för dessa användnings- ändamål.

Uppfinningen har till ändamål att åstadkomma ett högvärmedämpande flerskiveisolerglas av den nämnda typen, som efter öppnande och återslutning av den avsedda kylrumsdörren eller liknande på kortast möjliga tid åter möjliggör en störningsfri genomsikt.

I enlighet med föreliggande uppfinning löses denna uppgift genom att då glaset används för kylrum med tvångsmässig luftcirkulation och då det har värme- genomgångskoefficient på <2 W/m2K, företrädesvis infrarödreflekterande skikt, vars värmereflektions- 10 15 20 25 30 35 468 861 7 förmåga överstiger 50% i det våglängdsområde som ligger över ungefär 4 um.

Därvid kan infrarödreflektionsskiktet ha en värme- reflektionsförmåga som överskrider 70%.

Vidare anvisas enligt uppfinningen att infrarött- reflektionsskiktet består av dopad tennoxid och/eller dopad indiumoxid.

En andra utföringsform enligt föreliggande uppfin- ning kännetecknas av att infrarödreflektionsskiktet är ett metallskikt av silver, koppar eller guld, som åtminstone på den från innerskivan vända sidan har ett dielektriskt spegelskikt.

Därvid kan även det dielektriska spegelskiktet bestå av metalloxid.

Medelst den mot kylrummet vända och skiktförsedda ytterytan av innerskivan i flerskiveisolerglaset erhål- les reducering av beläggningstiden vid högisolerande inglasning för kylrum med tvångsmässig luftcirkulation, efter öppnande och återslutande av glasdörrar för sådana kylvitriner, vilket är en överraskande effekt.

Visserligen finns kända inglasningar som skiljer kallt från varmt och på den mot det kallare rummet vända skivytan har ett infrarödreflektionsskikt. Så minskas enligt DE-OS 2 833 234 isbildningen under kalla nätter på ytan av motorfordons enkelskivein- glasningar genom ett sådant skikt. Som redan ovan visas och som vidare visas genom de nedan återgivna försöken kan i motsats till detta anbringandet av ett infrarödreflektionsskikt på ytterytan av innerskivan i en högvärmeisolerande kylrumsinglasning faktiskt inte åstadkomma minskad isbildning. Den nämnda och för området främmande utläggningsskriften är därigenom ingen hänvisning till lösningen av den till grund för uppfinningen liggand uppgiften.

Enligt DE-OS 2_â§2 045 kan anordningen av ett l infrarödreflektionsskikt på ytterytan av innerskivan av en kylvitrininglasning endast förbättra dess värme- C}\ CO (fr-Ö O\ »à 10 15 20 25 30 35 8 isolering i ett fall, nämligen när kylvitrinen är in- glasad i horisontell ledd och ingen tvångsmässig luft- cirkulation förekommer. Däremot betonas det att för kylvitriner med tvångsmässig luftcirkulation, vilka föreliggande uppfinning uteslutande avser, har an- bringandet av infrarödreflektionsskikten nackdelar, gentemot sådana flerfaldiga isolerglasskivor, på vilka infrarödreflektionsskikt endast är anbringade på de mot skivmellanrummen vända skivytorna. Den lära som förmedlas av DE-OS-2 842 045 visar alltså bort från föreliggande uppfinning. Detta gäller på analogt sätt för EP-OS-0 036 657, som uttryckligen rekommenderar att infrarödreflektionsskikten anordnas på de mot skivmellanrummet resp de mot ett av skivmellanrummen vända skivytorna, varvid de inte kan lösa den uppgift som ligger till grund för föreliggande uppfinning.

För det ljusgenomsläppliga infrarödreflektions- skiktet på den mot kylrummet, alltså mot innerutrymmet i kylvitrinen, vända ytan av innerskivan i inglasning- en kan olika material användas. Särskilt lämpade är dopade tenn- och indiumoxidskikt, vilka utmärker sig genom en hög ljusgenomsläpplighet i samband med hög infrarödreflektion och som är mycket stabila ur meka- niskt hänseende. Lämpade är vidare även exempelvis tunna skikt av metallerna guld, koppar och silver, särskilt flerfaldiga skikt vid vilka metallskikten på båda sidor är inbäddade i interferensskikt i syfte att öka ljusgenomsläppligheten och även den mekaniska och kemiska motståndskraften.

Ytterligare särdrag och fördelar för uppfinningen framgår av nedanstående beskrivning, i vilken en utfö- ringsform förklaras med hjälp av en schematisk ritning.

Därvid visar den ritning som består av en enda figur ett utföringsexempel av ett flerskiveisolerglas enligt uppfinningen i ett mot skivytorna lodrätt snitt.

Som visas i figuren, har flerskiveisolerglaset enligt det visade utföringsexemplet en ytterskiva 10, 'a 10 15 20 25 30 35 468 861 9 en mellanskiva 12 och en innerskiva l4, vilka samtliga består av kvartsglas och vardera har en tjocklek på 4 mm. Mellan ytterskivan l0 och mellanskivan 12 å ena sidan liksom mellan mellanskivan 12 och innerskivan 14 å andra sidan befinner sig ett yttre, gasfyllt skivmel- lanrum 16 resp ett inre, gasfyllt skivmellanrum 18. De båda skivmellanrummen 16, l8 har vardera en tjocklek på 6 mm och är fyllda med krypton. På de mot de till- hörande skivmellanrummen 16 resp 18 vända ytorna av ytterskivan l0 resp innerskivan l4 befinner sig ljus- genomsläppliga infrarödreflektionsskikt 20 resp 22 med en värmereflektionsförmåga på 92%. På den efter inbyggnad i kylrummet mot detta vända ytterytan av innerskivan 14 befinner sig ett ytterligare, ljusgenom- släppligt infrarödreflektionsskikt 24 med en värmeref- lektionsförmåga som också är 92%, varvid infrarödref- lektionsskikten 20, 22, 24 i det visade utföringsexemp- let består av silver som är inbäddat i SnO2-spegelskikt.

För det i ritningen schematiskt återgivna flerskive- isolerglaset är k-värdet l W/m2K.

I syfte att undersöka verkningssättet för det en- ligt föreliggande uppfinning anordnade infrarödreflek- tionsskiktet 24 på den mot kylrummet vända ytan för innerskivan 14 genomfördes ett jämförelseförsök med en djupfrysvitrin med glasad front. Djupfrysvitrinen hade två glasdörrar, som hade samma mått, varav den ena var utformad med ett flerskiveisolerglas av ovan- stående beskrivna typ, alltså i enlighet med förelig- gande uppfinning med måtten 71 cm x 127 cm, och varav den andra var utformad med med ett flerskiktskiveiso- lerglas med en modifierad konstruktion, med samma mått, vid vilken på den mot kylrummet vända ytan för inner- skivan l4 infrarödreflektionsskiktet 24 var borttaget.

För övrigt hade jämförelseinglasningen identisk kon- struktion som det beskrivna utföringsexemplet enligt föreliggande uppfinning.

Ch OD CO C}\ l0 15 20 25 10 Med en innertemperatur i djupfrysvitrinen på -2l°C och en omgivningstemperatur på 25° vid en hög relativ luftfuktighet på 75% uppstod ingen kondens- vattenbildning på den mot omgivningen vända sidan av ytterskivan l0 för de båda inglasningarna. Båda glasdörrarna öppnades därefter samtidigt under 10 sek. Detta skedde vid en relativ luftfuktighet i om- givningsluften på 60%. Därvid bildades på den mot kylvitrinens innerutrymme vända sidan av innerskivan 14 för de båda inglasningarna en isbeläggning, vilken i betydande grad hindrade genomsikten. Detta hinder var lika för de båda inglasningarna.

Efter den samtidiga stängningen av de båda glas- dörrarna förekom med den inglasning som i enlighet med föreliggande uppfinning hade ett extra infraröd- reflektionsskikt 24 en beläggningstid på 60 sek, medan denna beläggningstid för jämförelseinglasningen utan infrarödreflektionsskikt 24 låg på 110 sek. Detta visar att beläggningstiden kan reduceras med en faktor 2 genom åtgärderna i enlighet med föreliggande uppfin- ning, vilka endast kunde komma på i förhållande till läran enligt DE-OS 2 842 045 genom övervinning av en fördom.

De särdrag som har visats i beskrivningen, i ritningen liksom i patentkraven kan såväl var för sig som i kombination vara väsentliga för realise- ringen av uppfinningen i dess olika utföringsformer. 11

Claims (5)

10 15 20 25 30 35 $> Gx GP» Co 3\ ...Is ll PATENTKRAV

1. Användning av ett högvärmeisolerande flerskiveiso- lerglas med en värmegenomgàngskoefficient pà mindre än 2 W/m2K, vilket är försett med åtminstone ett infrarödref- lektionsskikt (24), vars värmereflektionsförmàga är större än 50% i det vàglängdsomráde som ligger över 4 pm, för av- skiljande av ett med tvàngsmässig luftcirkulation drivet kylutrymme med förhållandevis låg lufttemperatur från en omgivning med högre lufttemperatur, vilket flerskiveiso- lerglas innefattar dels en mot omgivningen vänd ytterskiva och dels en mot kylutrymmet vänd innerskiva (14), som är àtskild från ytterskivan medelst ett skivmellanrum, hos vilken innerskiva den från skivmellanrummet vända och för kylrumsatmosfären utsatta ytterytan har ett infrarödref- lektionsskikt.

2. Flerskiveisolerglas för användning enligt patent- krav l, k ä n n e t e c k n a t av att infrarödreflek- tionsskiktets (24) värmereflektionsförmàga är mer än 70%.

3. Flerskiveisolerglas för användning enligt patent- krav l, k ä n n e t e c k n a t av att infrarödreflek- tionsskiktet (24) består av dopad tennoxid och/eller indiumoxid.

4. Flerskiveisolerglas för användning enligt patent- krav l, k ä n n e t e c k n a t av ett metallskikt av silver, koppar eller guld som infrarödreflektionsskikt (24), som åtminstone pà den från innerskivan (14) vända sidan uppvisar ett dielektriskt spegelskikt.

5. Flerskiveisolerglas för användning enligt patent- krav 4, k ä n n e t e c k n a t av att det dielektriska spegelskiktet består av metalloxid.