(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍室に装着されるのに適合し外面を有する冷蔵庫用ドアであって、
第１のガラス板と、
第２のガラス板と、
該第１と第２のガラス板の周縁を周るよう配置され該第１と第２のガラス板を互いに隔てる第１封止材アセンブリと、
該第１又は第２のガラス板の１つの面に隣接した第１低放射率被膜と、
該第１と第２のガラス板のうち少なくとも１つのガラス板の１つの面に隣接した曇り防止又は霜防止被膜と、
この断熱ガラスユニットの周縁の周りに固定された枠と
を備え、
該曇り防止又は霜防止被膜が着けられた該面は第１のシランで前処理され、該第１のシランはアミノ・アルキル・シリコーンを含み、該曇り防止又は霜防止被膜は該第１のシランと異なる第２のシランを含み、該第２のシランは３‐グリシドキシプロピル・トリメトキシシランである冷蔵庫用ドア。
【請求項２】
前記曇り防止又は霜防止被膜は水溶液を含む請求項１に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項３】
冷凍室に装着されるのに適合し外面を有する冷蔵庫用ドアであって、
第１のガラス板と、
第２のガラス板と、
該第１と第２のガラス板の周縁を周るよう配置され該第１と第２のガラス板を互いに隔てる第１封止材アセンブリと、
該第１又は第２のガラス板の１つの面に隣接した第１低放射率被膜と、
該第１と第２のガラス板のうち少なくとも１つのガラス板の１つの面に隣接した曇り防止又は霜防止被膜と、
この断熱ガラスユニットの周縁の周りに固定された枠と
を備え、
該曇り防止又は霜防止被膜が着けられた該面は第１のシランで前処理され、該第１のシランはアミノ・アルキル・シリコーンを含み、該曇り防止又は霜防止被膜は該第１のシランと異なる第２のシランを含み、該曇り防止又は霜防止被膜は水溶液を含む冷蔵庫用ドア。
【請求項４】
前記第１と第２のガラス板、前記第１封止材アセンブリ、及び前記第１低放射率被膜は、約０．２BTU/hr・ft2・F以下のＵ値又は約０．０４以下の放射率を有する断熱ガラスユニットを構成する請求項３に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項５】
前記第２のシランは３‐グリシドキシプロピル・トリメトキシシランを含む請求項３に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項６】
前記曇り防止又は霜防止被膜は薄い膜として付着される請求項３に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項７】
前記曇り防止又は霜防止被膜は液体として塗布される請求項３に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項８】
前記曇り防止又は霜防止被膜は約４ミクロン〜約２０ミクロンの厚みを有する請求項３に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項９】
前記曇り防止又は霜防止被膜は約１０ミクロン〜約２０ミクロンの厚みを有する請求項８に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項１０】
前記曇り防止又は霜防止被膜は約１２ミクロン〜約１５ミクロンの厚みを有する請求項９に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項１１】
前記曇り防止又は霜防止被膜は水に不溶解である請求項３に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項１２】
前記曇り防止又は霜防止被膜は、
約４６％のジアセトンアルコール、約４％のＮ‐メチルピロリドン、約４％のｔ‐ブタノール、約８％のシクロヘキサン、約６％の２，４‐ペンタンジオン、及び約２％の芳香族１５０を含む第１成分と、
約６６％のポリイソシアナート、約１％の遊離モノマーイソシアナート、約１１％のキシレン、約１１％の酢酸ｎ‐ブチル、及び約１１％のトルエンを含む第２成分との混合物を更に含み、
該第１成分と第２成分との混合比は約１００：４０である請求項３に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項１３】
前記曇り防止又は霜防止被膜は、前記混合物を希釈するための溶媒を更に含む請求項１２に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項１４】
前記溶媒はアルコールである請求項１３に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項１５】
前記アルコールはジアセトンアルコール又は第三ブチルアルコールである請求項１４に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項１６】
前記曇り防止又は霜防止被膜は、
約４６％のジアセトンアルコール、約４％のＮ‐メチルピロリドン、約４％のｔ‐ブタノール、約８％のシクロヘキサン、約６％の２，４‐ペンタンジオン、及び約２％の芳香族１５０を含む第１成分と、
約６６％のポリイソシアナート、約１％の遊離モノマーイソシアナート、約１１％のキシレン、約１１％の酢酸ｎ‐ブチル、及び約１１％のトルエンを含む第２成分との混合物を更に含み、
該第１成分と第２成分との混合比は約１００対約２５〜４５である請求項３に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項１７】
前記第１成分と第２成分との前記混合比は約１００対約３０〜３３である請求項１６に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項１８】
前記第１成分と第２成分との前記混合比は約１００対約３０である請求項１７に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項１９】
前記第２のシランの濃度は約１％〜約８％である請求項１６に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項２０】
前記第２のシランの濃度は約６％である請求項１６に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項２１】
第３のガラス板と、
前記第２のガラス板と該第３のガラス板の周縁を周るよう配置され該第２と第３のガラス板を互いに隔てる第２封止材アセンブリと
を更に備え、
前記断熱ガラスユニットは該第３のガラス板と該第２封止材アセンブリとを更に備える請求項３に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項２２】
前記第１、第２、又は、第３のガラス板の１つの面に隣接した第２低放射率被膜を更に備える請求項２１に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項２３】
前記断熱ガラスユニットのＵ値が、前記冷凍室の内部温度は約華氏０度以下であり、外部環境の温度は約華氏７２度以上であり、外部環境の湿度は約６０％以上である時、該冷蔵庫用ドアの前記外面を加熱するための電気が印加されることなく該外面上に凝結が形成されるのをほぼ防ぐ効果を奏する請求項４に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項２４】
前記第１と第２のガラス板、及び前記第１封止材アセンブリによって画定された第１チャンバーと、
該第１チャンバー内に入れられたガスと
を更に備える請求項２３に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項２５】
前記第１封止材アセンブリは約１．７３Btu/hr・ft・F以下の熱伝達率を有する請求項２４に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項２６】
前記ガスは、アルゴン、クリプトン、及び空気から成るグループから選択される請求項２４に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項２７】
前記冷凍室の内部温度は約華氏−２０度以下であり、外部環境の温度は約華氏７０度以上であり、外部環境の湿度は約６０％以上であり、該冷蔵庫用ドアの前記外面はほぼ凝結がない請求項３に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項２８】
前記冷凍室の内部温度は約華氏−４０度以下であり、外部環境の温度は約華氏８０度以上であり、外部環境の湿度は約６０％以上であり、該冷蔵庫用ドアの前記外面はほぼ凝結がない請求項３に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項２９】
前記第１のガラス板は第１面と第２面とを有する内側ガラス板であり、該第１面は前記冷凍室の内部に隣接し、
前記第３のガラス板は第１面と第２面とを有する外側ガラス板であり、該第１面は前記冷凍室の外部環境に隣接し、
前記第２のガラス板は該内側ガラス板と該外側ガラス板との間に配置された中央ガラス板であり、
前記第１封止材アセンブリは、該内側ガラス板の周縁と該中央ガラス板の周縁とを周り該内側ガラス板と該中央ガラス板とを互いに隔てるよう配置され、
前記第２封止材アセンブリは、該中央ガラス板の周縁と該外側ガラス板の周縁とを周り該中央ガラス板と該外側ガラス板とを互いに隔てるよう配置され、
前記第１低放射率被膜は該内側ガラス板の該第２面に隣接し、
前記第２低放射率被膜は該外側ガラス板の該第２面に隣接し、
該内側ガラス板、外側ガラス板、中央ガラス板、第１封止材アセンブリ、第２封止材アセンブリ、及び該第１及び第２低放射率被膜は、該外側ガラス板の該第１面を加熱するための電気が印加されることなく該第１面上に凝結が形成されるのをほぼ防ぐ断熱ガラスユニットを構成する請求項２２に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項３０】
前記曇り防止又は霜防止被膜は、前記内側ガラス板の第１面に隣接している請求項２９に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項３１】
前記内側ガラス板、前記中央ガラス板、及び前記第１封止材アセンブリによって画定された第１チャンバーと、
前記中央ガラス板、前記外側ガラス板、及び前記第２封止材アセンブリによって画定された第２チャンバーと、
該第１チャンバーと第２チャンバー内に入れられたガスと
を更に備える請求項２９に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項３２】
前記内側ガラス板、前記中央ガラス板、及び前記外側ガラス板は約１／８インチの厚みを有し、
該内側ガラス板と該中央ガラス板とは約０．５インチの距離隔てられており、
該中央ガラス板と該外側ガラス板とは約０．５インチの距離隔てられている
請求項３１に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項３３】
前記第１封止材アセンブリと前記第２封止材アセンブリはそれぞれ約１．７３Btu/hr・ft・F以下の熱伝達率を有する請求項３１に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項３４】
前記内側ガラス板、前記中央ガラス板、及び前記外側ガラス板は約１／８インチの厚みを有し、
該内側ガラス板と該中央ガラス板とは約０．５インチの距離隔てられており、
該中央ガラス板と該外側ガラス板とは約０．５インチの距離隔てられている
請求項３３に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項３５】
前記第１チャンバーと第２チャンバー内に入れられた前記ガスは互いに同じである請求項３１に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項３６】
前記第１チャンバーと第２チャンバー内に入れられた前記ガスは互いに異なる請求項３１に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項３７】
前記第１及び第２低放射率被膜は、二酸化チタンをベースとする銀と、フッ素が添加された酸化スズとから成るグループから選択される請求項３１に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項３８】
前記第１及び第２低放射率被膜は、スパッター被覆、熱分解被覆、及びスプレー被覆から成るグループから選択されたプロセスにより付着される請求項３１に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項３９】
前記枠は、押し出し成形されたプラスチック、アルミニウム、及びガラス繊維から成るグループから選択された材料により形成される請求項３１に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項４０】
前記第１封止材アセンブリと前記第２封止材アセンブリはそれぞれ約１．７３Btu/hr・ft・F以下の熱伝達率を有する請求項２９に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項４１】
外面を有する冷蔵庫用ドアを製造する方法であって、
第１のガラス板を提供するステップと、
第２のガラス板を提供するステップと、
該第１又は第２のガラス板の１つの面に隣接した第１低放射率被膜を提供するステップと、
該第１と第２のガラス板の周縁を周り該第１と第２のガラス板を互いに隔てる第１封止材アセンブリを配置するステップと、
該第１と第２のガラス板のうち少なくとも１つのガラス板の１つの面に隣接した曇り防止又は霜防止被膜を提供するステップと
を備え、
該曇り防止又は霜防止被膜が着けられた該面は第１のシランで前処理され、該第１のシランはアミノ・アルキル・シリコーンを含み、該曇り防止又は霜防止被膜は該第１のシランと異なる第２のシランを含み、該曇り防止又は霜防止被膜は水溶液を含み、
該第１のガラス板、該第２のガラス板、及び該第１封止材アセンブリは、該冷蔵庫用ドアを加熱するための電気が印加されることなく該冷蔵庫用ドアの該外面上に凝結が形成されるのをほぼ防ぐ断熱ガラスユニットを構成する冷蔵庫用ドア製造方法。
【請求項４２】
前記第１のガラス板、前記第２のガラス板、及び前記第１封止材アセンブリは第１チャンバーを画定し、
該第１チャンバーにガスを入れるステップを更に備える請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
第３のガラス板を提供するステップと、
前記第２のガラス板と該第３のガラス板の周縁を周り該第２と第３のガラス板を互いに隔てる第２封止材アセンブリを配置するステップと
を更に備え、
前記断熱ガラスユニットは該第３のガラス板と該第２封止材アセンブリとを更に備える請求項４１に記載の方法。
【請求項４４】
前記第３のガラス板は１つの面に隣接した低放射率被膜を備える請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記第１封止材アセンブリは約１．７３Btu/hr・ft・F以下の熱伝達率を有する請求項４１に記載の方法。
【請求項４６】
前記第１のガラス板と第２のガラス板とは約１／８インチの厚みを有し、
該第１のガラス板と第２のガラス板とは約０．５インチの距離隔てられている
請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記断熱ガラスユニットをドア枠に装着するステップを更に備える請求項４１に記載の方法。
【請求項４８】
前記ガスは、アルゴン、クリプトン、及び空気から成るグループから選択される請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
前記断熱ガラスユニットは約０．２BTU/hr・ft2・F以下のＵ値又は約０．０４以下の放射率を有する請求項４１に記載の方法。
【請求項５０】
前記低放射率被膜は、二酸化チタンをベースとする銀と、フッ素が添加された酸化スズとから成るグループから選択される請求項４１に記載の方法。
【請求項５１】
前記低放射率被膜は、スパッター被覆、熱分解被覆、及びスプレー被覆から成るグループから選択されたプロセスにより付着される請求項４１に記載の方法。
【請求項５２】
前記第１封止材アセンブリと前記第２封止材アセンブリは約１．７３Btu/hr・ft・F以下の熱伝達率を有する請求項４３に記載の方法。
【請求項５３】
前記断熱ガラスユニットをドア枠に装着するステップを更に備える請求項４５に記載の方法。
【請求項５４】
前記第１封止材アセンブリはポリイソブチレン封止材、熱溶解ブチル封止材、乾燥剤マトリックス、詰めゴム、及び防湿層を組合せた複合押し出し成形体である請求項４１に記載の方法。
【請求項５５】
前記第１封止材アセンブリはComfort Seal封止材アセンブリである請求項４１に記載の方法。
【請求項５６】
前記第２封止材アセンブリはポリイソブチレン封止材、熱溶解ブチル封止材、乾燥剤マトリックス、詰めゴム、及び防湿層を組合せた複合押し出し成形体である請求項４３に記載の方法。
【請求項５７】
前記第２封止材アセンブリはComfort Seal封止材アセンブリである請求項４３に記載の方法。
【請求項５８】
前記第１封止材アセンブリと前記第２封止材アセンブリとのうち少なくとも１つはウォームエッジシールである請求項４１に記載の方法。
【請求項５９】
外部環境に置かれ内部収納スペースを有する冷凍室に使用するための外面を有するほぼ透明な断熱ガラスユニットドアであって、
第１のガラス板と、
第２のガラス板と、
該第１と第２のガラス板の周縁を周るよう配置され該第１と第２のガラス板を互いに隔てる第１封止材アセンブリと、
該第１又は第２のガラス板の１つの面に隣接した第１低放射率被膜と、
該第１と第２のガラス板のうち少なくとも１つのガラス板の１つの面に隣接した曇り防止又は霜防止被膜と
を備え、
該曇り防止又は霜防止被膜が着けられた該面は第１のシランで前処理され、該第１のシランはアミノ・アルキル・シリコーンを含み、該曇り防止又は霜防止被膜は該第１のシランと異なる第２のシランを含み、該曇り防止又は霜防止被膜は水溶液を含み、
該第１と第２のガラス板、及び該第１封止材アセンブリが、冷凍室の内部温度は約華氏０度以下であり、外部環境の温度は約華氏７０度以上であり、外部環境の湿度は約６０％以上である時、該断熱ガラスユニットドアの該外面を加熱するための電気が印加されることなく該外面上に凝結が形成されるのをほぼ防ぐ効果を奏するＵ値を有する断熱ガラスユニットを構成する断熱ガラスユニットドア。
【請求項６０】
第３のガラス板と、
前記第２のガラス板と該第３のガラス板の周縁を周るよう配置され該第１と第２のガラス板を互いに隔てる第２封止材アセンブリと
を更に備える請求項５９に記載のドア。
【請求項６１】
前記第１、第２、又は、第３のガラス板の１つの面に隣接した第２低放射率被膜を更に備える請求項６０に記載のドア。
【請求項６２】
前記断熱ガラスユニットは、前記冷凍室の内部温度は約華氏−４０度以下であり、外部環境の温度は約華氏８０度以上であり、外部環境の湿度は約６０％以上である時、前記外面上に凝結が形成されるのをほぼ防ぐＵ値を有する請求項６１に記載のドア。
【請求項６３】
前記低放射率被膜によって前記断熱ガラスユニットが約０．２BTU/hr・ft2・F以下のＵ値を有する請求項６１に記載のドア。
【請求項６４】
前記第１封止材アセンブリと前記第２封止材アセンブリはそれぞれ約１．７３Btu/hr・ft・F以下の熱伝達率を有する請求項６０に記載のドア。
【請求項６５】
前記断熱ガラスユニットは約０．０４以下の放射率を有する請求項５９に記載のドア。
【請求項６６】
前記冷凍室の内部温度は約華氏−２０度以下であり、外部環境の温度は約華氏７０度以上であり、外部環境の湿度は約６０％以上である請求項５９に記載のドア。
【請求項６７】
前記冷凍室の内部温度は約華氏−４０度以下であり、外部環境の温度は約華氏８０度以上であり、外部環境の湿度は約６０％以上である請求項５９に記載のドア。
【請求項６８】
収納スペースを画成する断熱囲いと、冷却システムと、該収納スペースの開口に装着されるのに適合したドアとを備えた冷凍ユニットにおいて、該ドアは外面を有するとともに、
第１のガラス板と、
第２のガラス板と、
該第１と第２のガラス板の周縁を周るよう配置され該第１と第２のガラス板を互いに隔てる第１封止材アセンブリと、
該第１又は第２のガラス板の１つの面に隣接した第１低放射率被膜と
を備え、
該第１と第２のガラス板、該第１封止材アセンブリ、及び該第１低放射率被膜は、該ドアの該外面を加熱するための電気が印加されることなく該外面上に凝結が形成されるのをほぼ防ぐ断熱ガラスユニットを構成し、該ドアは更に、
該第１及び第２のガラス板のうち少なくとも１つのガラス板の１つの面に隣接した曇り防止又は霜防止被膜と、
該断熱ガラスユニットの周縁の周りに固定された枠と
を備え、
該曇り防止又は霜防止被膜が着けられた該面は第１のシランで前処理され、該第１のシランはアミノ・アルキル・シリコーンを含み、該曇り防止又は霜防止被膜は該第１のシランと異なる第２のシランを含み、該曇り防止又は霜防止被膜は水溶液を含む冷凍ユニット。
【請求項６９】
第３のガラス板と、
前記第２のガラス板と該第３のガラス板の周縁を周るよう配置され該第２と第３のガラス板を互いに隔てる第２封止材アセンブリと
を更に備える請求項６８に記載の冷凍ユニット。
【請求項７０】
前記第１のガラス板、前記第２のガラス板、及び前記第１封止材アセンブリによって画定された第１チャンバーと、
前記中央ガラス板、前記外側ガラス板、及び前記第２封止材アセンブリによって画定された第２チャンバーと、
該第１チャンバーと第２チャンバー内に入れられたガスと
を更に備える請求項６８に記載の冷凍ユニット。
【請求項７１】
前記第１封止材アセンブリと前記第２封止材アセンブリはそれぞれ約１．７３Btu/hr・ft・F以下の熱伝達率を有する請求項６９に記載の冷凍ユニット。
【請求項７２】
前記ドアは約０．０４以下の放射率を有する請求項６８に記載の冷凍ユニット。
【請求項７３】
前記断熱ガラスユニットは約０．２BTU/hr・ft2・F以下のＵ値を有する請求項６８に記載の冷凍ユニット。
【請求項７４】
前記第１封止材アセンブリは約１．７３Btu/hr・ft・F以下の熱伝達率を有する請求項６８に記載の冷凍ユニット。
【請求項７５】
前記第１封止材アセンブリはポリイソブチレン封止材、熱溶解ブチル封止材、乾燥剤マトリックス、詰めゴム、及び防湿層を組合せた複合押し出し成形体である請求項３に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項７６】
前記第１封止材アセンブリはComfort Seal封止材アセンブリである請求項３に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項７７】
前記第２封止材アセンブリはポリイソブチレン封止材、熱溶解ブチル封止材、乾燥剤マトリックス、詰めゴム、及び防湿層を組合せた複合押し出し成形体である請求項２１に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項７８】
前記第２封止材アセンブリはComfort Seal封止材アセンブリである請求項２１に記載の冷蔵庫用ドア。
【請求項７９】
前記第１封止材アセンブリはポリイソブチレン封止材、熱溶解ブチル封止材、乾燥剤マトリックス、詰めゴム、及び防湿層を組合せた複合押し出し成形体である請求項５９に記載のドア。
【請求項８０】
前記第１封止材アセンブリはComfort Seal封止材アセンブリである請求項５９に記載のドア。
【請求項８１】
前記第２封止材アセンブリはポリイソブチレン封止材、熱溶解ブチル封止材、乾燥剤マトリックス、詰めゴム、及び防湿層を組合せた複合押し出し成形体である請求項６０に記載のドア。
【請求項８２】
前記第２封止材アセンブリはComfort Seal封止材アセンブリである請求項６０に記載のドア。
【請求項８３】
前記第１封止材アセンブリと前記第２封止材アセンブリとのうち少なくとも１つはウォームエッジシールである請求項６０に記載のドア。
【請求項８４】
前記第１封止材アセンブリはポリイソブチレン封止材、熱溶解ブチル封止材、乾燥剤マトリックス、詰めゴム、及び防湿層を組合せた複合押し出し成形体である請求項６８に記載の冷凍ユニット。
【請求項８５】
前記第１封止材アセンブリはComfort Seal封止材アセンブリである請求項６８に記載の冷凍ユニット。
【請求項８６】
前記第２封止材アセンブリはポリイソブチレン封止材、熱溶解ブチル封止材、乾燥剤マトリックス、詰めゴム、及び防湿層を組合せた複合押し出し成形体である請求項６９に記載の冷凍ユニット。
【請求項８７】
前記第２封止材アセンブリはComfort Seal封止材アセンブリである請求項６９に記載の冷凍ユニット。
【請求項８８】
前記第１封止材アセンブリと前記第２封止材アセンブリとのうち少なくとも１つはウォームエッジシールである請求項６９に記載の冷凍ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概ね、冷蔵庫用ドア、断熱ガラスユニット、及び冷蔵システム、特に凝結抑制と断熱と所望の可視透過率とを提供する曇り防止又は霜防止エネルギー不要冷蔵庫用ドアに関する。より具体的には、本発明の冷蔵庫用ドアは、電気的に加熱されることなく低放射率被膜を被覆することと曇り防止／霜防止被膜又は薄膜を被覆することで、これらの所望の特性を達成する。本明細書において、用語「冷蔵庫用ドア」は冷凍庫、冷蔵庫、及び同様のユニット及びキャビネットに使用されるドアを指す。また、エネルギー不要冷蔵庫用ドアにおけるように用語「エネルギー不要」は、ガラスに加熱するための電気を加える必要がないことを意味する。曇り防止及び霜防止は、冷蔵庫用ドア、断熱ガラスユニット（ＩＧＵ）、又は他の物品のクリアリング時間を短縮するか又は無くす被膜又は薄膜を表現する。
【０００２】
《関連する出願への相互参照》
本出願は、２００４年０９月２０日付で出願した米国仮特許出願第６０／６１０，９６４号と、２００５年０７月１９日付で出願した米国仮特許出願第６０／７００，３０８号との利益を主張する２００５年０９月２０日付で出願した米国特許出願第１１／２２９，８３５号の一部継続出願である。これら全ての出願を本明細書に援用する。
【背景技術】
【０００３】
本明細書で参照される全ての米国特許及び特許出願公報を本明細書に援用する。不一致がある場合、定義を含む本明細書に従う。
【０００４】
商用の冷凍庫、冷蔵庫等用の冷蔵庫用ドアは、通常、顧客がドアを開けることなくその中の商品を見ることが出来るようにガラスでできている。しかし、ガラスに凝結が形成される（「曇る」と表現される）と、顧客はドアを通し見て中の商品を認識することが出来ない。これは顧客と店主又は小売業者との両方にとって望ましくない。霜の形成も同様の問題を発生させる。
【０００５】
冷凍庫又は冷蔵庫の冷却された内部によってガラスの外側の表面温度は店内の周囲温度より下がるので、湿気はガラス冷蔵庫用ドアの外側に凝結する。ガラスの表面の温度が、店内の空気の露点より下がると、湿気はガラスの表面に凝結する。また、湿気の多い環境でドアを開けると、ドアの内側を形成する最も内側のガラス板が店内の周囲空気に一瞬曝され、ドアの内側に凝結が形成される場合がある。また、ガラスドアの内側の温度がそれが曝される店内周囲空気の露点より低いので、ガラスドアの内側に凝結が発生する。
【０００６】
上述したように、ガラスドア上の霜等の凝結は、顧客がガラスドアを通して商品を見ることを妨げる。その結果、凝結又は霜がガラスドアに付いていると、顧客は中の商品を特定するために冷蔵庫用ドアを不本意にも開けなければならない。これは多数の冷凍庫や冷蔵庫がある店では実用的でない。どの冷蔵庫用ドアもみな開けるということは、顧客にとってうんざりすることであると共に時間がかかる。更に、冷凍庫や冷蔵庫のエネルギー消費を著しく増加させエネルギーコストが高くなるので小売業者にとっても望ましくない。
【０００７】
商用として冷蔵庫用ドアが適合することを要求される様々な業界性能規格が存在する。米国では、業界の大部分は、外部温度華氏８０度（２６．７℃）、外部相対湿度６０％、内部温度華氏−４０度の環境で使用した時、外部凝結がない冷凍庫ドア（冷蔵庫ドアではない）を要求する。他の国では、異なる要件がある。
【０００８】
当該分野で周知のように、典型的な冷蔵庫用ドアはドア枠に装着された断熱ガラスユニット（ＩＧＵ）を備える。冷蔵庫用ドアのＩＧＵは、通常、その周縁において封止材アセンブリ（一般に縁シールと呼ばれる）によって封止された２枚又は３枚のガラス板を備える。３枚のガラス板を備えるＩＧＵにおいては、その３枚のガラス板の間に２つの断熱チャンバーが形成されている。２枚のガラス板を備えるＩＧＵにおいては、１つの断熱チャンバーが形成されている。通常、冷蔵庫用のＩＧＵは２枚のガラス板から構成され、冷凍庫用のＩＧＵは３枚のガラス板から構成されている。封止された後、チャンバーには通常、アルゴン、クリプトン、他の適当なガス等の不活性ガスが充填され、ＩＧＵの断熱性能を改善する。
【０００９】
冷蔵庫用ドアにおける凝結を防ぐ又は低減する従来の方法の多くは、ガラスを電気的に加熱するためにＩＧＵの１つ以上のガラス表面に導電性被膜を設け、当該ドアへエネルギーを供給することを含んでいる。ガラスを加熱する目的は、ガラスの温度を店内の暖かい周囲空気の露点を超える温度に維持することである。ガラスを露点を超える温度に加熱することで、望ましくない凝結及び霜がドアのガラス上に形成されるのを防ぎ、ガラスを通した冷凍室内部へのクリアな視界を提供する。
【００１０】
３枚ガラスＩＧＵから成るドアにおいては、１つ又は２つのガラス板の曝されていない面が導電性物質で被覆されている。この導電性被膜は、ガラスの両縁に装着された２個のバスバー又は他の電気コネクターによって電源に接続される。電流がその被膜を通って流れる時、被膜が発熱することでガラス板を加熱し凝結のない表面を提供する。冷蔵庫用ドアのＩＧＵ上の被膜は、通常、最も外側のガラス板の曝されていない面に被覆される。しかし、内側ガラス板の内側に凝結が形成されることがあるので、最も内側のガラス板の曝されていない面も、加熱して凝結を防ぐために被覆される。
【００１１】
これらの従来の加熱される冷蔵庫用ドアには多数の欠点及び問題が存在する。第１に、ドアを加熱することは、冷却システムのエネルギーコストを超えるエネルギーコストを発生させる。標準サイズの商用冷凍庫において、冷凍庫ドアを加熱するための追加のコストは、現在の電気料金に基づくとかなり大きく、冷凍庫毎に１年間で１００ドル以上になる場合がある。多くの店が多数の冷凍庫を使用し、幾つかのスーパーマーケットと食料品小売店は数百台の冷凍庫を使用することを考えると、冷凍庫ドアの加熱に伴う累積のエネルギーコストはかなり大きい。
【００１２】
第２に、従来の加熱された冷蔵庫用ドアからの過剰な熱が冷凍室に拡散し、冷却システムの追加の負荷となり、更にエネルギーコストを増加させる。第３に、加熱のためにドアに供給される電力が低過ぎるか、オフされるか、停電により遮断された場合、凝結及び／又は霜がドアのガラス上に形成される。電力消費が多過ぎると、不必要な追加のエネルギーコストが発生する。これらの問題の発生を少なくするために、このような加熱ガラスドアはしばしばドア加熱システムの正確な制御を要求する。ドア加熱システムの正確な制御を実現するために、電気制御システムが必要となり、大きな稼働及び維持コストに加えて設計及び製造コストが増加する。
【００１３】
第４に、これらの電気的に加熱されるガラスドアには、顧客にとっての安全上の危険と、小売業者及び冷蔵システム製造業者にとっての責任及び報道される潜在的リスクがある。ガラスドア被膜に印加される電圧は通常、交流１１５Ｖである。店内で顧客が使用するショッピングカートは、金属製で重い。ショッピングカートがガラスドアにぶつかり壊した場合、電気がカートを通って顧客に流れる可能性がある。これは重大なけが或いは死さえも引き起こす可能性がある。
【００１４】
特許文献１及び特許文献２には、電圧を導電性被膜（低放射率被膜であってもよい）で被覆されたガラスに印加してガラスドアの外面上の凝結の形成を抑えることが開示されている。低放射率被膜等の導電性被膜は、望ましい断熱特性を提供するとともに電気に対する抵抗を提供し発熱する。しかし、これらの特許文献に開示された冷蔵庫用ドアも、電気的に加熱される全ての冷蔵庫用ドアに関連した上述の欠点及び問題を持っている。ガラスユニット、ドア、冷凍ユニット等も特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、及び特許文献７に記載されている。これらの米国特許及び特許出願を本明細書に援用する。
【００１５】
このような低放射率被膜は、導電性のために使用されるのに加えて、冷蔵庫用ドア上の凝結を削減するための別の手段としても使用されてきた。具体的には、ガラスの断熱値（「Ｒ値」）を増加させ、冷凍室からの熱損失を削減する１つの方法は、低放射率（低Ｅ）被膜をガラスに被覆することである。低Ｅ被膜は、ガラス表面上に堆積された非常に薄くほとんど見えない、金属又は金属酸化物層であり、ガラスを通る放射熱流を抑えることで放射率を下げる。放射率は、黒体又は面からの放射とプランクの法則によって予測される理論的な放射との比である。用語放射率は米国材料試験協会（ＡＳＴＭ）規格に従って赤外域において測定された放射率値を指す。放射率は放射計測定を使用して測定され、半球放射率と垂線放射率として記録される。放射率は被膜からの遠赤外放射の割合を示す。低放射率は、より少ない熱がガラスを通って伝導されることを示す。従って、ガラス板又はＩＧＵの放射率は、ガラス板又はＩＧＵの熱伝導率（Ｕ値）だけでなく断熱値にも影響する。ガラス板又はＩＧＵのＵ値は、それのＲ値の逆数である。
【００１６】
多枚ガラスＩＧＵにおいて、ＩＧＵを構成するガラス板の放射率の組合せであるＩＧＵの放射率は、全てのガラス板の放射率を掛け合わせることで近似される。例えば、各ガラス板の放射率が０．５である２枚ガラスＩＧＵでは、総放射率は０．５に０．５を掛けた値、０．２５になる。
【００１７】
低Ｅ被膜は、ドアを電気的に加熱する場合と加熱しない場合の両方で冷蔵庫用ドアに使用されるＩＧＵに適用されてきたが、このような被膜とＩＧＵは、広い温度範囲とドアを加熱するための電気が印加されることなく使用される環境において、凝結を抑制し要求される断熱性を提供することができない。より具体的には、冷凍室内温度がほぼ凝固点近く又はより低い用途において、加熱のない冷蔵庫用ドアは、このような低Ｅ被膜を使用しているにもかかわらず凝結を抑制できていない。
【００１８】
また、典型的な曇り防止／霜防止被膜、薄膜等及び被覆方法も限界がある。例えば、これらの薄膜はまだ、曇りとなり視界を不明瞭にする水滴が形成できることがある。また、曇り防止特性は、短い時間水に浸すか繰返し洗浄することでしばしば失われる。また、水滴を吸収することで機能する既存の曇り防止材は、非常に高い湿度条件において飽和し、かなり膨らんだ状態が少なくとも部分的には原因となって機能しなくなる。また、これらの曇り防止材は傷やしみができ易く、また通常の溶媒に対して十分な耐性がない。また、滴る、流れる、ほこりが付着する、化学的ひび割れができる等の被膜に共通の問題が、典型的な曇り防止材にも発生する。
【００１９】
従って、電気的に加熱され低放射率被膜が被覆された冷蔵庫用ドアと、曇り防止材及び霜防止材（薄膜、被膜等）とが入手可能であるにもかかわらず、次のような冷蔵庫用ドアに対する要求がある。（１）広い温度範囲と環境範囲とに亘って必要な凝結抑制及び断熱性を提供する冷蔵庫用ドア、（２）所望の可視透過率を有していること、（３）ドアを加熱するための電力を供給する必要をなくすことで不要なエネルギーコストと、冷却システムへの過度の負荷とをなくした冷蔵庫用ドア、（４）高価で複雑な電気制御システムを必要としないため、設計、製造、稼働、維持コストが最小となる冷蔵庫用ドア、（５）顧客にとっての安全上の危険と、製造業者及び小売業者にとっての責任及び報道される潜在的リスクがないか、或いはこれらの問題を克服するか低減した冷蔵庫用ドア。
【特許文献１】米国特許第５，８５２，２８４号明細書
【特許文献２】米国特許第６，１４８，５６３号明細書
【特許文献３】米国特許第６，３６７，２２３号明細書
【特許文献４】米国特許第６，６０６，８３２号明細書
【特許文献５】米国特許第６，６０６，８３３号明細書
【特許文献６】米国特許出願第ＵＳ２００３／００６２８１３号公報
【特許文献７】米国特許出願第ＵＳ２００３／１９７４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明の目的は、エネルギーの要らない冷蔵庫用ドアに凝結抑制、断熱、及び所望の量の可視透過率を提供することで上記従来技術の欠点を解決することである。  
本発明の別の目的は、ガラス上の凝結を減らすために電気エネルギーを使用しない冷蔵庫用ドアを提供することである。  
本発明の別の目的は、凝結を抑え、冷凍庫又は冷蔵庫の内部に多くの熱を伝達して冷却システムの負荷とエネルギーコストを増やすことがない冷蔵庫用ドアを提供することである。
【００２１】
本発明の更に別の目的は、従来の冷蔵庫用ドア及びシステムに比べて製造し、稼働させ、維持するのがより容易で経済的な凝結抑制冷蔵庫用ドアを提供することである。  
本発明の更に別の目的は、設計し、稼働させ、維持するのがより容易な凝結抑制冷蔵庫用ドアを提供することである。  
本発明の別の目的は、凝結を抑える目的でガラスを加熱するための電気を使用しない凝結抑制冷蔵庫用ドアを製造する方法を提供することである。
【００２２】
本発明の別の目的は、０．０４未満の放射率を有する冷蔵庫用ドアを提供することである。  
本発明の更に別の目的は、約０．００２５の放射率を有する冷蔵庫用ドアを提供することである。  
本発明の更に別の目的は、０．２BTU/hr・ft2・F未満のＵ値を有する冷蔵庫用ドアを提供することである。  
本発明の更に別の目的は、約０．１６BTU/hr・ft2・FのＵ値を有する冷蔵庫用ドアを提供することである。
【００２３】
本発明の更に別の目的は、クリアリング時間をゼロ又はゼロ近くに減らす追加の曇り防止特性及び霜防止特性を有する冷蔵庫用ドアを提供することである。  
他の目的は、冷蔵庫用ドアに使用する曇り防止又は霜防止被膜又は薄膜と、基板面上にこの薄膜を備える冷蔵システム及びＩＧＵとを提供することを含む。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明は、エネルギーの要らない冷蔵庫用ドアと、これを製造する方法を提供すること等でこれらの目的及び他の目的を達成する。１つの態様では、本発明は内側、中央、及び外側ガラス板を有する断熱ガラスユニットを収容するドア枠を備える。その内側ガラス板の周縁と中央ガラス板の周縁とを周るよう配置された第１封止材アセンブリは、内側ガラス板と中央ガラス板の間に第１チャンバーを形成し、中央ガラス板の周縁と外側ガラス板の周縁とを周るよう配置された第２封止材アセンブリは、中央ガラス板と外側ガラス板の間に第２チャンバーを形成する。クリプトン、空気、又はアルゴン等のガスが、第１及び第２チャンバー内に保持される。外側ガラス板と内側ガラス板はそれぞれ、中央ガラス板に面し曝されていない面を有する。低放射率被膜が外側ガラス板と内側ガラス板のこれらの曝されていない面上に配置されることにより、このガラスドアは、ドアを加熱するための電気が印加されることなく該外側ガラス板の外面上の凝結を防ぐとともに、ガラスドアの該内側ガラス板の内面から凝結が蒸発する所望の速度を提供するＵ値を有する。曇り防止／霜防止被膜又は薄膜が、これらのガラス板のうち１つのガラス板の１つの面、好ましくは内側ガラス板の曝されている面に設けられる。
【００２５】
別の態様では、本発明は新しい曇り防止／霜防止被膜を提供する。  
この曇り防止／霜防止被膜は様々な用途、例えば、断熱ガラスユニット（多数のガラス板を有するものを含む）、冷凍ディスプレーケース用の冷蔵庫用ドア、自動車ミラー、特に外部ミラー、サウナ、スチームバス、シャワードア、切符売り場窓、バスルーム窓、バスルームミラー、高湿度又は雨に曝される屋外クーラー及び冷凍庫、及び曇り防止／霜防止被膜／薄膜が必要な他の任意の用途において有用である。従って、本発明の曇り防止／霜防止被膜はエネルギーの要らない冷蔵庫用ドアにおいて使用されるのが好ましいが、電気的に加熱されるドア等のエネルギーが印加されるドアを含む他の様々な用途にも適している。
【００２６】
本発明の様々な実施形態の構造と動作に加えて、本発明の他の特徴と利点を添付図を参照しながら下記に詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下の説明において、限定するためでなく説明の目的のために、本発明を完全に理解できるように、具体的な詳細、例えば特定の被膜、被覆プロセス、板厚、膜厚、封止材アセンブリ、板の数、板の間隔、ドア組み立て方法等を述べるが、これらの具体的な詳細とは異なる本発明の他の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかとなろう。周知の被膜、被覆プロセス、封止材アセンブリ、及びドア組み立て方法の詳細な説明は、本発明の説明を不明瞭にしないように省略される。本発明を説明するために、外部、内部、外側、内側等の用語は、図から明らかなように、冷凍庫又は冷蔵庫室の内側から見た記述である。
【００２８】
コンピュータモデルに加えて試験も、上述した米国業界の性能要求に従って冷蔵庫用ドアのガラスの外側の凝結を防ぐためには、約０．２BTU/hr・ft2・FのＵ値（ガラスを通る熱の伝導率）が必要であることを示した。しかし、前述のように、ドアを開けた時、そのドアの内側ガラス板の内面の温度がそれが曝された湿度のより高い店内空気の露点より低いので、そのガラス板の内面に凝結が形成される場合がある。しかし、この凝結は、ドアが閉められると水分が冷凍庫又は冷蔵庫室内へ蒸発するので消散する。
【００２９】
ドアの内面に凝結が存在する間、冷凍庫又は冷蔵庫の内容物はドアを通して見ることが出来ない。従って、凝結が存在する時間（クリアリング時間と呼ばれる）の長さを決める蒸発のスピードは、重要な設計の評価項目である。より多くの熱がガラスドアを通ってガラスドアの内面に伝達されると、ドア内面の凝結はより速く蒸発する。しかし、ドアを通した熱伝達が増えると冷却システムのエネルギーコストが増加する。従って、ガラスドアの最適なＵ値は、凝結の蒸発に要する望ましい時間に加えて、外側と内側の温度差、ガラス厚、間隔、ＩＧＵのチャンバー内で使用されるガス、ガラス板の数、スペーサー材質、周囲湿度、及び被膜の遠赤外域吸収係数を含む多数の要素によって決まる。また、選択された部品（ガス、封止材アセンブリ、ガラス等）のコスト、エネルギーコスト、及び他の要素も設計で考慮される。下記の好適な実施形態は、ドアの外面上の凝結を防ぎ、適当な時間内にドアの内面上の凝結が蒸発するよう周囲外部環境からドアを通って十分な熱が伝わることができる０．１６BTU/hr・ft2・FのＵ値を提供する。幾つかの冷蔵システム製造業者は、凝結が数分以内に蒸発すること求め、他の製造業者は１分以内に蒸発すること求める。別の実施形態では、Ｕ値が約０．１６BTU/hr・ft2・F以下であってもよい。凝結が蒸発するのに要する時間は、ドアが開いている時間の量、店内湿度、冷蔵システム内温度、冷蔵システムの内容物、ドアを通って伝達される熱（Ｕ値に依存する）、及び他の要素によって変わる。
【００３０】
本発明の１つの実施形態では、図１に示すように、冷蔵システム５は複数の透明でそれぞれハンドル１１を有する冷蔵庫用ドア１０を備える。下記でより詳細に説明するように、各冷蔵庫用ドア１０は枠５５に装着されたＩＧＵ５０を備える。冷蔵システムの内部は、ドアを通して見られる商品を保持する複数の棚６を備える。図２を参照すると、本実施形態の冷蔵庫用ドア１０は冷蔵システムの開口にヒンジを介して装着されている。ヒンジはドアが外側に開くことを可能にする。
【００３１】
上述のように、冷蔵庫用ドア１０は枠５５に収容されたＩＧＵ５０を備える。図３に示すように、ＩＧＵ５０は外側ガラス板６０、中央ガラス板６５、及び内側ガラス板７０を備える。ＩＧＵ５０は枠５５に収容され、外側ガラス板６０の内面６２の周縁と中央ガラス板６５の外面の周縁とを周りほぼ密閉された断熱外側チャンバー９２を画定する第１封止材アセンブリ９０を更に備える。同様に第２封止材アセンブリ９５は内側ガラス板７０の外面７２の周縁と中央ガラス板６５の内面の周縁とを周りほぼ密閉された断熱内側チャンバー９４を画定する。
【００３２】
外側ガラス板６０の外面６１は外部周囲環境７に隣接している。言い換えると、外側ガラス板６０の外面６１は冷蔵庫又は冷凍庫の周囲の環境に曝されている。外側ガラス板６０の内面６２は外側チャンバー９２に接しこれの一部を画成している。
【００３３】
この好適な実施形態において、外側ガラス板６０は１／８インチ厚の強化ガラスであり、外側ガラス板６０の内面６２は低放射率被膜６３で被覆されている。具体的には、本実施形態では、低Ｅ被膜は、超硬二酸化チタンをベース層とするスパッター被覆された低Ｅ被膜であり、高レベルの断熱性能と高い可視透過率を保証する。この特定のスパッター被覆されたガラスは、被覆後、焼入れでき、高い可視光透過率を有し高レベルの色づきがない。外側ガラス板６０の外面６１は被覆されていない。本実施形態では、外側ガラス板６０は、これに限定されないが例えば、米国AFG Industries社製の１／８インチ厚のComfort Ti-PSガラス板であってもよい。このガラス板は放射率が０．０５である低Ｅ被膜を有する。当分野でよく知られているように、Comfort Ti-PSガラスは適当なサイズに切断され、焼入れされ、縁取りされてＩＧＵ５０と一体化される。本明細書における低Ｅガラスは、上記特定の名称の製品に限定されることなく、スパッター被覆及び熱分解被覆された低Ｅガラス群を含む任意の適切な低Ｅガラスであってよい。
【００３４】
中央ガラス板６５は外側ガラス板６０と内側ガラス板７０の間に配置され、外側チャンバー９２と内側チャンバー９４の一部を画成する。中央ガラス板６５は外側ガラス板６０と内側ガラス板７０とからそれぞれ０．５インチ離れていて、１／８インチ厚の被覆されていない焼入れされたガラス板である。
【００３５】
内側ガラス板７０は冷凍庫又は冷蔵庫室９の内部に隣接し、その内面７１は冷凍庫室９の内部に接している。内側ガラス板７０の外面７２は、内側チャンバー９４に接しこれの一部を画成している。内側ガラス板７０の外面７２も低放射率被膜７３で被覆されている。本実施形態では、内側ガラス板７０の外面７２の被膜７３は、外側ガラス板６０の内面６２の低放射率被膜６３について説明したのと同じものである。好適な実施形態では、内面７１には曇り防止又は霜防止被膜又は薄膜７５が被覆される。この被膜７５は、当該ユニットの稼働中、クリアリング時間をかなり、好ましくはほぼゼロに削減する（即ち、目で見える曇りが発生しない）。
【００３６】
好ましい曇り防止被膜又は薄膜は、Film Specialties社製のVistex（登録商標）及びVisgard（登録商標）曇り防止薄膜として当分野で知られているものを含む。これらの薄膜は、設置用に裏側に光学的粘着剤を備える。例えば、Vistexは、裏側に光学的透明粘着剤を有する透明ポリエステル薄膜上に硬化したポリマーを備える。Vistex及びVisgard（登録商標）はプラスチック薄膜又は液体の形態で購入することができる。これらの薄膜は、全ての温度湿度条件において曇りを排除する。また、冷蔵庫又は冷凍庫ドアが通常より長い時間、例えば商品の補充中、開けられた場合でも、曇り及び凝結を防ぐ。曇り防止特性は短い時間水に浸すか又は繰返し洗浄しても失われない。また、凝結を吸収することで機能する製品のように、非常に湿度の高い条件において被膜が飽和したり、機能しなくなることがない。本発明で使用される好適な曇り防止薄膜は親水性で、水分は曇りとなり視界を不明瞭にする水滴を形成するのでなく、膜面上に広がり目立たない。また、好適な薄膜は傷に対する耐性があり、アクリル粘着剤を裏面に備える。この粘着剤は日照調整膜で通常使用されるタイプであり、当該薄膜を任意の平面又は円筒状面に付着させることができる。粘着剤は感圧性であるか又は粘着性が弱まる感圧性であり、両方とも光学的に透明である。様々な膜厚を使用することができ、当業者は必要用途に適した厚みを容易に決定することが出来るであろう。前述の被膜又は薄膜は約４ミル（０．００４インチ）の厚みを持つ。この薄膜はスキージ（squeegee）を用いてガラス面上に設置することが出来る。他の実施形態の好適な被膜／薄膜厚は約４ミクロンから約２０ミクロンの範囲である。約４ミクロン厚の被膜／薄膜は鏡に適している。最良の霜防止性能のためには、約１０〜約２０ミクロン厚の被膜／薄膜が好ましい。より好ましくは１２〜１５ミクロンである。
【００３７】
好適な被膜／薄膜は親水性ポリマー技術に基づく永久曇り防止又は霜防止薄膜である。曇り防止／霜防止被膜は水の表面張力を低減し凝縮水を広がらせ、全ての温度湿度条件において曇りを排除することで機能する。好ましい被膜は、未処理のプラスチックの大多数よりもずっと多量の乱暴な扱いを許容する。曇り防止薄膜に生じるわずかな表面傷は、湿気に曝されることで自然に直る。また、好適な被膜はより高い耐化学薬品性を示し、イソプロピルアルコール、トルエン、又はアセトン等の溶媒に耐え、そのため溶媒から基板を保護する。通常のガラスクリーナーを必要な時、使用することが出来る。
【００３８】
好適な薄膜／被膜は水に溶けない。当分野で既知の他の曇り防止被膜と違って、濡れた時、しみが付いたり溶解したりすることがない。好適な薄膜／被膜は、制御された条件において硬化させることで、滴る、流れる、ほこりが付着する、化学的ひび割れができる等の被膜に共通の問題を排除する。また、薄膜を被覆することで耐傷性と耐破砕性をガラスに与える。粘着剤はガラス又は任意のプラスチック、或いは耐傷性処理がされた硬い表面にさえ付着する。
【００３９】
本発明の実施形態において使用するのに適切な幾つかの既知の曇り防止及び霜防止薄膜／被膜の場合、曇り防止／霜防止薄膜の被覆に先立って硬化下塗り剤がガラスに塗布される。上述のように周知であり、Film Specialties社より入手できる典型的な被膜、Visgard（登録商標）は化学物質パートＡとパートＢとの１００：４０の混合比を含む。Visgard（登録商標）のパートＡ成分はジアセトンアルコール（４６％）、Ｎ‐メチルピロリドン（４％）、ｔ‐ブタノール（４％）、シクロヘキサン（８％）、２，４‐ペンタンジオン（６％）、及び芳香族１５０（２％）を含む。Visgard（登録商標）のパートＢ成分はポリイソシアナート（６６％）、遊離モノマーイソシアナート（１％）、キシレン（１１％）、酢酸ｎ‐ブチル（１１％）、及びトルエン（１１％）を含む。上述のように、Visgard（登録商標）のパートＡ成分及びパートＢ成分は容易に入手できる。また、既存の薄膜は、通常、混合物を希釈するために追加の量のジアセトンアルコール及び第三ブチルアルコール等の追加の溶媒を含む。また、既存の薄膜を作るプロセスは、しばしば２つの別の被覆ステップと２つの硬化サイクルを含む。硬化時間、温度、及び方法は曇り防止特性及び霜防止特性に大きな影響を持つ場合がある。例えば、過硬化はこれらの特性を大きく減らす。強制対流は最も遅い方法であり、被膜の薄い皮を過硬化させ、曇り防止特性及び／又は霜防止特性を減らす結果によりなり易い。放射エネルギーは過硬化を避ける迅速で効果的な方法である。
【００４０】
幾つかの適切な被膜／薄膜及びその態様が米国特許第４，４６７，０７３号、第５，２６２，４７５号、及び第５，８７７，２５４号、及び米国特許出願第ＵＳ２００３／０２０５０５９Ａ１号公報、第ＵＳ２００５／００６４１０１号公報、第ＵＳ２００５／００６４１７３号公報、及び第ＵＳ２００５／０１００７３０号公報に記載されている。これらの全てを本明細書に援用する。これら及び他の特許及び特許出願及び本明細書の説明は、本発明を実施するに十分な手引きを当業者に提供する。
【００４１】
また、本発明は上述及び他の既知の被膜／薄膜に比べて改善された特性を示す新しい曇り防止及び霜防止被膜／薄膜を提供する。更に本発明はその改善された被膜／薄膜を製造し被覆する新しいプロセスを提供する。驚くことに、例えば、Visgard（登録商標）に関して上述した化学物質パートＡとパートＢが、約１００単位のパートＡ対約２５〜４５単位のパートＢの混合比で混合された混合物は、既存の薄膜に比べて改善された曇り防止及び霜防止特性を示すことが分かった。パートＢ成分（硬化剤として働く）の量を上記範囲内で減らすと耐傷性を維持したまま霜防止特性が改善される。良好な曇り防止特性は、より高いパートＢ成分の割合によって実現される。好適な実施形態では、その混合比は約１００単位のパートＡ対約３０〜３３単位のパートＢである。特に好適な実施形態では、その混合比は約１００単位のパートＡ対約３０単位のパートＢである。
【００４２】
また、驚くことに、追加のジアセトンアルコール及び第三ブチルアルコール等の追加の溶媒の使用を止める（特に追加のジアセトンアルコールを止める）と曇り防止及び／又は霜防止性能が向上することが分かった。これらの溶媒の使用を止めると特に霜防止性能が向上する。しかし、少なくとも１つの溶媒、第三ブチルアルコールを追加することは霜防止性能を妨げないことが分かった。また、本発明の実施形態では、既存の薄膜に通常含まれる硬化下塗り剤を止め、シランでガラス基板を前処理し、曇り防止／霜防止混合物に異なるシランを追加する。例えば、シラン前処理は、極限の化学条件又は長期間湿気浸漬においてポリマー被膜の基板への付着を助ける。好適な実施形態では、混合物に追加されたシランは３‐グリシドキシプロピル・トリメトキシシラン（「３‐Ｇ」）である。このシランを含むことは、驚くことに耐擦傷性を増加させ、粘着性と耐候性を増加させることが分かった。また、３‐グリシドキシプロピル・トリメトキシシランは他のシランにように薄膜の黄色みを助長することがない。好適な実施形態では、３‐グリシドキシプロピル・トリメトキシシランの濃度は約１％〜約８％であり、最も好ましくは約６％である。
【００４３】
（３‐グリシドキシプロピル）トリメトキシシランは耐湿気性の点で利点がある。曇り防止又は霜防止被膜は、高紫外線を伴う華氏１４０度の雨である「Ｐ‐１箱」内でテストされる。３‐Ｇがなければ、Ｐ‐１箱内で被膜に２、３日で剥離が発生する。一方、３‐Ｇを含んでいると、被膜は８週間を超えて持ち、剥離しない。これは３‐Ｇを含まない被膜に比べて３０倍の改善である。使用する３‐Ｇの好適な量を計算するために、化学物質パートＡとパートＢの体積の和に６％を掛ける。
【００４４】
機能的なシランの追加は、プラスチック用の曇り防止／霜防止被膜物質をガラス基板上で使用することを可能にする。これはまた、当業者が十分な耐化学薬品性と耐湿気性を持った製品を投入するのに成功していない重要な理由の１つである。他のシラン添加剤も同様の効果がある。また、他の適切な添加剤及び下塗り剤はウレタンのガラス等の無機化合物への付着を助ける。これらの物質は、これに限定されないが、ガラスへの親和性のあるポリマーを含む。
【００４５】
本発明は上記薄膜を製造し被覆する新しいプロセスも提供する。１つの態様において、本発明は、複数の被覆ステップを１つの被覆ステップと１つの硬化サイクルに削減できる方法を提供する。このことの利点の１つは、悪い効果のある過硬化する機会を削減することである。また、本発明の実施形態では被膜／薄膜をカーテン被覆機で被覆する。半乱流及び乱流領域を避けるためにカーテンにおいて過度に高いレイノルズ数とならないように調整を行う。例えば、標準堰型カーテン被覆機は所望の層流を提供するよう変更が可能である。この変更は半乱流領域を避けるために堰リップのサイズを制限することを含んでよい。
【００４６】
別の実施形態では、基板、好ましくはガラス基板は、湿潤性と粘着性を助長するためにシラン（好ましくはシルクエストＡ‐１１０６アミノ・アルキル・シリコーン）で前処理される。ガラス洗浄のリンス水に約１％以下のシランを混合することで特別なシランを適用する。このようなプロセスは、従来のプロセスにおいて必要な追加のステップの幾つかを取除く。粘着性及び化学的な耐剥離性の増強におけるアミノ・アルキル・シリコーン洗浄の効果は大きい。アミノ・アルキル・シリコーンによる前洗浄がなければ、被膜はアセトンに約２分浸漬することで剥離できる。アミノ・アルキル・シリコーンでガラスを前洗浄することは、アセトン試験で３週間を超える間、剥離を防ぐことが分かった。これは１５，０００倍の改善である。本発明の好適な実施形態では、約７５ガロンの洗浄水に約３オンス（又は類似の比率）のアミノ・アルキル・シリコーンを添加したものを使用してこの効果を達成した。従って、曇り防止及び霜防止被膜／薄膜は既知であり、本発明の他の態様と組合せて使用することができるが、本発明はまた、従来の被膜／薄膜に比べて改善された特性を持った新しい曇り防止及び霜防止被膜／薄膜と、これらを製造し被覆する新しいプロセスとを提供する。幾つかの実施形態では、本発明は上記の化学物質パートＡとパートＢの比率を変えた混合物からなり通常使用される溶媒を含まない曇り防止及び霜防止被膜／薄膜を提供する。また、本発明の実施形態において、薄膜の特性は、硬化サイクルの変更によって増強することができる。基板は湿潤性と粘着性を助長するために前処理される。
【００４７】
一つの態様では、本発明は乾燥又は硬化後、曇り防止及び霜防止特性を持つポリマー組成を提供する。好適な実施形態では、その組成は、化学物質パートＡとパートＢが約１００対３０の化学混合比であり、溶媒、希釈剤、又はガラス基板に塗布される硬化下塗り剤を含まない。別の実施形態では、混合物はシラン、好ましくは３‐グリシドキシプロピル・トリメトキシシランを含む。好適な組成は、耐傷性、粘着性と耐候性を増加させる。
【００４８】
別の態様では、本発明は、曇り防止／霜防止被膜が少なくとも一部に被覆されたほぼ透明な基板を備える冷蔵庫用ドアを提供する。基板の被覆された部分は、始めある表面温度であって次にその表面温度以上の露点を持つ湿気の多い周囲空気にある時間曝された時、ほとんど曇たり霜ができたりしない。その表面温度は約０℃より低くてよい。また、その時間は６秒以上までであってよい。
【００４９】
本発明はほぼ透明な基板を備える冷蔵庫用ドアを製造する方法も提供する。その方法は、冷蔵庫用ドアの一部であるか又は冷蔵庫用ドアを製造するのに使用される基板の少なくとも一部の上に上記曇り防止／霜防止被膜を形成することを含む。一つの実施形態では、その方法は、化学物質パートＡとパートＢを混合して混合物を作ることと、基板の少なくとも一部に該混合物を塗布することと、該基板上の該混合物を硬化させることとを含む。本発明は更に、曇り防止／霜防止被膜が少なくとも一部に被覆された基板を備えるＩＧＵと、このＩＧＵを備える冷蔵庫用ドアと、この冷蔵庫用ドアを備える冷蔵システムとを提供する。また、更に別の実施形態では、本発明は、被膜が少なくとも一部に被覆されたほぼ透明な基板を備える冷蔵庫用ドアを提供する。その被膜は約−２８℃に維持された該一部が約２５℃の大気に１２秒以上までの間曝された時、凝結を防ぐ。水滴の形成を防ぐことは、光を散乱する曇り又は霜の形成を防ぐことになる。
【００５０】
図３の実施形態において、内側ガラス板７０は、これに限定されないが、例えば米国AFG Industries社製の１／８インチ厚のComfort Ti-PSガラス板であってもよい。これは上述した特性及び被膜を有している。
【００５１】
この例示の実施形態では、チャンバー９２、９４は両方空気が充填されている。別の実施形態では、各チャンバーは、同じか又は異なるガスが充填されてもよく、クリプトン、アルゴン、又は他の適当なガスが充填されてよい。
【００５２】
ガラス板６０、６５は、第１封止材アセンブリ９０によって隔てられている。アセンブリ９０はガラス板６０、６５の周縁を周りこれらのガラス板を互いに平行に隔て、ガラス板６０、６５の間にチャンバー９２を形成するとともに、このチャンバー９２を外部環境から封止する。同様に、ガラス板６５、７０は、第２封止材アセンブリ９５によって隔てられている。アセンブリ９５はガラス板６５、７０の周縁を周りこれらのガラス板を互いに平行に隔て、ガラス板６５、７０の間にチャンバー９４を形成するとともに、このチャンバー９４を外部環境から封止する。封止材アセンブリ９０、９５は外側ガラス板６０と中央ガラス板６５の間と内側ガラス板７０と中央ガラス板６５の間とをそれぞれ０．５インチ間隔に保つ。
【００５３】
本実施形態の封止材アセンブリ９０、９５はウォームエッジシール（warm edge seal）であることが好ましい。「ウォームエッジ」は従来のアルミニウムスペーサーと封止材との組合せよりも熱損失の少ない断熱ガラス封止アセンブリを表現するのに使用される。本実施形態の封止材アセンブリ９０、９５はそれぞれ自身のスペーサーと乾燥剤とを備え、個別の封止材、金属スペーサー、及び乾燥剤を必要としない。その熱伝達率（Ｋ値と呼ばれる）は０．８４Btu/hr・ft・Fである。本実施形態の封止材アセンブリ９０、９５はポリイソブチレン封止材、熱溶解ブチル封止材、乾燥剤マトリックス、詰めゴム、及び防湿層を組合せた複合押し出し成形体である。この種の適切な封止材アセンブリは、「Comfort Seal」の名称で米国オハイオ州ビーチウッド市にあるTruSeal Technologies社によって製造販売されている。
【００５４】
図３を参照すると、ＩＧＵ５０が示されている。ＩＧＵ５０は封止材アセンブリ９０、９５によって一体化されたガラス板６０、６５、７０を備える。当業者に周知のいずれかの適切な方法でＩＧＵ５０は枠５５に収容される。枠５５は押し出し成形されたプラスチック又は他の適切な周知の枠材、例えば押し出し成形されたアルミニウム、ガラス繊維、又は他の材料から作られている。別の実施形態において、枠５５がアルミニウム又は他の材料でできている場合、そのドアは縁の周りの凝結を抑えるために縁に沿って加熱する必要がある場合がある。
【００５５】
図１を参照すると、冷蔵システム５が示されている。ドア枠５５は、単一ドア長ヒンジ、多数のヒンジ、又はドアをスライド開閉するためのスロット等の当分野で周知のいずれかの方法で冷凍室８に結合されている。また、枠５５はドアハンドル１１又は本用途において適切な他の動かす手段を備えていてもよい。ドア１０を含む冷蔵システム５は、特許文献２に開示されたシステム等の、冷凍室を冷却するためのいずれのシステムであってもよい。
【００５６】
上記の好適な実施形態は、０．１６BTU/hr・ft2・FのＵ値（及び０．００２５の放射率）を有する冷蔵庫用ドアを提供する。この値は前記の米国業界性能規格に適合することを要求する冷凍庫ドア用途に適切であることが分かった。０．１６BTU/hr・ft2・FのＵ値は、冷蔵庫用ドアがこの性能規格を容易に満たすのを可能にするとともに、適当な時間内にドアの内面に形成された凝結を蒸発させるよう周囲外部環境からドアを通って十分な熱が伝導されることができる。また、本実施形態は６６％の可視光透過率を提供する。上記の曇り防止／霜防止被膜／薄膜を備える本実施形態では、ガラス上に曇り又は霜の形成が見られない。
【００５７】
Comfort Ti-PSガラスの代わりに、他の低Ｅ被覆ガラス、例えば米国AFG Industries社より入手可能なComfort Ti-R、Comfort Ti-AC、Comfort Ti-RTC、及びComfort Ti-ACTCを使用してもよい。これらはComfort Ti-PSと同様、二酸化チタン／銀をベースとする低Ｅ被覆ガラスであり、米国AFG Industries社によって製造される。他の適切なガラスは、Comfort E2である。これは熱分解プロセスで被覆され、フッ素が添加された酸化スズ低Ｅ被覆ガラス（１／８インチ厚）であり、米国AFG Industries社によって製造される。Comfort E2は、放射率がより高いのでより緩い性能規格に適切である。本明細書における低Ｅガラスは、上記の特定の名称の製品に限定されず、スパッター被覆又は熱分解被覆された上記及び他の低Ｅガラスを含む任意の適切な低Ｅガラスであってよい。
【００５８】
冷蔵庫用ドア１０のＵ値は、ガラス板の数、ガラス板の厚み、ＩＧＵの放射率、ガラス板の間隔、及びチャンバー内のガスを含む幾つかの設計要素によって決定される。本好適な実施形態の３枚ガラス冷蔵庫用ドア１０においては、０．１６BTU/hr・ft2・FのＵ値が、チャンバー内のガスとして空気を使用し、全てのガラス板の厚みを１／８インチ、間隔を０．５インチ、ＩＧＵ放射率を０．００２５とすることで達成されている。しかし、これらの要素のそれぞれは、変更可能でＵ値が同じになる多数の値の組合せが可能である。また、他の用途は、環境、コスト制約、他の要件／考慮に依ってより小さな又は大きなＵ値を必要としてもよい。
【００５９】
複数のコンピュータシミュレーションを実行し、冷蔵庫用ドア１０で使用するための多数のＩＧＵのＵ値を、組合せた様々な設計パラメータのそれぞれのある範囲の値に対して決定した。下記の表は、複数の３枚ガラスＩＧＵ構成の設計パラメータと対応するＵ計算値とを含む。表１に示した設計パラメータに加えて、３枚ガラスＩＧＵのＵ値は全て、各ガラスは１／８インチ厚であり３枚のガラスの合計２面が低Ｅ被覆されているとして計算した。ガラスの焼入れは性能計算値に大きな影響はない。また、本発明の曇り防止／霜防止被膜又は薄膜を追加することはこれらの値に大きな影響はない。
【００６０】
0005449773.tif 000002
【００６１】
本明細書の各表において、「Ti-PS」はAFG Industries社の上記Comfort Ti-PSガラスの低Ｅ被膜を指し、「CE2」はAFG Industries社の上記Comfort E2ガラスの低Ｅ被膜を指す。また、コンピュータシミュレーションは封止材アセンブリを考慮する能力がないので、各表のＵ値はガラスの中央の値として計算されている。従って、表内には封止材アセンブリのデータ又は設計基準値は記載されていない。
【００６２】
図４に示す本発明の２枚ガラスの実施形態では、ＩＧＵ５０は、外側ガラス板６０と、内側ガラス板７０と、枠５５と、封止材アセンブリ９０とを備える。この２枚ガラスの実施形態では、外側ガラス板６０と内側ガラス板７０は両方とも１／８インチ厚であり、第１の実施形態と同じ二酸化チタンをベースとする銀でできた低Ｅ被膜を備えている。外側ガラス板６０と内側ガラス板７０は両方とも、例えばAFG Industries社製の１／８インチ厚のComfort Ti-PSガラスであってもよい。ガラス板６０、７０の被覆された面は、曝されていない側の面６２、７２であり、チャンバー９２を画定する。また、前述と同じ封止材アセンブリ９０（Comfort Seal）を外側ガラス板６０と内側ガラス板７０の間に０．５インチの空間を作るために使用してよい。曇り防止／霜防止被膜又は薄膜７５は内側ガラス板７０の曝された面７１上に被覆されている。
【００６３】
下の表２は、複数の２枚ガラスＩＧＵの設計パラメータと対応するＵ計算値とを含む。下の表に示した設計パラメータに加えて、２枚ガラスＩＧＵの計算値は全て、各ガラスは１／８インチ厚であり２枚のガラスの合計２面が低Ｅ被覆されているとして計算した。ガラスの焼入れは性能計算値に大きな影響はない。また、上述の曇り防止／霜防止被膜又は薄膜を追加することもこれらの値に大きな影響はない。
【００６４】
0005449773.tif 000003
【００６５】
別の実施形態では、化学蒸着法（ＣＶＤ）とも呼ばれる熱分解被覆（例えば、Comfort E2におけるように）、スプレー、及びスパッター被覆（例えば、Comfort Ti-PSにおけるように）を含む任意の適切な種類の低Ｅ被膜被覆プロセスが使用されてよい。また、これらのプロセスは、製造の量と種類にとって適切な周知のオフライン又はオンライン製造方法を用いて適用されてもよい。同様に、銀をベースとする被膜又はフッ素が添加された酸化スズ被膜を含む任意の適切な低Ｅ被膜を使用してもよい。
【００６６】
上記実施形態は、２枚のガラス板の曝されていない面上に低Ｅ被膜を備えているが、他の実施形態は、１枚だけのガラス板のどちらかの面又は両方の面上に低Ｅ被膜を備えてもよい。同様に、他の３枚ガラスの実施形態では、内側ガラス板７０上と外側ガラス板６０上の被膜に代えて又は追加して、中央のガラス板がどちらかの面又は両方の面上に低Ｅ被膜を備えてもよい。
【００６７】
更に別の３枚ガラスの実施形態では、内側ガラス板７０はどちらの面にも低Ｅ被膜を備えていない。同様に、別の２枚ガラスの実施形態では、低Ｅ被膜は１枚のガラス板だけに存在するか又は両方のガラス板の両面に存在する。一般に、低Ｅ被膜を備えるガラス板の数及び低Ｅ被膜を有するのは片面か両面かは設計において選択される。他の要素とともにドアのＵ値を決定するＩＧＵの全放射率は、断熱性能において、どのガラス板のどの面が被覆されるかより重要である。また、上記実施形態は冷蔵庫用ドア用途に対して０．０４以下の放射率を有しているが、高性能ガス（クリプトン等）の使用は、ある環境において０．０４より僅かに大きな放射率のＩＧＵが必要な凝結抑制を提供することを可能にする。
【００６８】
他の実施形態では、例えば、米国EdgeTech社製のSuper Spacer（熱伝達率は約１．５１Btu/hr・ft・F）等の発泡非金属アセンブリを含む他の封止材アセンブリを使用してもよい。他の適切な封止材アセンブリはLenhardt Maschinenbau社製のThermoPlastic Spacersystem（ＴＰＳ）（熱伝達率は約１．７３Btu/hr・ft・F）である。
【００６９】
上記実施形態における間隔は０．５インチである。しかし、好適な間隔は５／１６インチ〜０．５インチの範囲であるが、本発明の他の実施形態では、３／４インチまでの間隔を使用してもよい。また、上記実施形態は中央ガラス板を除いて焼入れされた１／８インチ厚のガラスを使用するが、他の実施形態は、焼入れされていない１／８インチを超える又は未満の厚さのガラスを使用してもよい。
【００７０】
本発明の実施形態の設計パラメータは、その使用用途によって部分的に決定される。より具体的には、外部周囲温度、内部温度、外部周囲湿度（及び関連する露点）が必要な設計Ｕ値を決めるのに重要な要素である。このＵ値が次に設計パラメータ（ガラスの種類、放射率、ガラス板の数、ガス等）を決定する。
【００７１】
下の表３の左の５列は様々な使用用途に対するＵ計算値のリストを提供し、外部周囲温度、内部温度、外部湿度、及び各Ｕ値に対応する計算された露点を示す。また、表３の右の３列は当該必要なＵ値を提供する実施形態を示す。
【００７２】
0005449773.tif 000004
【００７３】
表３の設計パラメータは、１／８インチ厚のガラスの種類と、ガラス板の間隔と、チャンバー内のガスとである。また、表３の全てのＩＧＵは、第３の被覆されていないガラス板を含む。このガラス板は１／８インチ厚で表３の２枚のガラス板の間に配置されている。表３の「CE1」はAFG Industries社のComfort E1ガラス（放射率は０．３５）を指す。
【００７４】
１つの態様では、本発明は冷凍室に使用するのに適合した冷蔵庫用ドアを提供する。その冷蔵庫用ドアは、第１面（冷凍室内部に隣接している）と第２面とを有する内側ガラス板と、第１面（冷凍室外部環境に隣接している）と第２面とを有する外側ガラス板と、該内側ガラス板と該外側ガラス板との間に配置された中央ガラス板と、該内側ガラス板の周縁と該中央ガラス板の周縁とを周るよう配置され両ガラス板を隔てる第１封止材アセンブリと、該中央ガラス板の周縁と該外側ガラス板の周縁とを周るよう配置され両ガラス板を隔てる第２封止材アセンブリと、該内側ガラス板の第２面に隣接した第１低放射率被膜と、該外側ガラス板の第２面に隣接した第２低放射率被膜とを備え、該内側ガラス板、外側ガラス板、中央ガラス板、第１封止材アセンブリ、第２封止材アセンブリ、及び該第１及び第２低放射率被膜は、加熱するための電気が印加されることなく該外側ガラス板の第１面上に凝結が形成されるのをほぼ防ぐＵ値と、該内側ガラス板の１つの面上に曇り防止／霜防止被膜と、周縁の周りに固定された枠とを有する断熱ガラスユニットを構成する。この断熱ガラスユニットは約０．２BTU/hr・ft2・F以下のＵ値を有することが可能である。
【００７５】
また、本発明は冷凍室に使用するのに適合した別の冷蔵庫用ドアを提供する。その冷蔵庫用ドアは、第１面（冷凍室内部に隣接している）と第２面とを有する内側ガラス板と、第１面（冷凍室外部環境に隣接している）と第２面とを有する外側ガラス板と、該内側ガラス板と該外側ガラス板との間に配置された中央ガラス板と、該内側ガラス板の周縁と該中央ガラス板の周縁とを周るよう配置され両ガラス板を隔てる第１封止材アセンブリと、該中央ガラス板の周縁と該外側ガラス板の周縁とを周るよう配置され両ガラス板を隔てる第２封止材アセンブリと、該内側ガラス板の第２面に隣接した第１低放射率被膜と、該外側ガラス板の第２面に隣接した第２低放射率被膜とを備え、該内側ガラス板、外側ガラス板、中央ガラス板、第１封止材アセンブリ、第２封止材アセンブリ、及び該第１及び第２低放射率被膜は、加熱するための電気が印加されることなく該外側ガラス板の第１面上に凝結が形成されるのをほぼ防ぐ０．０４以下の放射率と、該内側ガラス板の１つの面上に曇り防止／霜防止被膜と、周縁の周りに固定された枠とを有する断熱ガラスユニットを構成する。
【００７６】
本発明の実施形態では、冷凍室の内部温度は約華氏−２０度以下であり、外部環境の温度は約華氏７０度以上であり、外部環境の湿度は約６０％以上である。外側ガラス板の第１面はほぼ凝結がなく、内側ガラス板上に曇り又は霜は形成されない。  
別の実施形態では、冷凍室の内部温度は約華氏０度以下であり、外部環境の温度は約華氏７２度以上であり、外部環境の湿度は約６０％以上である。外側ガラス板の第１面はほぼ凝結がなく、内側ガラス板上に曇り又は霜は形成されない。
【００７７】
更に、本発明は冷凍室に使用するのに適合し外面を有する冷蔵庫用ドア（とＩＧＵとこれらを備える冷蔵システム）を提供する。その冷蔵庫用ドアは、第１のガラス板と、第２のガラス板と、該第１と第２のガラス板の周縁を周るよう配置され両ガラス板を隔てる第１封止材アセンブリと、該第１又は第２のガラス板の面に隣接した第１低放射率被膜とを備え、該第１と第２のガラス板、第１封止材アセンブリ、及び該第１低放射率被膜は、約０．２BTU/hr・ft2・F以下のＵ値と、それらのガラス板の１つの面上に曇り防止／霜防止被膜と、周縁の周りに固定された枠とを有する断熱ガラスユニットを構成する。
【００７８】
更に、本発明は冷凍室に使用するのに適合し外面を有する冷蔵庫用ドア（とＩＧＵとこれらを備える冷蔵システム）を提供する。その冷蔵庫用ドアは、第１のガラス板と、第２のガラス板と、該第１と第２のガラス板の周縁を周るよう配置され両ガラス板を隔てる第１封止材アセンブリと、該第１又は第２のガラス板の１つの面に隣接した第１低放射率被膜とを備え、該第１と第２のガラス板、第１封止材アセンブリ、及び該第１低放射率被膜は、０．０４以下の放射率と、それらのガラス板の１つの面上に曇り防止／霜防止被膜と、周縁の周りに固定された枠とを有する断熱ガラスユニットを構成する。
【００７９】
また、本発明は外面を有する冷蔵庫用ドアを製造する方法を提供する。その方法は、第１のガラス板を提供することと、第２のガラス板を提供することと、該第１又は第２のガラス板の１つの面上に第１低放射率被膜を提供することと、該第１と第２のガラス板の周縁を周り両ガラス板を隔てる第１封止材アセンブリを配置することと、それらのガラス板の１つに曇り防止／霜防止被膜を提供することとを備え、該第１と第２のガラス板、及び第１封止材アセンブリは、加熱するための電気が印加されることなく該冷蔵庫用ドアの外面上に凝結が形成されるのをほぼ防ぎ、冷蔵庫用ドアの面上に曇り又は霜が形成されるのをほぼ防ぐＵ値を有する断熱ガラスユニットを構成する。この断熱ガラスユニットは約０．２BTU/hr・ft2・F以下のＵ値を有することが可能である。別の実施形態では、その方法は、少なくとも１つの面に低Ｅ被膜を備える第３のガラス板を提供することと、該第２と第３のガラス板の周縁を周り両ガラス板を隔てる第２封止材アセンブリを配置することとを備え、断熱ガラスユニットは該第３のガラス板と該第２封止材アセンブリとを更に備える。
【００８０】
また、本発明は外面を有する冷蔵庫用ドアを製造する方法を提供する。その方法は、第１のガラス板を提供することと、第２のガラス板を提供することと、該第１又は第２のガラス板の１つの面上に第１低放射率被膜を提供することと、該第１と第２のガラス板の周縁を周り両ガラス板を隔てる第１封止材アセンブリを配置することと、それらのガラス板の１つに曇り防止／霜防止被膜を提供することとを備え、該第１と第２のガラス板、及び第１封止材アセンブリは、加熱するための電気が印加されることなく該冷蔵庫用ドアの外面上に凝結が形成されるのをほぼ防ぎ、冷蔵庫用ドアの面上に曇り又は霜が形成されるのをほぼ防ぐ０．０４以下の放射率を有する断熱ガラスユニットを構成する。別の実施形態では、その方法は、少なくとも１つの面に低Ｅ被膜を備える第３のガラス板を提供することと、該第２と第３のガラス板の周縁を周り両ガラス板を隔てる第２封止材アセンブリを配置することとを備え、断熱ガラスユニットは該第３のガラス板と該第２封止材アセンブリとを更に備える。
【００８１】
更に、本発明は外部環境に置かれ内部収納スペースを有する冷凍室に使用するための外面を有するほぼ透明な断熱ガラスユニットドアを提供する。その断熱ガラスユニットドアは、第１のガラス板と、第２のガラス板と、該第１と第２のガラス板の周縁を周るよう配置され両ガラス板を隔てる第１封止材アセンブリと、該第１又は第２のガラス板の面に隣接した第１低放射率被膜と、１つのガラス板の１つの面上に曇り防止／霜防止被膜とを備え、該第１と第２のガラス板、及び第１封止材アセンブリは、冷凍室の内部温度は約華氏０度以下であり、外部環境の温度は約華氏７０度以上であり、外部環境の湿度は約６０％以上である時、加熱するための電気が印加されることなく前記外面上に凝結が形成されるのをほぼ防ぐＵ値を有する断熱ガラスユニットを構成する。別の実施形態は、更に第３のガラス板と、該第２と第３のガラス板の周縁を周るよう配置され両ガラス板を隔てる第２封止材アセンブリとを備え、該第１、第２、又は、第３のガラス板の１つの面に隣接した第２低放射率被膜を備えてもよい。
【００８２】
他の実施形態では、断熱ガラスユニットは、冷凍室の内部温度は約華氏−４０度以下であり、外部環境の温度は約華氏８０度以上であり、外部環境の湿度は約６０％以上である時、その外面上に凝結が形成されるのをほぼ防ぐＵ値を有する。
【００８３】
更に、本発明は収納スペースを画成する断熱囲いと、冷却システムと、該収納スペースの開口に装着されるのに適合したドアとを備えた冷凍ユニットを提供する。該ドアは外面を有し、第１のガラス板と、第２のガラス板と、該第１と第２のガラス板の周縁を周るよう配置され両ガラス板を隔てる第１封止材アセンブリと、該第１又は第２のガラス板の面に隣接した第１低放射率被膜とを備え、該第１と第２のガラス板、第１封止材アセンブリ、及び第１低放射率被膜は、加熱するための電気が印加されることなく前記外面上に凝結が形成されるのをほぼ防ぐＵ値と、１つのガラス板の１つの面上に曇り防止被膜と、周縁の周りに固定された枠とを有する断熱ガラスユニットを構成する。この断熱ガラスユニットは約０．２BTU/hr・ft2・F以下のＵ値を有することが可能である。別の実施形態は、そのドアは更に第３のガラス板と、該第２と第３のガラス板の周縁を周るよう配置され両ガラス板を隔てる第２封止材アセンブリとを備える。
【００８４】
本発明は更に冷却されるディスプレーケース用のガラスドアを提供する。そのドアは、内面と外面とを有する第１ガラス板と、該第１ガラス板の内面上の低放射率被膜と、内面と外面とを有する第２ガラス板と、該第２ガラス板の内面上の低放射率被膜と、該第１と第２ガラス板の間に配置された中央ガラス板と、該第１ガラス板と該中央ガラス板との間の第１スペーサーアセンブリと、該中央ガラス板と該第２ガラス板との間の第２スペーサーアセンブリとを備え、該第１と第２スペーサーアセンブリはウォームエッジ・スペーサーアセンブリであり、そのドアは更に１つのガラス板の１つの面上に曇り防止／霜防止被膜と、少なくとも１つのガラス板の周縁を周りそのガラス板を支持する枠とを備える。１つの実施形態では、該第１と第２ガラス板は同じ幅と高さを有する。
【００８５】
以上、本発明の原理、実施形態、及び動作モードを説明した。しかし、上記実施形態は例示であり、本発明は上記特定の実施形態に限定されると理解されるべきではない。当業者は本発明の範囲を逸脱することなく、これらの実施形態を変更することが可能であることは理解されるべきである。
【００８６】
本発明の適用を冷蔵庫又は冷凍庫ドアの用途において説明したが、他の用途は自動販売機、天窓、又は冷凍トラック、自動車ミラー、特に外部ミラー、サウナ、スチームバス、シャワードア、切符売り場窓、バスルーム窓、バスルームミラー、高湿度又は雨に曝される屋外クーラー及び冷凍庫、及び曇り防止又は霜防止被膜／薄膜が必要な他の任意の用途を含む。これらの用途の幾つかにおいては、定期的に開けられ冷たい面をより湿気の多い環境に曝すドアに使用されるのではないので、当該ガラスの第２の又はより冷たい面上の凝結は問題ではない場合がある。そのため、当該ガラスの設計における重要な要素は、コスト（エネルギーコスト、ガラスとその設置のコスト）、可視透過率、耐久性等である。
【００８７】
本発明の好適な実施形態を説明したが、これらは例として提示したものであり、限定のためではないことは理解されるべきである。従って、本発明の範囲は上記例示の実施形態によって限定されるべきではない。
【００８８】
明らかに、上記の開示から本発明の変更が多数可能である。従って、本発明は本明細書で具体的に説明した態様とは異なる態様で実施されてもよいことは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の１つの実施形態を使用する冷蔵システムを示す図である。
【図２】本発明に係る冷蔵庫用ドアを示す図である。
【図３】本発明に係る冷蔵庫用ドアの部分断面図である。
【図４】本発明に係る冷蔵庫用ドアの部分断面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１０  冷蔵庫用ドア
５０  断熱ガラスユニット
５５  枠
６０  外側ガラス板
６１  外面
６３、７３  低放射率被膜
６５  中央ガラス板
７０  内側ガラス板
７５  曇り防止又は霜防止被膜又は薄膜
９０  第１封止材アセンブリ
９５  第２封止材アセンブリ
９２  外側チャンバー
９４  内側チャンバー
【図１】
0005449773.tif 000005
【図２】
0005449773.tif 000006
【図３】
0005449773.tif 000007
【図４】
0005449773.tif 000008