關于制冷展示柜中空玻璃門結構設計要點的探究

李陽松 程凱 潘頌山 鄭兆志

摘要：制冷展示柜的展示效果是通過透明中空玻璃門實現的，中空玻璃門在使用中常見的失效形式主要有中空層濕氣、凝露，玻璃爆裂，門框破損等，本文從中空玻璃門的基本結構及受力分析，試驗效果對比，探討了制冷展示柜中空玻璃門的設計要素及注意事項。

關鍵詞：制冷展示柜；中空玻璃門設計；凝露；密封；玻璃配置

前言

本文參閱建筑行業相關標準，根據制冷行業的特點分析了制冷展示柜中空玻璃門體的基本結構，討論了中空玻璃門的配置、設計參數的選擇依據及注意事項，為設計制造提供參考經驗數據。

1.制冷展示柜中空玻璃門體的基本功能及構成分析

制冷展示柜中空玻璃門是冷藏冷柜、冷凍柜上作為柜口開關存取物品的關鍵部件，基本結構包括明框玻璃門結構和隱形框玻璃門結構。

明框玻璃門結構如圖 1：中空玻璃全部被框條所包圍，通過門框上的卡槽將中空玻璃嵌入在門框內，為了產品造型的需要在外框上加裝具有一定造型特點的塑料門框或者金屬門框構成，形成不同風格的門體。

明框玻璃門的中空玻璃，其構成玻璃為齊邊結構，典型結構見圖1的B和C所示，根據中空層數量分為單中空和雙中空玻璃。

隱形框玻璃門結構如圖2：門框全部被外層玻璃所遮擋，門體正面全部是整塊玻璃，通過外層玻璃絲印的不同，帶來風格各異的隱形門框結構玻璃門。

隱形框玻璃門的中空玻璃，其構成玻璃片為飛邊結構，典型結構如圖2的B和C所示，根據中空層數量可分為單中空層和雙中空層中空玻璃。

1.1 門框

中空玻璃的配置

在制冷展示柜中Low-e膜在中空玻璃的位置十分關鍵，在相同制冷工況和測試工況下玻璃Low-e層位置不同，其隔熱效果各異，圖7和圖8是Low-e玻璃門在32℃/65%儲藏溫度2.4℃條件下不同Low-e面的試驗效果：

根據中空玻璃在制冷展示柜中膜層位置不同對保溫效果的不同，應該將玻璃門配置由制冷展示柜內表面到展示柜外表面對中空玻璃進行描述，如下：

2. 中空玻璃門的使用工況及載荷分析

密封在中空玻璃內的空氣隨氣壓、溫度的變化而變化，海平面與高原地帶環境大氣的壓差，對玻璃及密封膠產生載荷，大氣壓差產生的載荷直接從壓差可以得到計算，而載荷與溫度變化的關系如公式（1）：

（1）

--溫度變化 時中空玻璃內部氣體壓力變化值， ；

--中空玻璃間隔層封裝密封時的氣壓， ；

---中空玻璃間隔層封裝密封時的溫度， ；

---玻璃門在運輸或使用時的溫度， ；

例如電加熱中空玻璃門體生產時的氣體條件為32 ，沿海地區大氣壓認為是1個標準大氣壓（100kPa），冷柜的儲藏溫度為-15 ，當玻璃表面不加熱時，氣體的平均溫度為0 ，此時，中空層內氣體壓力：

=

=-11.7kPa

3.制冷展示柜中空玻璃門體的設計及控制

隔熱設計主要根據制冷展示柜使用的環境溫度、濕度等工況以及展示柜的制冷方式：直冷、風冷，門體用于冷藏還是冷凍等條件，參照隔條標準選擇中空隔條型號確定中空層厚度，進行中空玻璃的U值計算和表面玻璃的凝露計算，通過計算、測試情況以及產品對門體成本的要求，進行中空玻璃配置，決定是否采用低輻射Low-E玻璃、單層中空、雙層中空以及中空層是充惰性氣體還是真空結構，表面是否采用電加熱除露等配置。

4.結語

（1）在制冷展示柜中有的需要在中空玻璃內充惰性氣體，這時采用熱熔丁基膠作為一道密封，并且在一道密封合片后充氣，再進行二道密封比較可靠；

（2）當制冷展示柜生產地與使用地區的氣壓差較大時，結構設計采用非鋼化玻璃，并且采取壓力平衡措施。

參考文獻：

[1]JC/T 486-2001 中空玻璃用彈性密封膠[S]

[2]JC/T 2069-2011 中空玻璃間隔條[S]

[4]馬啟元.中空玻璃一道密封膠的性能要求與正確使用[J].中國建筑防水，2008.5∶15-19