酒柜中空玻璃表面凝露原因及解決措施

摘 要：中空玻璃是雙層玻璃窗的一種發展產品，是將二塊或二塊以上的玻璃邊部密封在一起，玻璃之間形成靜止干燥氣體隔熱空間的整體玻璃結構。靜止氣體隔離層熱傳導系數比任何材料都低，因此中空玻璃具有突出的隔熱、隔音、抗凝霜結露性能。 中空玻璃由于其卓越的隔熱性、保溫性、節能性、隔音性、安全舒適性、防凝霜、防灰塵污染、經過一百多年的發展，到本世紀五十年代在全世界得到了廣泛應用。

關鍵詞：中空玻璃門；表面凝露；酒柜

中空玻璃門的結構主要包括門框、中空玻璃和門封條，其在建筑、交通以及冷藏等行業的運用比較廣泛，由于形成中空玻璃的靜止氣體隔熱層傳導系數很低，因而它的抗凝霜結露性能較好[1]。凝露是指在遇到低溫物體時，高溫、高濕的氣體在下降到露點溫度以下后，表面出現液化成水珠凝結的現象，該過程中主要由室內溫度、柜內溫度、相對濕度和露點溫度共同決定。

1 中空玻璃構造

1.1 造成酒柜中空玻璃表面凝露的原因

當遇到低溫氣體時，高溫、高濕的氣體達到露點溫度而在其表面液化為液體的現象。因為酒柜內部的溫度比酒柜外部的溫度要低，酒柜內部的冷量通過絕熱層和門封條向酒柜外擴散，因而，使得酒柜以及門體的表面出現較低的溫度，當其與高溫、高濕的氣體相遇時，便會出現凝結成露的現象，即產生凝露。其中凝露又包括霧狀、珠狀以及流水狀三級。并且結露的發生受室內溫度、冰柜內的溫度、相對濕度和露點溫度等影響。在一定溫度的空氣中，當水蒸氣達到飽和時，空氣的飽和溫度叫做露點溫度[2]。此外，需要注意地是，當溫度條件一定的情況下，當空氣中的相對濕度在不斷增加時，結露的溫度與環境空氣溫度越是接近。即環境溫度與露點溫度之間越是接近，就越容易出現凝露的現象。

1.2 影響中空玻璃的性能的因素

在冷藏行業中使用的中空玻璃，判定其性能的主要指標為密封性，防結露和節能性等，K值是判定中空玻璃性能好壞的一個量化指標，影響K值的因素主要有：玻璃、間隔條（框）和密閉腔體內的氣體等。

中空玻璃邊部密封材料的性能對K值有一定的影響。通常情況下，邊部間隔使用槽鋁法，重量輕，加工簡單，但其導熱系數較大，導致中空玻璃邊部熱阻降低，當室內外溫差較大時，溫度高的一側的玻璃邊部會產生凝露現象。

1.3 解決酒柜中空玻璃門外層凝露的有效措施

通常情況下，形成結露的露點溫度比環境溫度要低，因此，要想有效預防凝露的產生，必須要讓不允許發生凝露部位的表面溫度始終保持在周邊環境溫度之上。而對于酒柜玻璃門來說，要想避免酒柜中空玻璃外表面出現凝露，需要令中空玻璃門的表面溫度始終高于特定環溫的露點溫度。一般來說，酒柜類產品標準凝露試驗環境下環溫為32℃，相對濕度在85%情況下玻璃表面的露點為29.2℃。也就是說，要想使酒柜使用的門在標準凝露試驗環境下不產生凝露，則要保持中空玻璃門表面的溫度大于等于29.2℃。

為此，要想達到理想的不凝露的效果，一方面可以使得中空玻璃門的保溫效果得到進一步加強，從而使露點溫度要低于玻璃門的外表溫度；另一方面可以對中空玻璃的外側玻璃進行加熱，從而使玻璃門外側溫度大于等于露點溫度[3]。

一般情況下，酒柜的箱體內溫度保持在5℃到18℃之間，在做凝露實驗時，選擇12℃作為溫度特征點，此時，中空玻璃外側的露點溫度在標準凝露實驗環境下為29.2℃，于是便可得出露點溫度TW的計算公式：

TW=t1-K（t1-t2）/α

式中：TW表示露點溫度；t1表示室內溫度；t2表示箱體溫度；K表示導熱系數；α表示箱外空氣對箱體外表面的導熱系數。此時，若將雙層中空玻璃門的表面溫度假設為露點溫度，那么由上述公式便可將中空玻璃的導熱系數K值計算出來，其值為1.05（α取均值）。并且，伴隨玻璃間隔的寬度增加，中空玻璃的導熱系數還會相應減小，而當玻璃間隔寬度增加到16mm以后，恰好出現相反的情況，其中K值隨玻璃間隔寬度的變化。

由圖1可知，采用單獨的普通雙層中空玻璃要想實現防止凝露的產生，遠遠難以達到理想的要求，所以這里考慮采取三種措施來有效預防凝露的產生，一是采取三層中空玻璃門，利用兩個中空腔體，從而有效降低內側腔體外側的露點，同時提升外側腔體內層箱體的溫度，以便使得K值降低；二是利用超級間隔條技術，來有效防止酒柜中空玻璃表面產生凝露的現象[4]，三是采用Low-E鍍膜玻璃來控制凝露的產生。

首先，采取三層中空玻璃層，增加了中空玻璃的重量，同時與UI設計的需求相配合，將電加熱的方式運用在內銷酒柜的玻璃門結構之上，同時增添可以手動打開的控制開關。利用電鍍膜的方法將一層金屬導電膜覆蓋在外側玻璃的內側面，并將導電引線設置在門體的上下兩端，利用變壓器對電鍍膜進行供電。電鍍膜通電后，電流在鍍膜的外側玻璃內表面均勻通過，便可達到加熱的目的，從而使得外側玻璃表面溫度高于露點溫度，以便有效防止凝露的產生[5]。加熱外層玻璃的方法則是避開降低K值這個難點，提高外側玻璃表面溫度的方法來達到防凝露的效果。

其次，利用超級間隔條技術，目前建筑行業的中空玻璃已經普遍使用了暖邊密封系統，該間隔條不含任何金屬材料，采用100%的聚脂彈性微孔結構材料制作而成。該間隔條同時解決中空玻璃節能和耐久性一對矛盾，在中空玻璃行業引起了一場革命，大大提高了門窗玻璃的節能效果和使用壽命。目前超級間隔條已被歐美等發達國家廣泛使用。

再次，使用Low-E鍍膜玻璃，Low-E鍍膜玻璃本質上屬于一種低輻射透明導電膜，其對可見光有良好的透光性，因此不會浪費寶貴的采光能源；同時它還具有良好的光學特性和電學特性，因此對中遠紅外線有很高的反射性。

2 結束語

高溫、高濕的氣體在遇到低溫氣體時，往往表面會產生液化的現象，這種現象會導致酒柜中空玻璃外表面產生凝露，通過使用不同的材料替代普通中空玻璃配置的材料，可不斷改善中空玻璃的節能效果。用低輻射玻璃替代普通中空玻璃中的透明玻璃，節能改善25%；在此基礎上，使用暖邊超級間隔條，節能效果將進一步提高36%。為了有效預防這種現象的發生，一方面可以采取三層中空玻璃層，利用電流在外側玻璃內側面鍍膜上均勻流通來增加外側玻璃表面的溫度；另一方面可以采取超級間隔條或者Low-E玻璃，利用其較高的抗凝露系數，來達到有效預防凝露的作用。

參考文獻

[1]羅倫.中空玻璃（雙層）與鍍膜玻璃門在冷凍箱上的應用比較[J].家用電器科技，2008（2）：117-118.

[2]劉軍.實唯高暖邊中空玻璃門窗的節能性能[C].2008年全國塑料門窗行業年會論文集，2008：113-121.

[3]劉軍.暖邊中空玻璃門窗的節能特性[C].2003年全國塑料門窗行業年會論文集，2003：230-235.

[4]谷民，魏建強.淺談彩板中空玻璃門窗在工業工程中的應用[C].全國能源與熱工學術年會論文集，2004：741-743.

[5] 李陽松.制冷展示柜玻璃門的凝露計算及玻璃電加熱膜功率計算[J].電器 ，2012（z1）：151-160.