一种应用于冰吧透明玻璃门的除露解决方案与分析

闫伟*

（1-上海理工大学能源与动力工程学院，上海 200093；2-青岛海尔特种电冰柜有限公司，青岛，266101）

一种应用于冰吧透明玻璃门的除露解决方案与分析

闫伟*1,2

（1-上海理工大学能源与动力工程学院，上海 200093；2-青岛海尔特种电冰柜有限公司，青岛，266101）

根据汽车后挡风玻璃除霜除露技术原理，提出了一种应用于冰吧透明玻璃门除露的解决方案，进行了具体方案设计和实验验证，证实了方案的可行性，并分析了实施方案的优劣势及其应用前景。

冰吧 玻璃门 除露 电加热

1 引言

随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，人们开始追求高档次的生活质量，冰吧作为一种新兴的制冷家电，以高贵典雅的外观设计，高技术含量的性能设计，正逐步进入人们的日常生活中。同时冰吧具有全透明玻璃门体设计，可全方位展示内部放置物品，并且具有冰箱的冷藏（冷冻）功能，已成为客厅家电中必不可少的一员。冰吧透明玻璃门体展示效果极佳，但门体如何除露问题一直是透明玻璃门需要解决的首要任务。

目前，冰吧透明玻璃门除露解决方案有采用中空玻璃、双中空玻璃[1]、真空玻璃、真空中空组合玻璃、镀膜玻璃、导电膜玻璃等[2]，这些方案中中空玻璃或双中空玻璃在环境温度低、湿度小的情况下可以满足要求，但在高温高湿条件下则不能完全去除冰吧透明玻璃门表面凝露；其余几种虽然可以满足在高温高湿条件下冰吧透明玻璃门表面不凝露，但价格较昂贵。

根据文献[3]，汽车后挡风玻璃除霜除雾原理是在车内外温差较大时开启后挡风玻璃上的电加热丝，电加热丝产生的热量使得玻璃内侧露珠蒸发，通过玻璃的导热来溶化外侧附着的霜和冰，达到除霜除露的效果。后挡风玻璃上的电加热丝布置在玻璃内侧，呈细条线状，多条、横向分布，通过合理布置各条电加热线间距，使除霜除露效果达到最佳。

本文借鉴汽车后挡风玻璃除霜除雾技术原理，提出一种应用于冰吧透明玻璃门除露的新的解决方案，该方案成本较低，但除露效果良好，是目前较好的一种冰吧透明玻璃门除露解决方案。

2 冰吧透明玻璃门的电加热除露解决方案

2.1 冰吧透明玻璃门电加热除露原理

现冰吧透明玻璃门除露解决方案中，玻璃门采用中空玻璃结构，共有2层玻璃，其中内层玻璃板为4mm厚钢化玻璃，外层玻璃板为钢化加丝网印刷，厚度也为4mm。借鉴汽车后挡风玻璃除霜除露原理，将电加热线以一定间距、横向布置在外层玻璃板上，如图1所示。

图1中所示的冰吧透明玻璃门电加热除露方式主要由中空玻璃门、变压器、控制开关、连接导线等部分组成，各部分功能及连接原理如下：控制开关--控制变压器输入电压开关，进而控制透明玻璃门电加热通断；变压器--将输入电压220V AC转换为需要的工作电压36V AC；中空玻璃门--冰吧保温、展示部件，电加热除露实施载体；连接导线--作为电导线，连接以上各部件。

图1 冰吧透明玻璃门电加热除露方案及温度测点布置图

输入交流电压经过控制开关与变压器输入端相连，变压器输出端与中空玻璃门电加热线连接，当控制开关处于“开”时，变压器输出36V，透明玻璃门电加热线通电，电加热处于工作状态；当控制开关处于“关”时，变压器无输出电压，透明玻璃门电加热线不通电，电加热处于关闭状态。

图2 中空玻璃外层玻璃电加热布置方案示意图

2.2 中空玻璃外层玻璃电加热方案

中空玻璃外层玻璃电加热布置方案如图2所示。该方案的电加热线材质为导电银浆，通过丝网印刷工艺将导电银浆印刷到玻璃板上，然后放置在温度（150～170）℃左右环境中固化完成。

该方案采用的横向电加热线宽度为0.5mm，各条加热线间距为（25～30）mm，连接方式为并联，总数量为26条；两侧的两条竖向宽加热线宽度为6mm，其相当于各条横向加热线的并联端主电路，因此宽度较大。横向加热线间距不等是考虑到冰吧箱体内部上部温度偏高，下部温度偏低的情况，下部加热线间距较小，上部加热线间距较大，这样可以更好地保证加热除露效果。按照此计算，此方案玻璃上电加热线总的电阻值为（30～35）欧姆。

2.3 中空玻璃电加热方案原理

该方案透明玻璃门中空玻璃除露方式由外层玻璃电加热和中空玻璃底部电加热线组成，外层玻璃电加热线电阻值为（30～35）欧姆，中空玻璃底部电加热线为电热导线，呈“U”型放置在中空玻璃底部外侧密封胶内，电阻值为10欧姆，二者串联后沿中空玻璃右侧经由上部门轴孔穿出。两种电加热方式总电阻值为（40～45）欧姆，输入电压按照安全电压36V计算，根据公式P=U2/R计算得，中空玻璃电加热总输入功率为（28.8～32.4）W。此功率经测试可以满足试验条件下门体除露要求。

2.4 方案实施与实验验证

按照相应方案要求制作带电加热线的外层玻璃板，尺寸（长×宽×厚）为975×486×4mm，然后合成中空玻璃（中空玻璃厚度为20mm），密封符合国家中空玻璃密封标准要求，最后组装门体四周边框及内侧玻璃支撑件等，边框厚度为5mm，成型后透明玻璃门外形尺寸（长×宽×厚）为985×496×30mm，组装完成大约24小时后门体内密封胶固化完全，装机测试。整理测试用冰吧样机符合实验要求，性能良好，部件齐全，将样机放置实验室中进行测试。实验条件是，实验室满足1）风速维持在2.5m/s左右；2）环境温度32℃；3）相对湿度85%。实验标准：此实验条件下冰吧通电运行过程中，箱内温度达到标准要求情况下且平衡48小时后，透明玻璃门外表面不允许出线珠状或流水状凝露。在上述条件的实验室中，将冰吧样机通电运行，在冰吧冷藏箱内按照要求布置3个测温点，上中下各1个（如图1所示），调节温控器，使得冰吧冷藏箱内平均温度达到5℃以下，0℃以上。实验测试共分三组进行，测试结果如表1所示。开启门体电加热控制开关，箱内温度平衡后运行达48小时后观察透明玻璃门外表面凝露情况。

表1 实验测试结果

经过实验测试，在标准要求测试环境中，没有开启门体电加热控制开关时，冰吧运行过程中门体外表面凝露严重；开启电加热控制开关后，凝露现象消失，在冰吧箱内温度达到标准要求的情况下，玻璃门外表面没有出现珠状或雾状凝露，该方案符合标准要求。该门体电加热除露方案可以完全达到在最严酷标准要求条件下的除露效果，目前已在部分冰吧产品玻璃门上应用此项解决方案。

2.5 方案优缺点分析

此冰吧透明玻璃门除露解决方案和镀膜玻璃、电加热镀膜玻璃等比较有以下优势：其一，由于该方案采用的是普通钢化玻璃，因此在满足相同标准要求的条件下，其材料总成本较镀膜玻璃和电加热镀膜玻璃低30%～40%，这是其最大可利用优势；其二，该方案采用的钢化玻璃，普通钢化设备即可满足，相对镀膜玻璃、电加热镀膜玻璃加工设备而言，省去镀膜设备这项昂贵投入；其三，玻璃镀膜和电加热镀膜技术掌握难度较大，国际大型企业垄断此项技术，目前国内还未普及，自制成品率较低，大部分需要采购，采购成本较高，而此方案可完全实现自制，省去采购成本。目前此方案已在冰吧部分产品上应用，市场反映良好。

此冰吧透明玻璃门除露解决方案除了以上优势外，目前尚有以下几方面需要注意：

1）耗电量较大。为了减小对玻璃透明展示区域面积的占用，尽量减小对玻璃透明展示效果的影响，因此电加热线设计为细条状，除露完全靠电加热线通电发热，进而加热玻璃表面，然后扩散到玻璃相近区域，加热需要时间较长，因此耗电量较大。该方案设计电加热功率约为30W，而相同条件下电加热镀膜透明玻璃门总功率一般在20W左右。

2）工艺控制要求高。因电加热线宽度较小，只有0.5mm，印刷过程中工艺控制不到位，容易出现印刷不全、漏印等现象，导致电加热线粗细不一致，甚至出现断裂等问题，将影响电加热除露效果。而镀膜或电加热镀膜玻璃则没有此问题，技术效果保障好。

3）影响展示效果。横向印刷的多条电加热线虽然宽度较小，但对冰吧内部放置物品的展示效果还是存在影响，因此可应用于对外观展示效果要求相对不严格的产品中。镀膜或电加热镀膜玻璃为透明状态，不影响展示效果。

3 结论

根据以上分析，该透明玻璃门除露解决方案相对于镀膜和电加热镀膜玻璃除露方法具有很大的成本优势，并且实现起来也较方便，工艺操作较简单，设备投入较小。虽然此除露方案耗电量较电加热镀膜玻璃除露大，但有单独的除露控制开关，用户可以在需要除露的情况下打开，在不需要除露的情况下将开关关闭，这样即可起到省电的作用，操作简单方便。

综上，这种透明玻璃门电加热线除露方案，市场应用前景非常广阔，具有非常大的发展潜力，是值得推广使用的一种方案。

[1]徐松，慕志光，谢玉刚. 防凝露立式冷柜玻璃门[P]，中国专利：02270431 ，2002-10-24.

[2]龙建佑，胡勇军，李锡宇，黎观龙. 陈列冷柜玻璃门表面结露问题的试验研究[J]. 制冷学报，2010，31（3）：46～48.

[3]许伟光. 浅谈车用后挡风玻璃除霜线路的网印工艺[J]. 建筑玻璃与工业玻璃，2010（9）：28～30.

Solution and analysis on dew removal technology for transparent glazed door of ice bar

Yan Wei1,2
（1- University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093; 2- Qingdao Haier Special Electric Ice Chest Co.,Ltd., Qingdao, Shandong 266101）

In this paper a solution for dew removal applied to transparent glazed door of ice bar is presented according to the principle of frost and dew removal techniques of rear windscreen of vehicle. It is conf i rmed that this solution is feasible through detailed design and experimental validation. The advantages and disadvantages of this solution and its application perspects are also analyzed.

ice bar；glazed door；dew removal；electric heating

*闫伟（1980～），大学本科，青岛海尔特种电冰柜有限公司，负责冰吧产品项目开发，目前主要研究透明玻璃门的除露及节能方案的应用。联系地址：山东省青岛市崂山区高科园海尔路1号，邮编：266101。电话：0532-88936631/13791984561。电子邮箱：yanweihr@163.com 。