CN102245059A - 具有次级气帘的前开式陈列柜 - Google Patents

Abstract

制冷柜具有基部以及位于所述基部上的制冷舱。后壁及顶部沿着所述制冷舱。冷藏系统包括吸热换热器及第一风扇。所述第一风扇定位成驱动来自第一入口的气流越过吸热换热器。所述气流的第一部分通过后壁和顶部并从第一出口排出。第二风扇定位成驱动来自第二入口的第二气流以从第二出口排出。所述第二气流绕过所述吸热换热器。转向端口定位成导引所述第一气流的第二部分与所述位于第二出口上游的所述第二气流合并。

Description

具有次级气帘的前开式陈列柜

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C§119(e)(1)要求于2008年12月10日提交的名称为“具有次级气帘的前开式陈列柜”的共同未决美国临时专利申请NO.61/121,408的优先权，因此该申请公开的内容通过参照的方式将其全部结合于此。

背景技术

本发明涉及制冷柜。更具体地，本发明涉及前开式柜/售货机(merchandisers)。现已存在很多种类的制冷柜。存在主要用于消费者获取产品的自助服务柜。存在各种自助服务制冷柜构造，包括：前开式柜；顶开式柜；前门滑动式柜；以及前门铰接式柜。在前开式柜中，制冷空气帘流沿着开口向下通过。帘流的一部分与一些夹带的环境空气一起返回到靠近所述开口底部的入口/返回口。名称为“冷藏展示售货机，”的美国专利NO.6,722,149公开了一种前开式柜，其中环境空气的次级气帘流在制冷帘前面向下通过。使用次级帘流可以促进更多比例的制冷帘流进入再循环，并且减少从环境空气到制冷帘流的循环部分间的热传递。名称为“多段气帘分离挡板”的美国专利NO.7,162,882公开了一种具有两个次级气帘的前开式柜。第一次级气帘在制冷气帘前面向下通过，由从入口/返回口前面吸取的返回气流形成。环境空气的第二次级气帘流在第一次级流前面直接越过所述开口。所述第一次级流因此在某种程度上比第二次级流更冷，从而进一步减少到返回流的热传递。如所具体阐述的，美国专利NO.6,722,149和美国专利NO.7,162,882的全部内容以参照的方式结合于本文。

发明内容

本发明的一个方面是一种具有基部的制冷柜。制冷舱在该基部的上方。后壁和顶部沿着制冷舱。制冷系统包括吸热换热器以及第一风扇。该第一风扇定位成驱动来自第一入口的气流越过吸热换热器。所述气流的第一部分通过后壁及顶部，并从第一出口排出。第二风扇定位成驱动来自第二入口的第二气流从第二出口排出。所述第二气流绕过吸热换热器。转向端口定位成导引所述第一气流的第二部分与第二出口上游的第二气流合并。

在不同的实施方式中，所述吸热换热器及第一风扇可在基部内。

所述柜可被实施为对现有柜的构造进行重新设计或对现有柜进行再制造。

一个或多个实施例的细节将在附图及下述描述中进行阐述。其他特性、目的及优点将从描述、附图以及权利要求中变的明显。

附图说明

图1是根据示例性实施例的制冷柜的透视图的图示。

图2是根据图1的实施例的所述柜的侧面截面图的图示。

图3是现有技术的柜顶部的截面图的图示。

图4是根据图1的实施例的所述柜的第一顶部的截面图的图示。

图5是根据图1的实施例的所述柜的第二顶部的截面图的图示。

图6是根据示例性实施例的转向的初级气流中的百分比与速度比的图示。

图7是根据示例性实施例的混合温度和相对湿度与转向的初级气流的百分比的关系的图示。

图8是根据示例性实施例的负载减少及次级气流温度减少与转向的初级气流的百分比的关系的图示。

不同附图中相似的数字及标记表示相似的元件。

具体实施方式

图1示出了制冷柜20。所述柜20(同时参见图2)从第一(例如，以面向柜的消费者的角度看的左边)端22向第二(右)端24延伸。所述柜具有前部26和后部28。所述示例性的前部26具有通向制冷舱32的开口30。所述开口可从靠近顶部36的上端34延伸到靠近位于所述舱下方的基部40的下端38。所述基部40可以包括部分制冷设备(将在下文进行讨论)。

图2示出了在后壁结构44的前表面42前面的舱32。所述后壁结构44包括后管46部分。所述示例性的舱32同时也位于顶壁/上壁结构50的下表面48的下方，所述顶壁/上壁结构50包括顶管部分52。所述顶管部分52从其与后管部分46的上端的连接处延伸。所述舱32包括一列竖直的架子60。每个示例性的架子60从位于后壁44的后端/边缘62延伸到前端/边缘64。每个示例性的架子60具有可支撑制冷产品68(例如，食物，饮料等等)的上表面66。

在一个示例中，所述制冷系统的压缩机70及排热换热器(例如，气体冷却器或冷凝器)72可以位于所述柜基部40内。风扇(未示出)可迫使气流越过冷凝器72。可替代的实施方式可涉及将一个或多个制冷系统部件远程设置。例如，单个远程中央压缩机以及冷凝器可以将制冷剂输送到多个陈列柜。

膨胀装置76及吸热换热器(例如，蒸发器)78也可以位于基部40内。风扇80可在基部40内，以沿着流动路径510驱动再循环气流500。所述气流500在靠近开口30的下端38的入口/返回口82处进入基部。随着所述气流500通过后管部分46向上传输，部分502作为分支流被排出到所述舱中，越过/围绕产品68流动以冷却所述产品。所述流500的剩余部分到达顶管部分52。

在现有技术中，所述气流通常沿着基部内的流动路径510的第一腿部510-1流动，并通过所述蒸发器78以被冷却。然后，所述气流500通过后管部分46沿着第二腿部510-2向上流动。去掉分支流502(若有的话)，所述气流500随后通过顶管部分52沿着第三腿部510-3向前流动(如图3所示)。所述气流从出口90被排出(例如，作为排出流504)。排出之后，所述流504可与次级帘流506相互作用/连通。所述次级帘流506从紧邻出口90的前端/前方的第二出口92被排出。所述出口92紧邻头部(header)94(例如，包括灯96)的后方。所述次级帘流506由次级气流508提供，所述次级气流508由第二风扇102驱动通过次级管100。所述示例性的次级管100作为所述柜顶部结构50的一部分形成在顶管部分52的上方。所述示例性次级管100及相关的流动路径具有入口104。所述入口104靠近所述柜顶部的后部。

图4示出了根据基于图3的基准版本的一个示例性实施例的修改的柜的顶部。在所述顶管部分中，所述流500被隔板106进一步分离成第一部分512(沿着第一支路520)，所述第一部分512作为制冷气帘504’从出口90穿出。第二部分514被转向(沿着第二支路或通道522)以与所述第二气流508合并，以形成次级气帘/气流506’(以预冷却相对于气流508的所述次级气帘流)。由于所述气流500被冷却，所述次级帘/流506’将比现有技术中的次级帘/流506更冷。所述示例性的流514经由所述出口92上游的开口/端口120(转向端口)被引入流508中。偏转器122可以定位成帮助阻止流508流入通道522。所述示例性的偏转器从端口120的上边缘向下延伸，所述偏转器可由非金属或其他相对绝缘的材料制成，以限制由于偏转器一侧的流508及位于另一侧的流514的温度差引起的偏转器冷凝的机会。

图5示出了柜200的顶部202，除另外描述，该柜200与柜20类似。隔板204被定向/或以别的方式构造成将支路522’朝向端口206会聚。相对于流514，所述会聚增加了流514’流出出口206的速度。该增加的速度引起混合增加，这可能使流506”相对于图4中的流506’更为均匀。该增加的速度也意图减少流通过支路/通道522’时反向的机会。

在一个示例中，图3的现有技术中的流504在温度为34℉(1.1℃)以及相对湿度为90％时被排出；所述流506在环境温度为75℉(23.9℃)以及相对湿度为55％时被排出。在如图4或图5所示的修改的实施例中，充足的气流514/514’与气流508混合，使得所述排出的气流506/506”温度大约为67℉(19.4℃)，相对湿度为64％。

在图6的图示中，竖直轴线代表对于在水平轴线上示出的不同气流比，转向且与次级气流508混合以产生预冷却的次级气流506’/506”的气流500的百分比。所述气流比定义为混合的次级气帘/气流506/506”的平均速度与制冷气帘504’/504”的平均速度之间的比，取决于气流的体积流率和开口宽度(出口区域)获得了不同的比。总的初级气流500和次级气流508的示例性比接近相同(例如，气流500在气流508的一半或两倍之间，更窄的，可为80-120％)。在图6的示例中，当总的初级气流500比次级气流508少8％时，所述初级和次级开口宽度相同。当在34℉(1.1℃)且相对湿度为90％的转向流与75℉(23.9℃)的环境温度以及55％的相对湿度的气流508混合时，热力学要求质量和能量都保留。

图7示出了图6所示的被转向气流的百分比(％)对混合的次级气流506’/506”的温度和相对湿度产生的影响。

图8中左侧竖直轴线示出了在图7所示的温度和湿度水平下工作的次级气帘的渗透及总的冷却负载减少的情况。虽然次级气帘的出现将减少在初级气帘和次级气帘之间的界面剪切/混合量然而这种相互作用并未完全消除。通过预冷却所述次级气帘，初级气帘和次级气帘之间的温度差异减小，同时由于同样的剪切/混合，将发生更少的渗透。图8右侧竖直轴线示出了对于图6和图7的转向流的百分比(％)，次级气帘的温度减少。

从流500中的示例性转向有效的转向大约为到达隔板106/204处的流500的剩余部分的5-40％(更窄的，15-25％)的流514/514’，或通过吸热换热器的初始流500的1-12％(更窄的，3-10％或4-7％)的流514/514’。所述示例性的流514/514’有效的将次级帘流506’/506”的温度至少减小到比流508的温度大约低2℉(1.1℃)(更窄的，5℉-8℉(2.8℃-4.4℃))。

已经描述了一个或多个实施例。然而应当理解的是，可以作出各种修改。例如，存在的教导可以实施到对现有的或正在开发的柜及其构成的再设计或再制造中。因此，其他实施例也在下述权利要求的范围内。

同样重要的是注意到在优选的或其他示例性实施例中示出的具有次级气帘的制冷柜的构造及其元件的布置仅仅是示意性的。即使在本发明中只有几个本发明的实施例被详细描述，阅读本发明的本领域技术人员应当明白很多修改(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状及比例的变化；参数值；安装布置以及使用的材料、颜色及方向等等)是可能的而不偏离所述主题新颖性的教导以及优点。例如，以整体形式示出的元件可以由多个部分或元件构成，所述通风系统(plenum)及其入口、出口及气流装置可以以任何合适的方式布置或以其他方式被改变。所述结构和/或构件或连接件或所述柜的其他元件的长度或宽度也可以被改变。应当注意到，制冷柜的元件和/或组件可以由提供足够强度或耐用性的很多种类的材料中的任何一种以多种颜色、质地及其组合构造。因此，所有这种修改都意图包括在所附的权利要求的范围内。在优选及其他示例性实施例的设计、工作条件及布置方面的其他代替、修改、改变及省略也不偏离所附权利要求的精神。

可以根据替代的实施例改变或重新排列过程或方法步骤的次序或顺序。任何手段附加功能条款意图包括本文描述的执行所述功能的结构，不仅包括结构上的等同物，还包括等效的结构。在优选的及其他示例性实施例的设计、工作条件及布置方面进行的其他代替、修改、改变及省略也不偏离所附权利要求的精神。

Claims (19)

1.一种制冷柜，包括：

基部；

位于所述基部上方的制冷舱；

沿着所述制冷舱的后壁；

沿着所述制冷舱的顶部；

制冷系统，包括：

吸热换热器；以及

第一风扇，其定位成驱动来自第一入口的第一气流越过所述吸热换热器；所述第一气流的至少一个第一部分通过所述后壁及顶部从第一出口排出；以及

第二风扇，其定位成驱动来自第二入口的第二气流绕过所述吸热换热器从第二出口排出，其中：

转向端口定位成导引所述第一气流的第二部分与所述第二出口上游的所述第二气流合并。

2.如权利要求1所述的柜，其中所述第一出口和所述第二出口被定位以产生相邻的第一气帘和第二气帘，所述两个气帘的一部分返回第一入口以成为气流。

3.如权利要求1所述的柜，其中所述转向端口的尺寸设计为通过所述第一气流的大约1％-12％作为所述第二部分。

4.如权利要求1所述的柜，其中所述第一出口靠近所述制冷舱的前上部；以及所述第二出口紧邻第一出口的前部。

5.如权利要求4所述的柜，其中转向通道的横截面在朝向转向端口的方向上逐渐变细，在所述转向端口处所述第一气流的所述第二部分与所述第二气流合并。

6.如权利要求1所述的柜，进一步包括至少一列竖直排列的架子。

7.如权利要求1所述的柜，其中所述吸热换热器下游的所述气流的一部分沿着制冷舱的后部转向到制冷舱。

8.一种操作如权利要求1所述的柜的方法，所述方法包括：

通过所述第一风扇驱动所述第一气流；

通过所述第二风扇驱动所述第二气流；以及

转向所述第一气流的大约1％-12％的所述第二部分以与第二出口上游处的所述第二气流合并。

9.如权利要求8所述方法，其中所述转向有效地将靠近所述第二出口的所述第二气流的温度减少至少约1.1摄氏度。

10.如权利要求9所述方法，其中所述转向有效地将靠近所述第二出口的所述第二气流的温度减少大约2.8-4.4摄氏度。

11.一种制冷柜，包括：

基部；

位于所述基部上的制冷舱；

沿着所述制冷舱的后壁，所述后壁包括后管；

沿着所述制冷舱的顶部，所述顶部包括顶管；

制冷系统，包括：

吸热换热器；以及

第一风扇，其定位成驱动来自第一入口的第一气流越过所述吸热换热器；所述第一气流的至少一个第一部分通过所述后管及顶管从第一出口排出；所述第一气流的第一部分至少部分地产生初级气帘；以及

第二风扇，其定位成驱动来自第二入口的第二气流绕过所述吸热换热器从第二出口排出，所述第二气流至少部分地产生次级气帘；以及

设置在顶管内的隔板，所述隔板定位成将所述第一气流的第一部分导引到所述第一出口，且可将所述第一气流的第二部分导引到所述第二出口以预冷却所述次级气帘。

12.如权利要求11所述的柜，其中位于所述隔板和所述顶管之间的流动路径朝向所述第二出口会聚，以加速所述第一气流的第二部分。

13.如权利要求12所述的柜，进一步包括接合到所述顶管的偏转器，所述偏转器定位成朝向所述第二出口向下导引所述第一气流的第二部分。

14.如权利要求13所述的柜，其中所述第一气流中的至少一个第三部分从所述后管被转向到所述制冷舱。

15.一种操作前开式制冷柜的方法，所述方法包括：

导引第一气流通过吸热换热器以冷却所述第一气流；

导引所述第一气流的第一部分作为第一气帘流越过所述制冷柜的开口；

导引第二气流；

转向所述第一气流的第二部分与所述另一气流合并；

将所述组合的第二气流和所述第一气流的第二部分排出到所述第一气帘流的前面，作为第二气帘流；以及

返回所述第一气帘流和所述第二气帘流的至少一部分以作为第一气流通过所述吸热换热器。

16.如权利要求15所述方法，其中所述转向有效地将所述第二气流的温度减少大约2.8-4.4摄氏度。

17.如权利要求15所述方法，其中所述转向有效地将所述第二气流的温度减少至少约1.1摄氏度。

18.如权利要求12所述方法，其中所述第一气流的第二部分大约为位于转向点处的所述第一气流的大约1％-12％；所述第一气流的第二部分大约为所述第二气流的大约1％-11％。

19.如权利要求12所述方法，其中所述第一气流的第二部分大约为位于转向点处的所述第一气流的大约4％-7％；所述第一气流的第二部分大约为所述第二气流的大约4％-7％。

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