CN1122566A - 低温陈列商品柜 - Google Patents

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Abstract

低温食物商品柜，它具有一个前敞开式物品陈列区的壳体，一次冷空气系统，二次空气系统，一次冷空气系统使物品区内保持基本不变的0°Ｆ的冷冻食品温度或-5°Ｆ的冰淇淋类食品温度，在物品区内形成一系列穿过不同物品区域的沿前敞开口延伸的一次低温空气屏，二次空气系统保护一次空气屏，一次系统还包括一次蒸发器装置和定期给一次冷却装置除霜的高效反向的空气循环除霜装置。一次蒸发器装置工作温度为-5°Ｆ至-8°Ｆ或-12°Ｆ至-15°Ｆ，以保持0°Ｆ或-5°Ｆ物品温度。

Description

低温陈列商品柜
概括地讲，本发明涉及商品冷藏技术领域，更具体地说，本发明涉及专为冷冻食品的低温冷藏而设计的商品柜的改进。
大约自1960年以来，商品冷藏业中已出现了许多食物商品柜，这类食物商品柜具有前敞开式的用于11陈列和出售冷冻食品的食品陈列区。这种利用通风道空气流和多道空气屏障控制的已有技术结构的例子包含在下列专利中：
2,794,325    1957.6.4 (Shearer)席勒
2,836,039    1958.5.27(Weber)韦伯
2,855,762    1958.10.14(Zehnder)赞德
2,862,369    1958.12.2(Simons)西蒙斯
2,890,573    1959.6.16(Lamb)拉姆勃
2,936,596    1960.5.17(Rainwater)雷恩沃特
2,952,992    1960.9.20(Voorhies)佛海斯
2,962,875    1960.12.6(Barroero)巴罗洛
3,010,379    1961.11.28(Arzberger et al)阿兹伯格等
3,063,252    1962.11.13(Lamb)拉姆勃
3,063,253    1962.11.13(Dickson et al)狄克松等
3,063,254    1962.11.13(Dickson et al)狄克松等
3,063,255    1962.11.13(Fanick et al)凡涅克等
3,094,851    1963.6.25 (Beckwith)贝克韦斯
3,122,892    1964.3.3  (Beckwith)贝克韦斯
3,186,185    1965.6.1  (Bently et al)本脱立等
3,2l8,822    1965.11.23(Bently et al)本脱立等
3,287,929    1966.11.29(Beckwith)贝克韦斯
3,289,432    1966.12.6 (Brennan)et al)勃雷能等
3,365,908    1968.1.30 (MacMaster)麦克玛斯特
3,369,375    1968.2.20 (Gerweck et al)鸠韦克等
3,392,544    1968.7.16 (Perez)佩雷兹
3,420,070    1969.1.7  (Hermanson)海曼松
3,517,526    1970.6.30 (MacMaster et al))麦克玛斯特等
3,850,003    1974.12.26(Beckwith et al)贝克韦斯等
4,026,121    1977.5.31 (Aokage)奥卡格
4,144,720    1979.3.20 (Subera et al)苏贝拉等
4,265,092    1981.5.5  (Abraham)亚伯拉罕
4,302,946    1981.12.1 (Ibrahim)易卜拉欣
4,314,453    1982.2.9  (Abraham)亚伯拉罕
4,648,247    1987.3.10 (Takazawa et al)高泽等
4,964,281    1990.10.23(Tanaka)田中
4,048,303    1991.9.17    (Campbell et al)肯佩尔等
4,138,843    1992.8.18    (Tamayama et al)玉山等
所有冷冻食品商品柜的主要设计目的，对于冷冻食品来讲都是使陈列区的物品温度保持大约0°F，而对于冰淇淋来讲则要保持在大约-5°F至-10°F，在过去要达到这一目的就需要蒸发器盘管温度在-20°F一直到-35°F范围内。在较低的盘管温度下，蒸发器盘管上的结冰加速，这样盘管除霜的频率和/或持续时间就变得较高和/或较长，结果是除霜的热量常常使物品陈列区的温度升高。更进一步，已有技术中的前敞开式冷冻食品陈列柜的低效率导致了高能耗。这样，大量的能量消耗与要使物品保持适当的温度以便延长其在陈列架上保证高质量的时间这一固有的问题结合在一起，导致了市场上倾向于用封闭的，玻璃的前取物式商品柜。
本发明的低温食品商品柜具有一个壳体，该壳体有一个前敞开式物品区域；一次冷空气系统和二次空气系统，一次冷空气系统使物品区内保持基本不变的，至少为0°F的低温目标温度，在物品区内形成横穿前敞开口的多个一次低温空气屏，二次空气系统保护一次空气屏，而且，一次系统还包括一次蒸发器冷却装置和定期给一次冷却装置除霜的反向空气循环除霜装置，一次蒸发器装置工作温度大约为-8°F至-12°F的盘管温度，以使物品区温度保持在0°F至-10°F。
本发明的主要目的是提供一种低温前敞开式食物商品柜，这种商品柜用盘管的低工作温度和最小结冰条件来保持物品的最佳温度。
本发明的另一目的是提供一种具有一次低温空气系统的前敞开式商品柜。该一次低温空气系统具有多个由排出几个分开的空气屏保护的分开的搁架陈列区。
本发明的再一个目的是提供一种多层的前敞开式商品柜，它具有物品温度没有大的变化，或者不影响顾客舒适性的低温致冷循环和反向空气流除霜循环。
本发明的再一个目的是是提供一种多层的前敞开式低温商品柜，与类似大小的已有商品柜相比，本商品柜工作效率高，并且节省30％至40％数量级的能耗。
本发明的再一个目的是提供一种前敞开的多层冷冻物品柜，它在调整或折卸陈列搁架方面具有很大的灵活性。
本发明的再一个目的是提供一种低温商品柜，它在营业场所占有最小地面空间的窄小区内具有最大冷却容积和物品陈列空间。
本发明的再一个目的是提供一种冷冻物品商品柜，它在可变容积的下方凹陷腔中的物品陈列方面，单个搁架的调整以及可调节的光调制方面进行了改进。
本发明的再一个目的是形成一种具有高效率的低温致冷系统和一次空气分配网络的商品柜。
下面，将详细说明这些和其它目的和优点。
在作为说明书的一个组成部分的附图中，相同的附图标记，无论它们出现在哪里，都代表相同的零部件：
图1是实施本发明的前敞开式低温商品柜的立体图，其中部分被剖开以表示低温一次冷却系统的一部分；
图2是沿图1的2—2线剖开的商品柜的垂直剖面图；
图3是局部放大了很多的剖面图，表示构成一次空气分配系统的一部分的物品区搁架；
图4是表示搁架的泡沫芯和密封件的部件分解立体图；
图5是局部放大了很多并且部分示意表示的面图，它与图2类似，表示另一部分的一次冷却系统，并且还描述了一可折叠的物品区壁。
本发明形成了改进的前敞开式低温多层产品陈列商品柜M，该商品柜M具有一个垂直的前敞开式物品陈列区Z的外壳体C，通过一次空气系统P将物品陈列区冷却到其预定的低温状态，并通过二次空气系统S和三次空气系统T进一步保持该预定的低温状态。在此所使用的术语“低温”除非另有说明之外，都是指0°F的冷冻食品温度和至少-5°F的冰淇淋类食品温度。
请参见附图，本发明的商品柜M的壳体C包括一个隔热的外壳体，该隔热的外壳体具有基板11、低前壁12、高后壁13、从后壁13向前延伸的顶壁14以及侧壁15，侧壁15包括向上延伸的带前调节片16a的三块耐热玻璃板16。冷冻食物商品柜M的在前壁12的顶部和顶壁14的前部之间的前面部分是敞开着的，以便容易直接接触商品柜里面的物品区Z。
在外壳体内设置了一个在侧壁15之间纵向延伸的中间壳体垫片，该中间壳体垫片包括：一个底壁或底板17、一个前壁或板壁19、一根隔热的后通风道或壁21和一个隔热的顶壁或顶板23。底壁17与基板11隔开以便形成一根底部外层通风道18。前壁19与低前壁12隔开以形成一根与底部通风道18连通的，作为二次空气系统S的一部分的前通风道或回流通风道20。隔热的后通风道或壁21与后壁13隔开以便形成与底部通风道18也连通的后通风道22。隔热的顶壁23位于外层顶壁14的下方并与外层顶壁14隔开，这样就形成了二次空气系统S的空气分配室24。顶壁或上壁23的前端有一个从顶壁14延伸出去的凸出的前端部件25，而且外壳体的顶壁14也有一个短而悬垂的垂直前壁27，该前壁27从顶壁14向下伸出，并在前端壁部件25的前方与前端壁部件25隔开一定距离，从而在二次系统S的室24的前部形成一个前部排气区或排气室28。一个由蜂窝状材料制成的较宽的水平部件29跨接在前壁25和27之间，从而构成垂直的空气排出装置，通过该排出装置使二次系统S中的未致冷空气排出，有关情况将在下面作更详细的描述。壁23从后壁21向上倾斜，室24的后部容纳了一台风扇30或其它通风装置。在后壁13和顶壁23之间直线延伸，长度与壳体相等的隔板31，以通常的方式将室24分隔开，隔板31具有彼此隔开的开口32，多个风扇30的叶片33装入开口32中，用于有效地使空气流动穿过二次系统S的整个外通风道网络，并以垂直空气屏SC的方式穿过商品柜的前敞开式口进入回流通风道20。可以看出，室24是由越向前越使间距变窄或缩小的壁14和23形成的，而且，紧靠多孔排气构件或空气矫直装置设置了另一空气控制隔板或挡板34，以形成一个楔形空气排出口28，用于在横向和纵向使多孔构件29内的空气支流增压和使这些空气支流均习化。因而，由回流通风道20、底部通风道18、后通风道22、上室24、排气区28、构件28a和29，形成了未致冷空气连续再循环的空气循环系统。该二次系统S并不直接冷却在陈列区Z中的食品，而是在一次系统P正常致冷和除霜期间形成一个保护的空气隔层。风扇30产生负压，经后通风道，底通风道和前通风道把空气屏的空气吸入前通风道20，并在保留向下排放并穿过商品柜M的二次空气屏的同时继续使二次系统S的空气再循环。
商品柜M还包括一个形成冷冻食品可以冷藏陈列的，陈列区Z的最内层壳体。该内壳体也在外壳体的侧壁15、16之间纵向直线延伸；而且此内壳体包括一个位于中间壳体的底板17上方并与底板17隔开的绝热底板或壁35，以形成一个下部或前致冷室36。绝热前板37与中间壳体的前壁19隔开一定距离，以在它们之间形成一个一次空气系统P的冷空气回流通风道38，前板37有一块固定在前壁19上位置倾斜的多孔板39，为前通风道38形成一个回流空气入口。内壳体还包括一块低后板41，该低后板41与中间壳体的后壁21彼此隔开且位于后壁21的前方，从而在低后板41与后壁21之间形成了一个主后致冷室42。
回流通风道38与前致冷室36连通，该前致冷室36内装有沿商品柜M的纵向长度延伸的前蒸发器盘管部分43。倾斜安装的隔板44将致冷室38分隔开，此倾斜的隔板44有用于风扇47或类似的空气循环装置的叶片46的彼此纵向隔开的孔45。主后室42通过风扇孔45与前致冷室36和盘管43以敞开的空气流动方式相连通，而后致冷室42容纳全长的主蒸发器盘管48，用风扇47使一次空气穿过主蒸发器盘管48流动。盘管43和48是市售的封闭致冷系统(未示出)的部件，该封闭致冷系统除了构成将描述的致冷剂配给装置和盘管除霜循环装置以外，并不构成本发明的组成部分。
仍然参见图2，图中清楚地表示，前室36和后室42形成一个位于底壳体底部和后部的L形主致冷室，并且该致冷室有作为一次致冷空气系统P的一部分的进气端和出气端，正常的空气流循环是：在前通风道38中向下，穿过前盘管部分43向上通过后盘管部分48。如在图1、2和5中所看到的，致冷系统液体管线(未示出)以常规的方式引入商品柜壳体的基板，并与通用的恒温膨胀阀50或类似装置相连。膨胀阀50用管子与6个跨接在室36和42之间的基本上等长度的平行盘管环路51连通，并且6个盘管环路51用上盘管的进口管52经后主盘管48分别与六个竖直回路53中的一个相通。致冷剂流首先从臌胀阀50分配到后盘管48的上盘管管线中，因而该上盘管管线将是主系统的最冷区域，而且也是分配给冷却物品区Z的主盘管部分48向上和向外排出一次空气的区域。在致冷循环期间，致冷剂流在后盘管48中向下流动，流向与通过盘管的一次空气运动的流向相反。六个各自独立的竖直盘管回路53在后盘管的底部处成对地与三个水平冷却剂回路54相连，这三个水平冷却剂回路54又与前盘管43的三个对应盘管回路55相连，前盘管43又以通常的方式与吸入管路输出口相连，使膨胀的汽化冷却剂回流到致冷系统压缩机(图中未示出)去。六个分配回路51和后盘管53的管子尺寸比三个连接回路54和前盘管55的管子尺寸要小，以便除了用膨胀阀50一般性地控制整个环路之外，消除蒸发器管路中的压降。例如，六个输送回路51和后盘管53管子的尺寸可以为5/8英寸，而三个连接回路54和前盘管管子55可为3/4英寸。因而，第一空气系统P的致冷冷却装置在从后盘管部分48排出一次空气处造成最冷的盘管温度，而回流空气进入前盘管43处的盘管温度略高一些。为了保持待冷藏品区域的温度约为0°F(对于冷冻食品)，从后盘管48排出的一次空气的温度必须在-2°F至-5°F的范围内，并且建议为-3°F，在本冷藏商品柜中，这是由-5°F至-8°F的后盘管温度来实现的。这与为了实现和保持0°F的产品区而用-20°F的盘管温度产生-10°F的排出空气温度的已有技术形成鲜明的对照。同样，对于冰淇淋，后盘管工作温度约为-12°F至-15°F，以产生温度约-10°F至-12°F的排出空气，使物品区域的目标温度至少保持为-5°F，这也与需要由约-30°F盘管温度产生温度约为-18°F至-20°F的排出空气的已有冰淇淋商品柜形成鲜明的对照。很清楚，蒸发器盘管43和48是翅片管型的，前盘管43的翅片间距(沿商品柜M的纵向)比后盘管48的翅片间距宽，以便前盘管主要起“除霜器”的作用，先预冷却来自陈列区Z的前敞开口的再循环空气屏的空气，接着以在肋片上形成冰而不在它上面搭桥的方式除去空气中的湿气而不阻断穿过该盘管部分的一次气流。分布在盘管48至43中的逆向冷却剂流(相对于气流的方向而言)可以在肋片上形成基本上均匀的冰或霜和在空气系统通道中更均匀的纵向空气分布。
目前主致冷盘管43和48的最佳除霜方式是电除霜，将一对水平地纵向延伸的卡罗德除霜加热器57垂直放置在后盘管48的上方。由一次系统P中的主风扇47的反向气流运动进行除霜，该气流带着热量向下通过后盘管48，然后向前通过前盘管43。本发明商品柜的设计效率是减少除霜循环次数(例如从3次减为2次)，并将每一除霜工作时间从以前的约40分钟缩短为约20至30分钟左右，而这时仅用了以前除霜所需电热量的大约一半。因而，即使用较大的主盘管，由于所用电瓦数少和而且除霜的周期短频率低，给本发明商品柜带来了高效率。当然可用热气除霜或潜热除霜代替电热除霜，这对本领域技术人员来说是显而易见的。在热气除霜的情况下，仍然使一次空气循环倒转并且除霜工作时间将为约15至20分钟。
现在我们已清楚：在正常致冷循环中，由风扇47形成的负压将空气吸入回流通风道38并接着通过盘管43，然后，被迫向上通过后盘管48，在此空气充分冷却，达到保持食品在0°F的冷状态所需的提高了些的低出口温度-5°F至-2°F。这里的“提高了些的低出口温度”指的是：多层、前敞开式商品柜M和其一次空气致冷和循环系统P将产品陈列区Z和在区Z中的食品保持在指定的目标温度(对于冷冻食品为0°F，对于冰淇淋类食品为-0°F)，而该循环系统的工作温度只低几度—与通常的一般在低得很多的盘管温度下工作的已有商品柜形成对照。众所周知，盘管温度每低一度都会导致要去除更多的湿气和在盘管中多结冰，这又导致致冷能力的损失，除霜工作时间的增长，以及高于0°F的陈列物品的温度。为了实现更有效的致冷和更好的空气控制，在本发明中将主盘管尺寸增加了大约25％至40％。
内壳体衬垫的底板35、前板37和后板41与外壳体的侧壁15形成了一个陈列区Z的下凹陷腔58，食品可放入该下凹陷低腔58中。如图5所示，从垂直前板37向后延伸一段距离的底板35的前部35a比向后的部分35b薄，以接纳一块可移动的玻璃搁板60。玻璃搁板60在其前部35a的纵向边缘上铰接，使其能从形成搁板的水平位置向上摇起，在该水平位置上，搁板60平放在底板35凹入的较薄部分35a中(图2)，而在形成垂直壁的位置上，搁板60与前板37平行地向上延伸，超过低前壁12和侧壁15的下部(图5)。这样，为了出售某些商品的需要，可大大加深凹腔58，并且玻璃板是完全透明的。显然，多层的商品柜M在产品陈列区Z的上部具有多个垂直方向彼此隔开的沿水平方向伸出的搁架61，但是，较短的为如图2所示的浅凹腔提供入口的下搁架61a要移去，以便使搁板60翻转到形成前壁的位置上。
一次空气致冷和分配系统P设计成能用最小的工作盘管温度变化(例如，从大约2°至5°的变化)维持最佳的物品温度。在后腔42中通过主后盘管部分48向上排出一次空气并使其进入后空气分配通风道62，此通风道62坚直地位于中间绝热后壁21和倾斜前板63之间，此倾斜前板63还构成上陈列区Z的后壁。一次空气分配系统P有一段由绝热顶板65构成的顶通风道64，此绝热顶板65从后通风道62向前延伸、而结束于楔形前排气室66处，由连接在悬挂壁25和中间壳体的绝热顶壁23之间的空气控制隔板67部分地形成楔形前排气室66，以便为一次空气造成背压，并通过空气矫直多孔构件68或类似构件使排气的纵向分配均匀，从而形成穿过陈列区Z前敞开口的低温空气的一次空气屏PC。
上后板63的下端69在后盘管48的上排气端的下方与下后板41的上端相连。一次空气控制挡板70从板21斜向伸出，以引导来自盘管48的空气流向前并向上流入后通风道62的宽的底部区域，另一倾斜挡板或空气偏转器71与后板壁63的反面相连，并斜着向下朝着盘管48的前空气排出边缘伸出，并且与后板挡板70基本上平行，形成一个空气按比例配合的喉管或控制装置70a。
通过适当的装置，包括垂直设置在侧壁15之间的中心分配器壁和搁架支撑部件73，将上后板63与中间壳体的后板21隔开，并将后冷空气传送通风道62分为至少两部分。后板63上设有一系列空气排出孔或栅缝74，上搁架61上的许多上部栅缝各有一个延伸到后通风道62的隔板或空气偏转器75，该隔板或空气偏转器75使一部分一次空气流穿过栅缝，输送到作为一次空气系统P的一部分的中空搁架61。图3和4表示得最清楚，搁架61安装在后板63上，可以调整，并从后板63向前伸出进入陈列区Z的上部。在中心壁隔板73上和在陈列区域的每一端形成搁架支撑杆，以便能在预定的竖直范围内能可调节地支撑搁架61，该预定的竖直范围由栅缝74的设置位置和将要描述的搁架密封装置76来定。
在图3中可看到，每一搁架61都有一水平搁板77与一块成一定角度固定以适应后板63的倾斜度的背板78。搁架61还有一块与上板77彼此隔开的底金属板79，这块金属板还用纵向结构的帽形部件或元件80加固，以便支撑搁架上物品的重量。为了可调节地将搁架61装在商品柜中心和两侧处的搁架支撑杆73上，设置了常用的带卡口接头81a的托架81的搁架。在上搁板77和下搁板79之间留有一定间隔，以形成一个延伸到处于每一搁架的前方的纵向排气室83的空气传送通道装置82，并且在每一搁架水平面上为控制来自排气室83的空气而设置了纵向多孔部件84。但，显然，从物品区Z移去选择使用的搁架61不会对商品柜的工作或保持柜中的底层物品的温度产生不利影响。
上搁板77和下搁板79之间装入了一个绝热泡沫架芯85，该绝热泡沫架芯85具有带纵向彼此隔开的直立肋85b的连续底板85a，这增大了搁架61的深度，并形成了一个将一次空气从栅缝入口74输送到搁架排气多孔部件84去的通道或平行空气通风道装置82(见图3和图4)。搁架61与板61密封连接，为此目的，每一搁架的背板78都附有密封装置76以便在通风道装置82周围形成气密结构。密封装置76包括横截面为矩形的，组装成一附在芯部85或附于其背板78上的矩形框架的挤压成型框架板件或元件76a，和附在挤压成型框架板件或元件76a上并与其形成一体的弹性密封元件76b。搁架61在由框架所形成的进气口或窗口76c的范围内可在竖直方向调节。密封元件76b与后板前表面压紧成密封的紧贴联接，使一次空气流被隔板71和75经栅缝的开口74改变方向或按比例配制后，从第一后通风道62流进搁架通风道82。应注意到的是，在每当移开一个搁架61时，为防止一次空气漏入靠近板63的商品陈列区Z后部，可如图5所示，用磁性带86做的可揭去的带段盖住栅缝部分74，虽然此时一些搁架内排出的空气会以向后扫过下一较低层搁架上的制品对流的形式循环。还应注意到，搁架61的上板或上层77能以传导的方式使放在其上的物品冷却，而下板79则用底芯壁85a绝热，以防止在搁架下方形成湿气迁移和冻霜。
参照图2，三次空气系统T是一个位于主外壳C外部的周围空气系统。此三次空气系统T包括一个纵向空气移动室88，此纵向空气移动室88附在顶壁14的背面并有多个与主进气室90相通的过滤的空气流入开孔89，主进气室90与多个最好是离心式风机91相连。后室88和风机出口与形成输送通风道92a的向前延伸的空气通风道壁92相连通，以将外界空气从风机91输送到商品柜M的正面。通风道92a是锥形的，或者用挡板隔成一个窄的排气区域93和一个空气控制多孔构件94，通过此构件形成一个外界空气的第三空气屏TC，该空气屏TC穿过前敞开口，在第二空气屏SC外。商品柜M还配有可照明物品区Z的上发光罩95，该发光罩95可以是伸缩式的，或支撑于可调整的支杆95a上以便能向前伸，调节光照效果。
在商品柜M工作时，一次系统P、二次系统S和三次系统T共同起作用，为将食物保持在冷冻状态而在陈列区造成所需的低温，并提供一个内层冷空气前缘或一低温空气壁，此空气壁向外到环境空气有一温度梯度，它可以替代位于商品框搁架61正面的门或玻璃板。仅当需要增大陷入凹腔的容积时才将玻璃挡板60向上翻使其位于外壳体的下前壁12的上方。三个空气系统还使被低温空气墙PC携带进来或与其相互混合的空内环境温度的空气的量减为最小，使得商品柜能高效率地工作，并起维持冷冻食品的低温的作用。此外，基本上从陈列区Z除去了水份，并且大大地减少了在一次系统P的蒸发器盘管43和48上的冷凝和由此而产生的结冰。
在一次系统P工作时，主风扇47将冷空气从陈列区Z抽进回流通风道38，并使其穿过前盘管部分43，然后将这些经过预冷却和减湿的空气向上推，使其通过室42中的大后盘管48，使室42中空气的温度降为需要的最佳温度，例如对于冷冻食品为-3°F。被迫通过盘管48的一次空气由后通风道隔板70改变方向，并且大部分空气向上通过后传送通风道62。隔板71将一小部分空气向下偏转进入下搁架通风道82，其它部分的空气在各搁架的高度上转向，而最后一部分空气在上通风道64中向前并向上流动，流入第一多孔构件68。可以看到，后通风道62构成一个带会聚壁21和63的长的向上通道。按比例进入每一搁架通风道82的空气流量基本上是均匀的，大约为通过顶通风道64输送的用于通过第一多孔构件68而形成低温空气屏PC的空气流量的一半。因而，一次空气在陈列区的前顶部68和仅在每一搁架61的前边缘部排出，以便在下一个下方搁架的陈列区产生对流致冷，而不从搁架后部或中间部位流出空气。因而，由于在陈列区内从上到下的多个不同水平位置排出相同温度的空气，使各处的温度基本上保持相同。
主风扇或一次系统风扇47产生约600fpm的吸入负压或空气回流速度，该空气速度在后排气通风道控制口70a处减为约300fpm，而在通过垂直的空气分配装置时，由锥形的后通风道结构保持这一速度。当一次空气在偏转器71，75处通过相应的栅缝并横向穿过搁架61到达其上的排气多孔装置84时，一次空气的空气速度就减小。这种空气速度的减小将从下到上在各个不同高度的搁架处相应形成空气速度梯度，在下搁架61a的排气口的速度约为250fpm，搁架位置越高空气速度越低，最上面的搁架排气口84的空气速度约为175fpm。一次空气屏PC空气在主系统多孔装置68处排出，由空气控制挡板67使之形成倒锥形或带有空气速度梯度，从多孔装置68的背面到其正面相应的速度约为200fpm至250fpm。在空气屏PC的背面形成的较低速度或减小的速率与上搁架排出空气合并，接着又与从上到下的每一个搁架的空气屏合并，而且在各空气屏的界面上的紊流最小，从而通过各相应空气屏的联合作用增强各不同搁架区域的致冷效果。
二次系统S有一宽度是一次系统排气多孔装置68的大约两倍的排气多孔装置，以提供宽的未冷却的空气屏SC，该屏SC也最好有一倒锥形或有一个空气速度梯度：后面的速度约为250fpm，前面或外面的速度约为300fpm。三次系统T排出与一次空气屏PC类似的宽度较窄的空气屏，屏的横截面上的空气速度约为300fpm。从而，相邻空气屏的分界面处的空气速度基本相同，以便减少混合和紊流。在公开的最佳实施例中，搁架空气屏：一次屏PC：二次系统屏C：三次屏的比例约为1∶2∶4∶2。在各顺序搁架前部排出的空气屏加宽了一次屏PC。在回程通风道38中一次系统P的回程空气温度大大低于已有技术的商品柜相应的温度。
在除霜期间，一次系统盘管48和43的正常致冷循环中断，并且在使第一风扇反向的同时起动除霜装置(例如，电除霜装置或气除霜装置)，从而，把加热了的除霜空气向下抽吸，(自卡罗德加热器57)经过后盘管部分48和前盘管部分43，并在前通风道38中向上流动。这在已有技术中是众所周知的。然而，二次空气系统S和三次空气系统T继续以它们正常的向下的空气屏形式起作用，以隔离物品区Z并且使加热的一次空气产生至少部分短距离回路，使其从回程栅39处回程向下进入第二回程通风道20。除霜效率极高，并且每一除霜循环的持续时间基本上缩短了大约一半到三分之一，例如，如前面所描述的，对于电除霜装置，从大约40分钟缩短为20至30分钟，而功率只为已有技术系统所需瓦特数的一半。
本发明的商品柜工作效率非常高，能提供很大的易接近的用于陈列冷冻食品的物品陈列区Z，并且占用的地面面积最小。应该指出，虽然上面仅由举例和图示描述了本发明，但本领域技术人员对本发明公开内容做出的显而易见的改变和修改都应认为在本发明的范围内，该范围只能由所附的权利要求来限定。

Claims (39)

1.一种冷藏商品柜，它具有一个前敞开式物品陈列区的壳体，和一次空气系统装置，该一次空气系统装置包括一次空气循环装置，和设计和制做成将一次空气冷却到低的冷藏温度的蒸发器冷却装置，和用于使来自所述蒸发器冷却装置的已冷却的一次空气进行循环的一次空气循环装置，以便在整个陈列区保持一个基本上均匀的低温，所述的一次空气系统装置包括多个在垂直方向上彼此隔开的搁架，每一搁架都设计和制造成具有让低温一次空气在其中通过的通道，并且以一系列与陈列区的前敞开口紧邻的搁架到搁架一次空气屏的方式向下排出这些空气，作为一次空气循环装置的一部分，一次空气循环装置还在从搁架到搁架的一次空气屏外，至少排出另一个从商品柜的顶部向下穿过陈列区的前敞开口的一次空气屏，所述一次空气屏的气流在所述陈列区只有正方向的空气运动，所述冷藏商品柜还具有至少一个另外的空气系统装置，所述另外的空气系统装置用于形成在所述一次空气屏外面，穿过陈列区的前敞开口的另一空气屏。
2.如权利要求1所述的商品柜，其特征在于，所述的多个彼此隔开的搁架至少包括一个具有上物品支撑板和下空气通风道装置的搁架，所述的空气通风道装置包括一块无孔的绝热底壁和多个从所述底壁向上凸出并与所述上支撑板的垂直肋板接触以便限定多个细长的空气通风道。
3.如权利要求2所述的商品柜，其特征在于，所述物品支持板和所述细长的通风道是导热交换关系。
4.如权利要求2所述的商品柜，其特征在于，所述细长空气通风道穿过所述搁架延伸并且在空气通风道装置的前边缘形成一个排气，而且在所述排气室，设置空气整直装置用于形成所述一次空气屏之一。
5.如权利要求2所述的商品柜，其特征在于，所述陈列区有一个后板，所述后板构成一次空气系统循环装置的通风道壁，所述搁架被安装成从所述后板穿过陈列区到其前敞开口，空气控制装置将致冷的一次空气从蒸发器冷却装置分配给作为循环装置的一部分的所述搁架的空气通风道。
6.如权利要求5所述的商品杨，其特征在于，所述空气控制装置包括通过后板通风道壁的空气通道装置和搁架密封装置，所述搁架密封装置可密封气流与后通风道的空气通道装置相连通的搁架空气通道。
7.如权利要求6所述的商品柜，其特征在于所述后板的空气通道装置有一预定的垂直尺寸并且沿着后板纵向延伸，而且将所术密封装置与空气通风道外切地装在所述搁架装置上，并且在空气通道装置的上方和下方与后板密封连接。
8.如权利要求7所述的商品柜，其特征在于，所述搁架包括一个在上层的上方和在绝热底壁的下方延伸的后安装板装置，所述密封装置包括一个固定在后安装板装置面上的开口直角框架和固定在所述直角框架上的弹性密封件。
9.如权利要求8所述的商品柜，其特征在于直角框架在空气通道装置的上方和下方延伸，而所述搁架适用于受限制的垂直调节以便在直角框架的开口中保持有空气通风
10.如权利要求6所述的商品柜，其特征在于，所述空气控制装置进一步包括隔板装置，隔板装置使通过后板空气通风道装置分配到搁架空气通道的一次空气的量成比例。
11.如权利要求1所述的商品柜，其特征在于，所述陈列区包括一个带物品支撑盖装置的下腔区，而且所述盖板装置的一部分相对于垂直前壁形成位置是可移动的。
12.如权利要求11所述的商品柜，其特征在于，所述支撑盖装置的可移动部分是玻璃板。
13.如权利要求1所述的商品柜，其特征在于，所述一次空气系统装置具有一个正常的陈列区致冷循环和除霜装置，在正常的陈列区致冷循环中，在陈列区的前敞开口形成向下流动的一次空气屏，除霜装置用于周期地给所述一次空气系统装置的蒸发器冷却装置除霜，除霜装置包括使通过蒸发器冷却装置的所述一次空气循环方向改变，以中断向下的一次空气屏的形成的装置，其特征还在于，一个另外的空气系统装置包括形成二次空气屏的装置，该形成二次空气屏的装置使没有冷却的空气再循环通过所述一次空气系统装置外的壳体而一次空气屏并且在一次空气系统装置的致冷循环和除霜循环期间都保持所述的穿过陈列区的前敞开口的二次空气屏。
14.如权利要求13所述的商品柜，其特征在于，它还包括另一空气系统装置，该另一空气系统装置在所述一次空气系统装置外排放没有致冷的环境空气以形成在一次空气屏和二次空气屏外面的穿过前敞开口的三次空气屏。
15.如权利要求14所述的商品柜，其特征在于，在所述一次空气系统的蒸发器冷却装置的除霜循环期间仍有穿过前敞开口的所述二次空气屏和三次空气屏。
16.一种致冷的商品柜，其特征在于，它具有一个前敞开式物品陈列区的壳体，一次空气系统装置和至少一个其它空气系统装置，一次空气系统装置将一次空气冷却到很低的温度并使一次空气循环在整个陈列区维持基本均匀的低目标温度，所述一次系统循环装置包括从商品柜壳体顶部排出的穿过陈列区的前敞开口的一个第一次空气屏和搁架装置，搁架装置导引和排出至少一个附加一次空气屏，该附加一次空气屏紧接在所述的位于陈列区的前敞开口处的第一一次空气屏内，所述一次空气屏的空气流动仅是在所述陈列区的正向空气运动，所述的一个其它空气系统装置形成一个穿过陈列区的前敞开口的紧接在所述一次空气屏的外面的二次空气屏。
17.如权利要求16所述的商品柜，其特征在于，所述一次空气冷却装置包括蒸发器装置，蒸发器装置维持冷冻食品至少为0°F或冰淇淋物品至少为-5°F的低目标温度。
18.如权利要求17所述的商品柜，其特征在于，所述蒸发器装置工作在-5°F至-8°F的范围内的高盘管温度以便产生所述一次空气的温度范围为-2°F至-5°F的出口空气温度，从而保持对应冷冻食品的基本上为0°F的陈列区目标温度。
19.如权利要求17所述的商品柜，其特征在于，所述蒸发器装置工作在-12°F至-15°F的范围内的高盘管温度以便产生温度范围为-10°F至-12°F的所述一次空气的出口空气温度，从而保持对应冰淇淋物品的基本上为-5F的陈列区目标温度。
20.如权利要求17所述的商品柜，其特征在于，所述蒸发器装置包括一个具有第一主盘管部分和第二预冷却盘管部分的组合式蒸发器盘管，所述一次空气循环装置包括移动空气的装置和致冷剂分配装置，移动空气的装置使一次空气沿依次通过所述预冷却盘管部分和主盘管部分的第一致冷方向循环，致冷剂分配装置给所述盘管提供相对于一次空气流动的第一方向的逆流。
21.如权利要求20所榜的商品柜，其特征在于，所述致冷剂配给装置包括一个膨胀阀，多个被此隔开而平行的穿过所述主盘管部分并与膨胀阀相连的第一盘管回路，少量的彼此隔开而平行的通过所述预冷却盘管部分的第二盘管回路，该第二盘管回路布置和连接成用来接收来自主盘管的第一盘管回路的基本上等量的膨胀致冷剂流。
22.如权利要求21所述的商品柜，其特征在于，所述主盘管部分至少是预冷却盘管部分的4倍，第一盘管回路的数量是第二盘管回路的两倍。
23.如权利要求22所述的商品柜，其特征在于，第一盘管回路的致冷剂管路比第二盘管回路的致冷剂管路小。
24.如权利要求20所述的商品柜，其特征在于，它进一步包括定期地给所述蒸发器装置除霜的除霜装置，除霜装置包括改变所述移动空气装置的方向的装置，以便使一次空气沿着依次通过主盘管部分和预冷却盘管部分的第二反向除霜方向循环。
25.如权利要求24所述的商品柜，其特征在于，使所述除霜装置在一个约30分钟或更少的周期内完成一个整个除霜循环。
26.如权利要求16所述的商品柜，其特征在于，所述搁架装置在所述第一一次空气屏向内的位置排出多个在垂直方向彼此隔开一定距离的一次空气屏以分别冷却在整个陈列区域内的不同搁架区，而且所述第一一次空气屏比在所述搁架装置排出的多个一次空气屏的每一个都宽很多。
27.如权利要求26所述的商品柜，其特征在于，所述一次空气系统包括：冷却所述一次空气的蒸发器致冷装置，使所述冷却的一次空气循环，以形成第一和多个一次空气屏的空气循环装置，以及形成里面的空气运动速度比外面的低的所述第一空气屏的楔形速度截面的装置。
28.如权利要求27所述的商品柜，其特征在于，在第一一次空气屏的里面空气速度约为200fpm，而在外面的空气速度约为250fpm。
29.如权利要求27所述的商品柜，其特征在于，它包括在搁架装置的前端形成有速度梯度的多个空气屏的装置，其中低搁架装置排出最快的空气屏，而最上面的搁架装置排出最慢的空气屏。
30.如权利要求27所述的商品柜，其特征在于，所述其它空气系统装置包括形成二次空气屏的二次空气循环装置，以及与之相应的形成里面的空气运动速度比外面的慢的所述二次空气屏的楔形速度截面的装置。
31.如权利要求30所述的商品柜，其特征在于，在二次空气屏的里面的空气速度约为250fpm，而在二次空气屏的外面的空气速度约为300fpm。
32.如权利要求30所述的商品柜，其特征在于，二次空气屏里面的空气屏速度与第一一次空气屏外面的空气速度相同。
33.如权利要求30所述的商品柜，其特征在于，二次空气屏比第一一次空气屏宽很多。
34.如权利要求32所述的商品柜，其特征在于，一次空气的所有空气屏再循环进入并通过所述一次空气系统装置的致冷装置和循环装置，并且其它空气系统装置包括在商品柜的壳体内通过不致冷通路使二次空气屏再循环的装置。
35.如权利要求34所述的商品柜，其特征在于，它还包括三次空气系统，所述三次空气系统形成穿过陈列区的前敞开口的从二次空气屏向外的由环境空气构成的三次空气屏。
36.如权利要求35所述的商品柜，其特征在于，三次空气屏里面的空气屏速度实际上与二次空气屏外面的空气速度相同。
37.如权利要求35所述的商品柜，其特征在于，三次空气屏比二次空气屏窄很多。
38.如权利要求30所述的商品柜，其特征在于，搁架装置的多个空气屏的每一个的宽度：第一一次空气屏的宽度：二次空气屏的宽度近似为1∶2∶4。
39.如权利要求37所述的商品柜，其特征在于，三次空气屏的宽度：二次空气屏的宽度近似为2∶4。
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