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HINTERGRUND
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Verschiedene beispielhafte Ausführungsformen beziehen sich auf ein Kühlsystem für einen Bediener („Bediener“).
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Kühlsysteme sind bekannt und werden in Supermärkten, Lagern und anderen Umgebungen häufig eingesetzt, um Produkte zu kühlen. Herkömmliche Kühlsysteme umfassen typischerweise einen Verdampfer, einen Kompressor und einen Kondensator. Einige Kühlregalbedienersysteme werden verwendet, um Produkte (z.B. Fleisch, Fisch, Feinkostprodukte usw.) zu kühlen, die für den Luftstrom empfindlich sind. So verwenden beispielsweise bestehende Fleisch- und Feinkosbediener typischerweise eine lineare Serpentinenspule, die sich am unteren Ende der Produktpräsentation befindet und eine Plattform (oft aus Metall), auf der das Produkt getragen wird, leitend kühlt. Eine Schwierigkeit bei Kühlsystemen mit einer Standard-Serpentinenspule besteht darin, dass es schwierig ist, eine gleichmäßige Oberflächentemperatur knapp über dem Gefrierpunkt zu halten, so dass die ausgestellten Produkte über einen längeren Zeitraum frisch gehalten werden können und gleichzeitig die Notwendigkeit des Auftauens reduziert wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Eine beispielhafte Ausführungsform umfasst einen Kühlregalbediener mit einem Gehäuse, das einen Boden und eine Haube umfasst, die wenigstens teilweise eine Produktpräsentationsfläche definiert. Eine eutektische Platte ist im Bereich der Produktpräsentation positioniert und umfasst ein Gehäuse, das einen Hohlraum definiert. Im Gehäuse ist eine Flüssigkeit enthalten. Ein Wärmetauscher mit einer Spule ist im Gehäuse angeordnet, um das Fluid zu kühlen. Die Wicklung weist einen Einlass, einen vom Einlass beabstandeten Auslass, einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt benachbart und in thermischer Verbindung mit dem ersten Abschnitt auf, um einen Rohr-zu-Rohr-Wärmetauscher zu definieren.
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Eine weitere beispielhafte Ausführungsform umfasst ein Gehäuse, eine eutektische Deckplatte und eine eutektische Ablageplatte. Das Gehäuse umfasst einen Sockel und eine Haube, die wenigstens teilweise einen Produktpräsentationsbereich definieren. Die eutektische Deckplatte ist über der Basis positioniert und umfasst ein erstes Gehäuse, das einen Hohlraum definiert, ein erstes Fluid, das im ersten Gehäuse enthalten ist, und einen ersten Wärmetauscher mit einer ersten Spule, die im ersten Gehäuse positioniert ist, um das erste Fluid zu kühlen. Die erste Spule hat einen ersten Einlass, der sich vom ersten Gehäuse aus erstreckt, einen ersten Auslass, der sich vom ersten Gehäuse aus erstreckt, einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt, der angrenzend und in thermischer Verbindung mit dem ersten Abschnitt steht, um einen ersten Rohr-zu-Rohr-Wärmetauscher zu definieren. Die eutektische Regalplatte ist über der Deckplatte positioniert und umfasst ein zweites Gehäuse, das einen Hohlraum definiert, ein zweites Fluid, das in dem zweiten Gehäuse enthalten ist, und einen zweiten Wärmetauscher, der eine zweite Spule umfasst, die in dem zweiten Gehäuse positioniert ist, um das zweite Fluid zu kühlen. Die zweite Spule weist einen zweiten Einlass auf, der sich vom zweiten Gehäuse aus erstreckt, einen zweiten Auslass, der sich vom zweiten Gehäuse aus erstreckt, einen dritten Abschnitt und einen vierten Abschnitt angrenzend und in thermischer Verbindung mit dem dritten Abschnitt, um einen zweiten Rohr-zu-Rohr-Wärmetauscher zu definieren.
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Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform umfasst ein Kühlsystem zur Kühlung eines Kühlregalbedieners ein Gehäuse mit einer eutektischen Platte, die in einem Produktpräsentationsbereich positioniert ist, und einem Temperatursensor, der mit der eutektischen Platte verbunden ist. Die eutektische Platte umfasst ein Gehäuse, das einen Hohlraum definiert. Ein Fluid ist im Gehäuse enthalten und ein Wärmetauscher mit einer Spule ist im Gehäuse positioniert, um das Fluid zu kühlen. Die Spule umfasst einen Einlass, einen vom Einlass beabstandeten Auslass, einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt angrenzend und in thermischer Verbindung mit dem ersten Abschnitt, um einen Rohr-zu-Rohr-Wärmetauscher zu definieren. Der Temperatursensor befindet sich in der Nähe des Ein- und Auslasses. Ein Kühlsystem zirkuliert ein Kältemittel durch den Wärmetauscher. Ein Regler ist mit dem Temperatursensor und dem Kühlsystem in Verbindung. Die Steuerung ist konfiguriert, um das Kühlsystem als Reaktion auf ein erstes Temperatursignal zu aktivieren und das Kühlsystem als Reaktion auf ein zweites Temperatursignal zu deaktivieren.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Bedieners mit Deckplatten, einem Regal, das eine Regalplatte trägt, und einer über dem Regal angeordneten Schwerkraftspule.
- 2 ist eine Querschnittsansicht des Bedieners von 1 entlang der Linie 2-2.
- 3 ist eine Seitenansicht einer der Deckplatten von 1 mit einer abgenommenen Seitenwand, um eine interne Kühlschlange freizulegen.
- 4 ist die Draufsicht auf die Deckplatte von 3 bei abgenommener Oberwand, um das Innere des Gehäuses freizulegen.
- 5 ist eine Rückansicht der Deckplatte von 3, die einen Eingang und einen Ausgang der Kühlschlange veranschaulicht, die aus der Deckplatte austritt.
- 6 ist eine perspektivische Frontansicht des Regals und der Regalplatte von 1.
- 7 ist eine rückwärtige perspektivische Ansicht von 6 des Regals und der Regalplatte von 1.
- 8 ist eine Draufsicht auf die Regalplatte von 6.
- 9 ist eine schematische Darstellung der beispielhaften Temperaturverteilung auf der Deckplatte.
- 10 ist eine schematische Darstellung der beispielhaften Temperaturverteilung auf der Regalplatte.
- 11 ist eine Querschnittsansicht des Bedieners 1 mit einem beispielhaften Kühl- und Steuerungssystem.
- 12 ist eine schematische Darstellung eines Temperatursensors, der mit dem Boden einer Deckplatte verbunden ist.
- 13 ist eine schematische Darstellung eines Temperatursensors, der mit der Unterseite einer Regalplatte verbunden ist.
- 14 ist eine Querschnittsansicht eines beispielhaften Kühlregalbedieners mit einer eutektischen Deckplatte, Regalplatte und Deckplatte.
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Bevor Ausführungsformen der Erfindung im Detail erläutert werden, ist zu verstehen, dass sich die Erfindung in ihrer Anwendung nicht auf die in der folgenden Beschreibung oder in den folgenden Zeichnungen dargestellten Konstruktionsdetails und die Anordnung der Komponenten beschränkt. Die Erfindung ist in der Lage, andere Ausführungsformen anzunehmen und praktiziert zu werden oder auf verschiedene Weise ausgeführt zu werden. Es ist auch zu verstehen, dass die hierin verwendete Phraseologie und Terminologie der Beschreibung dient und nicht als einschränkend angesehen werden sollte.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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1 und 2 veranschaulichen einen Teil eines beispielhaften Bedieners, der sich in einem Supermarkt oder einem Lebensmittelgeschäft oder anderen Einzelhandelssituationen befinden kann, um dem Verbraucher frische Lebensmittel, Getränke und andere Produkte zu präsentieren. Der gezeigte Bediener 10 ist ein horizontaler Bediener (z.B. ein Fleisch-, Fisch-, Back- oder Deli-Bediener) und umfasst ein Gehäuse 12, das eine Produktpräsentationsfläche 14 definiert, in der das Produkt abgelegt werden kann.
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Das Gehäuse 12 weist einen Sockel 16 und eine obere Wand oder Haube 18 auf, die an dem Sockel 16 befestigt und über die Produktpräsentationsfläche 14 über die Stützen 20 freitragend gelagert ist. Eine oder mehrere erste Glasscheiben 22 sind mit einer Rückseite des Gehäuses 12 zwischen den Stützen 20 gekoppelt, um die Rückseite des Bedieners 10 abzudecken. Die ersten Glasscheiben 22 können an den Stützen 20 befestigt werden, oder der erste Satz Glasscheiben 22 kann sich relativ zu den Stützen 20 bewegen (z.B. als Teil einer oder mehrerer Türen), um selektiv von der Rückseite des Gehäuses 12 aus den Zugang zur Produktpräsentationsfläche 14 zu ermöglichen. Eine oder mehrere zweite Glasscheiben 24 sind angrenzend an eine Vorderkante des Gehäuses 12 angeordnet, um die Vorderseite des Bedieners 10 abzudecken. Wie dargestellt, sind die zweiten Glasscheiben 24 (zwei davon dargestellt) an einer Vorderseite der Basis 16 und einer Vorderseite der Haube 18 befestigt. Die zweiten Glasscheiben 24 können fixiert (d.h. nicht beweglich) werden, oder die zweiten Glasscheiben 24 können sich relativ zum Sockel 16 und der Haube 18 (z.B. als Teil einer oder mehrerer beweglicher Türen) bewegen, um selektiv von der Vorderseite des Gehäuses 12 aus Zugang zur Produktpräsentationsfläche 14 zu ermöglichen. In einigen Ausführungsformen können die ersten oder zweiten Glasscheiben 22, 24 entfernt werden, um eine offene Rückseite oder offene Vorderseite des Bedieners 10 zu schaffen.
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Unter weiterer Bezugnahme auf 1 und 2 umfasst der Bediener 10 eine Schwerkraftspule 26, die mit der Haube 18 gekoppelt ist, um einen langsam laufenden Kühlluftstrom zu erzeugen, um die Produktpräsentationsfläche 14 zu klimatisieren. Die Schwerkraftspule 26 arbeitet nach dem Prinzip der natürlichen Konvektion und liefert kalte, dichte Luft bei niedrigen Geschwindigkeiten, die auf die Produktpräsentationsfläche fällt. Die Schwerkraftspule 26 ist in der Technik bekannt und wird daher nicht im Detail beschrieben.
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Wie in 1 und 2 dargestellt, umfasst das Gehäuse 12 Deckplatten 28 (zwei davon dargestellt), die über dem Sockel 16 positioniert sind. Wie zu beachten ist, kann der Bediener 10 eine oder mehrere Deckplatten 28 umfassen, die wenigstens teilweise von der Größe (z.B. Breite oder Länge oder Tiefe) des Bediener 10 abhängen. Der Sockel 16 kann auch eine Isolierung (nicht dargestellt) unterhalb der Deckplatten 28 umfassen. Unter Bezugnahme auf 3-5 definiert jede Deckplatte 28 eine eutektische Platte, die ein Gehäuse 29 mit einer oberen Wand 30, einer unteren Wand 32, einer Vorderwand 34, einer Rückwand 36 und einem Paar Seitenwänden 38 aufweist. Das Gehäuse 29 ist im Allgemeinen rechteckig (z.B. quadratisch), obwohl andere Formen möglich sind und im Rahmen der Erfindung liegen. Die Ober- und Unterwände 30, 32 schneiden die Vorder- und Rückwände 34, 36 und die Seitenwände 38 im Wesentlichen rechtwinklig zueinander ohne Überstand oder Flansche, die über die Vorder- und Rückwände 34, 36 und die Seitenwände 38 hinausragen. In einigen Ausführungsformen können die Deckplatten 28 aus einer oder mehreren flachen Platten aus Edelstahl hergestellt werden, die eine oder mehrere geschweißte Kanten aufweisen. Die Deckplatten 28 können ein Ebenheitsprofil mit einer Variation von ca. ±0,05 Zoll oder weniger aufweisen.
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Wie in 3 und 4 dargestellt, weist das Deckplatten- 28 Gehäuse 29 einen Hohlraum 40 auf, der ein Fluid 42 enthält. Das Fluid 42 kann homogen sein, wie beispielsweise Wasser, oder eine Kältemittellösung oder ein Gemisch. Das Fluid 42 wird auf eine bestimmte Temperatur (z.B. gefroren oder aufgetaut) gekühlt und kühlt nach Erreichen der gewünschten Temperatur direkt auf das auf oder in der Nähe der Deckplatte 28 platzierte Produkt. Die im Gehäuse enthaltene Menge an Fluid 42 ist so bemessen, dass das Fluid 42 den Hohlraum 40 füllt, wenn sich das Fluid auf oder annähernd auf der gewünschten Temperatur für die Deckplatte 28 befindet. So wird beispielsweise für ein Fluid 42, das zum Einfrieren bestimmt ist (z.B. Wasser), das Gehäuse 29 zunächst mit Fluid 42 auf einen Pegel gefüllt, der kleiner als das Gesamtvolumen des Hohlraums 40 ist, so dass sich das Fluid 42 ausdehnen kann, um das gesamte oder etwa das gesamte Leervolumen des Gehäuses zu füllen. In einer beispielhaften Ausführungsform ist das Fluid Wasser, das im Bereich von ca. 90% bis ca. 93% des Leervolumens des Gehäuses gefüllt ist.
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Wie in 3-5 dargestellt, ist ein Wärmetauscher (oder eine ähnliche Kühlkomponente) im Hohlraum 40 der Deckplatte 28 positioniert. Der Wärmetauscher wird durch eine Spule 44 definiert, die einen Einlass 46 und einen Auslass 48 aufweist, die sich von der Deckplatte 28 erstrecken. 4 zeigt die Spule 44, die sich vom Eingang 46 zum Ausgang 48 erstreckt. In einer beispielhaften Ausführungsform erstrecken sich der Einlass 46 und der Auslass 48 von einem hinteren Abschnitt der Bodenwand 32. Wie dargestellt, ist jeder der Einlässe 46 und der Auslässe 48 durch eine zylindrische Leitung definiert, die einen vergrößerten Flansch 50 aufweist. Ein Kältemittel oder eine andere Kühlflüssigkeit wird durch den Eingang 46 in die Serpentinenspule 44 umgewälzt und tritt durch den Ausgang 48 aus der Spule 44 aus, um die Flüssigkeit 42 innerhalb der Deckplatte 28 zu kühlen.
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Wie in 4 dargestellt, erstreckt sich die Spule 44 vom Einlass aus und umfasst einen kurvenförmigen Abschnitt, einen linearen Abschnitt, der entlang einer der Seitenwände 38 positioniert ist (die in 4 unten dargestellte Wand 38) und sich dann in einem Serpentinenweg von der Vorderwand 34 zur Rückwand 36 und zum Auslass 48 erstreckt. Wie in 4 dargestellt, sind die äußeren Ausmaße des Serpentinenwegs angrenzend oder in unmittelbarer Nähe der Wand 38 (oben in 4 dargestellt) und die lineare Ausdehnung angrenzend an die andere Wand 38 (unten in 4 dargestellt) angeordnet oder positioniert. In einigen Ausführungsformen kann der Wärmetauscher anstelle oder zusätzlich zu der dargestellten Spule 44 ein Mikrokanalelement oder eine nichtlineare Wendel umfassen.
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Unter Bezugnahme auf 4 weist die Spule 44 einen ersten Spulenabschnitt 44A auf (definiert entlang eines Teils der Spule 44 angrenzend und mit kurzem Abstand vom Einlass 46), der an einen zweiten Abschnitt 44B angrenzt (definiert entlang eines Teils der Spule 44 angrenzend und mit kurzem Abstand vom Auslass 48). Der erste Abschnitt 44A und der zweite Abschnitt 44B bilden einen Rohr-zu-Rohr-Wärmetauscherbereich 49, wobei die Wärme über die Leitung durch die jeweiligen Abschnitte der Wand der Spule 44 von Fluid im ersten Abschnitt 44A auf Fluid im zweiten Abschnitt 44B übertragen wird. Wie in 4 dargestellt, ist der erste Abschnitt 44A ein Teil eines kurvenförmigen Abschnitts, der sich wenigstens teilweise innerhalb eines Serpentinenabschnitts erstreckt. Der erste Abschnitt 44A ist vom zweiten Abschnitt 44B durch eine bestimmte Länge der Serpentinenspule getrennt. So kann beispielsweise der erste Abschnitt 44A innerhalb eines Drittels oder weniger der gesamten Länge der Spule vom Eingang 46 aus und der zweite Abschnitt 44B innerhalb eines Drittels oder weniger der gesamten Länge der Spule vom Ausgang 48 aus liegen.
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Im Rohr-zu-Rohr-Wärmetauscherbereich 49 können der erste Abschnitt 44A und der zweite Abschnitt 44B der Spule 44 miteinander verschmolzen werden, entweder in Kontakt (z.B. Oberflächenkontakt) oder anderweitig in ausreichendem Abstand, um eine Wärmeübertragung zwischen den Spulenabschnitten zu gewährleisten. Der Rohr-zu-Rohr-Wärmetauscherbereich 49 begrenzt Temperaturschwankungen in der Deckplatte 28, beispielsweise durch Reduzieren oder Eliminieren eines heißen oder warmen Punktes an oder in der Nähe des Auslasses 48. Dies führt zu einem gleichmäßigeren Temperaturprofil über die Oberfläche der Deckplatte 28 und zu einer Temperaturstabilität innerhalb der Deckplatte 28. In einigen Ausführungsformen kann der Wärmetauscher mehr als einen Rohr-zu-Rohr-Wärmetauscherbereich 49 umfassen. Es wird darauf hingewiesen, dass auch andere Spulenkonfigurationen verwendet werden können und die Lage und Konfiguration des Rohr-zu-Rohr-Wärmetauscherbereichs 49 geändert werden kann.
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Wie in 1, 2, 6 und 7 dargestellt, umfasst das Gehäuse 12 auch eine Ablage 52, die an den Stützen 20 befestigt ist. Der Bediener kann je nach Größe des Bedieners 10 kein oder mehr als ein Regal 52 umfassen. Die Ablage 52 umfasst eine erste Halterung 54, die lösbar mit einer ersten Schiene 56 verbunden ist, die im Gehäuse 12 positioniert ist, und eine zweite Halterung 58, die lösbar mit einer zweiten Schiene 60 verbunden ist, die im Gehäuse 12 positioniert ist. Die Positionen der ersten und zweiten Halterungen 54, 58 auf der ersten und zweiten Schiene 56, 60 können eingestellt oder geändert werden, um die Position der Ablage 52 innerhalb der Produktpräsentationsfläche 14 in Bezug auf die Basis 16 und die Haube 18 zu ändern.
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Die ersten und zweiten Halterungen 54, 58 tragen eine Regalplatte 62. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform definiert die Regalplatte 62 eine eutektische Platte, die ein Gehäuse 63 mit einer oberen Wand 64, einer unteren Wand 66, einer vorderen Wand 68, einer hinteren Wand 70 und einem Paar Seitenwänden 72 aufweist. Die Ober- und Unterwände 64, 66 treffen auf die Vorder- und Rückwände 68, 70 und die Seitenwände 72 im Wesentlichen rechtwinklig zueinander ohne Überstand oder Flansche, die über die Vorder- und Rückwände 68, 70 und die Seitenwände 72 hinausragen.
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Das Regalplattengehäuse 62 63 weist einen Hohlraum 74 auf, der ein Fluid 76 enthält. Das Fluid 76 kann homogen sein, wie beispielsweise Wasser, oder eine Kältemittellösung oder ein Gemisch. Das Fluid 76 wird auf eine bestimmte Temperatur (z.B. gefroren oder aufgetaut) gekühlt und kühlt nach Erreichen der gewünschten Temperatur direkt auf das auf oder in der Nähe der Regalplatte 62 platzierte Produkt. Die im Gehäuse enthaltene Fluidmenge 74 ist so bemessen, dass das Fluid 74 den Hohlraum 74 füllt, wenn sich das Fluid auf oder annähernd auf der gewünschten Temperatur für die Ablageplatte 62 befindet. So wird beispielsweise für ein Fluid 76, das zum Einfrieren bestimmt ist (z.B. Wasser), das Gehäuse 63 zunächst mit Fluid 76 auf einen Pegel gefüllt, der kleiner als das Gesamtvolumen des Hohlraums 74 ist, so dass sich das Fluid 76 ausdehnen kann, um das gesamte oder etwa das gesamte Leervolumen des Gehäuses zu füllen. In einer beispielhaften Ausführungsform ist das Fluid 76 Wasser, das zu etwa 93% des Leervolumens des Gehäuses 63 gefüllt ist.
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Wie in 8 dargestellt, ist ein Wärmetauscher (oder eine ähnliche Kühlkomponente) im Hohlraum 74 der Regalplatte 62 positioniert. Der Wärmetauscher wird durch eine Spule 78 definiert, die einen Einlass 80 und einen Auslass 82 aufweist, der sich von der Regalplatte 62 aus erstreckt. In einer beispielhaften Ausführungsform erstrecken sich der Einlass 80 und der Auslass 82 von der Rückwand 70. Jeder der Einlässe 80 und 82 weist eine zylindrische Leitung mit einem vergrößerten Flansch 84 auf. Ein Kältemittel oder ein anderes Kühlfluid wird in den Einlass 80, durch die Spule 78 und aus dem Auslass 82 geleitet, um das Fluid 74 in der Regalplatte 62 zu kühlen.
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Wie in 8 dargestellt, erstreckt sich die Spule 78 vom Einlass 80 und umfasst einen kurvenförmigen Abschnitt, einen linearen Abschnitt, der entlang der Rückwand 70 positioniert ist, und erstreckt sich dann in einer Serpentinenbahn von einer ersten Seitenwand 72 (dargestellt im Kampf in 8) zu einer zweiten Seitenwand 72 (dargestellt links in 8) zum Auslass 82. In einigen Ausführungsformen kann der Wärmetauscher anstelle oder zusätzlich zu der dargestellten Spule 44 ein Mikrokanalelement oder eine nichtlineare Wendel umfassen.
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Unter Bezugnahme auf 8 weist die Spule 78 einen ersten Spulenabschnitt 78A auf (definiert entlang eines Teils der Spule 78 angrenzend und mit kurzem Abstand vom Einlass 80), der an einen zweiten Abschnitt 78B angrenzt (definiert entlang eines Teils der Spule 78 angrenzend und mit kurzem Abstand vom Auslass 82). Der erste Abschnitt 78A und der zweite Abschnitt 78B bilden einen Rohr-zu-Rohr-Wärmetauscherbereich 83, in dem Wärme durch Leitung durch die jeweiligen Abschnitte der Wand der Spule 78 von Fluid im ersten Abschnitt 78A auf Fluid im zweiten Abschnitt 78B übertragen wird. Wie in 8 dargestellt, ist der erste Abschnitt 78A ein Teil eines kurvenförmigen Abschnitts, der sich wenigstens teilweise innerhalb eines Serpentinenabschnitts erstreckt. Der erste Abschnitt 78A ist vom zweiten Abschnitt 78B durch eine bestimmte Länge der Serpentinenspule getrennt. So kann beispielsweise der erste Abschnitt 78A innerhalb eines Drittels oder weniger der gesamten Länge der Spule vom Eingang 80 und der zweite Abschnitt 78B innerhalb eines Drittels oder weniger der gesamten Länge der Spule vom Ausgang 82 aus liegen.
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Im Rohr-zu-Rohr-Wärmetauscherbereich 83 können der erste Abschnitt 78A und der zweite Abschnitt 78B der Spule 78 miteinander verschmolzen werden, entweder in Kontakt (z.B. Oberflächenkontakt) oder anderweitig in ausreichendem Abstand, um eine Wärmeübertragung zwischen den Spulenabschnitten zu gewährleisten. Der Rohr-zu-Rohr-Wärmetauscherbereich 83 begrenzt Temperaturschwankungen in der Regalplatte 62, z.B. durch Reduzierung oder Eliminierung eines heißen oder warmen Punktes an oder in der Nähe des Auslasses 82. Dies führt zu einem gleichmäßigeren Temperaturprofil über die Oberfläche der Regalplatte 62 und zu einer Temperaturstabilität innerhalb der Regalplatte 62. In einigen Ausführungsformen kann der Wärmetauscher mehr als einen Rohr-zu-Rohr-Wärmetauscherbereich 83 umfassen, wobei zu beachten ist, dass auch andere Spulenkonfigurationen verwendet werden können und die Lage und Konfiguration des Rohr-zu-Rohr-Wärmetauscherbereichs 83 geändert werden kann.
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Gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen wird jede der eutektischen Deckplatten 28 und der eutektischen Regalplatte 62 so geregelt, dass sie eine Außenoberflächentemperatur beibehält, die leicht über dem Gefrierpunkt liegt, was dazu beiträgt, die Notwendigkeit des Auftauens der Platten zu reduzieren oder zu verhindern, während gleichzeitig eine angemessene Temperatur aufrechterhalten wird, um Produkte (z.B. Lebensmittel) frisch zu halten. So kann beispielsweise die durchschnittliche Temperatur über eine Außenfläche jeder der Platten 28, 62 im Bereich von etwa 32°F bis 34°F gehalten werden. Die Platten 28, 62 werden über die jeweiligen Wärmetauscher auf eine gewünschte Temperatur gekühlt oder gekühlt, um den gewünschten Temperaturbereich über die Platten 28, 62 aufrechtzuerhalten. Während einer Nicht-Kältephase (d.h. wenn der Wärmetauscher keine Kühlung oder Kühlung auf das Fluid in der Platte aufbringt) wird die Temperaturverteilung oder der Temperaturunterschied über verschiedene Bereiche jeder der Platten 28, 62 (d.h. der Temperaturgradient über die Oberfläche jeder der Platten 28, 62) für eine gewisse Zeit auf etwa 4°F oder weniger gehalten. Der Zeitraum kann zwei Stunden, fünf Stunden, zehn Stunden, zwölf Stunden oder unter bestimmten Bedingungen 24 Stunden betragen.
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9 zeigt eine beispielhafte thermische Karte der Oberseite der Deckplatte 28 und 10 zeigt eine beispielhafte thermische Karte der Oberseite der Regalplatte 62, die sich aus Labortests der Platten 28, 62 ergibt, nachdem die jeweiligen Innenflüssigkeiten eingefroren wurden und die Deckplatte 28 und die Regalplatte 62 in einem Fall 12 verwendet wurden, der zehn Stunden lang in einer Umgebungsumgebung ohne zusätzliche Kühlung oder Kühlung aufgestellt wurde. Wie in 9 und 10 dargestellt, hält jede der Deckplatten 28 und der Regalplatte 62 die Temperaturen auf ihren jeweiligen Oberseiten leicht über dem Gefrierpunkt. Die durchschnittliche Temperatur über der Deckplatte beträgt etwa 32,6°F und die durchschnittliche Temperatur über der Regalplatte 62 etwa 32,9°F. Als Ergebnis der Prüfung beträgt die Temperaturverteilung für die Deckplatte 28 ca. 3°F und die Temperaturverteilung für die Regalplatte 62 1,7°F.
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Wie in 11-13 dargestellt, umfasst ein Kühl- oder Gefriersystem die Wärmetauscher 44, 78 und die Kältekomponenten 86 (z.B. Kompressor oder Pumpe, Kondensator usw.), die mit der Deckplatte 28 und der Regalplatte 62 verbunden sind, um Kältemittel durch die jeweiligen Wärmetauscher 44, 78 zu zirkulieren. Die Kältekomponenten 86 können in den Bediener 10 integriert oder entfernt vom Bediener 10 positioniert werden und können einen oder beide von einem manuellen Kühlmodus und einem automatischen Kühlmodus umfassen, um die Platten 28, 62 innerhalb des gewünschten Temperaturbereichs zu halten. In einer beispielhaften Ausführungsform sind die Kältekomponenten 86 so konfiguriert, dass sie einen unterschiedlichen Umlaufweg zu jeder Deckplatte 28 und Regalplatte 62 aufweisen.
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Im manuellen Kühlbetrieb werden die Deckplatte 28 und die Regalplatte 62 an ein Kühlsystem angeschlossen, beispielsweise über Schnellkupplungsleitungen und ein oder mehrere Absperrventile. Die Kältekomponenten 86 zirkulieren das Kältemittel durch die Wärmetauscher 44, 78 und das Deckplattenfluid 42 und das Regalplattenfluid 74 werden gekühlt, beispielsweise bis die Flüssigkeiten 42, 74 fest gefroren sind und der Kältemittelfluss gestoppt wird. So kann beispielsweise das Kühlsystem 80 über Nacht betrieben werden (z.B. in Zeiten geringer Verkaufsförderung durch ein Verbraucher- oder Einzelhandelspersonal), um die Flüssigkeiten 42, 74 einzufrieren. Nachdem das Fluid eingefroren ist oder anderweitig den gewünschten Temperaturbereich erreicht hat, kann das Kühlsystem 80 abgeschaltet und der Bediener 10 an einen gewünschten Ort bewegt werden, der vom Kühlsystem 80 entfernt ist. Während das gefrorene Fluid auftaut, werden die Deckplatte 28 und die Regalplatte 62 durch Wärmeaustausch zwischen dem Fluid, den oberen Oberflächen der Platten 28, 62 und dem auf den Platten 28, 62 abgestützten Produkt kühl gehalten. Abhängig von den Umgebungsbedingungen und im Bediener 10 können die Platten ein gewünschtes Temperaturprofil für z.B. bis zu 24 Stunden halten. In einer beispielhaften Ausführungsform kann das Fluid unter Typ I-Bedingungen (ca. 75°F und ca. 55% relative Luftfeuchtigkeit) ca. 10-12 Stunden fest bleiben.
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Im Automatikbetrieb bleiben die Deckplatte 28 und die Regalplatte 62 mit dem Kühlsystem 80 verbunden und der Kältemittelfluss zur Deckplatte 28 und die Regalplatte 62 wird bei Bedarf von einer Steuerung 82 ein- oder ausgeschaltet. 11 zeigt einen beispielhaften Schaltplan einer Steuerung 92, die mit dem in 2 dargestellten Bediener 10 verbunden ist. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Steuersystem 82 einen ersten Temperatursensor 88, der mit der Deckplatte 28 verbunden ist. Wie in 12 dargestellt, ist der erste Temperatursensor 88 an der Bodenwand 32 der Deckplatte 28 in einer Position in der Nähe des Kühlkomponenteneinlasses 46 und des Auslasses 48 positioniert. Wie in 12 dargestellt, ist beispielsweise der erste Temperatursensor 88 etwa entlang einer Längsmittellinie der Deckplatte 28 (z.B. von vorne nach hinten relativ zur Vorder- und Rückseite des Gehäuses 12) in Richtung der Seitenwand 38 positioniert, die dem Eingang 46 und Ausgang 48 am nächsten liegt. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der erste Temperatursensor 88 in der Hälfte der Deckplatte 28 positioniert werden, die den Einlass 46 und den Auslass 48 enthält. Die Sensorplatzierung kann auch von den Temperatureigenschaften der Deckplatte 28 abhängig sein. So kann beispielsweise der erste Temperatursensor 88 in einem Bereich positioniert werden, der als letzter einfriert, um sicherzustellen, dass die gesamte Deckplatte 28 eine gewünschte Temperatur erreicht hat, bevor die Kühlung deaktiviert wird. Der Bereich, der als letzter eingefroren wird, kann durch die Aufnahme von Temperaturdaten an verschiedenen Punkten über die Deckplatte 28 bestimmt werden.
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Ein zweiter Temperatursensor 90 ist an die Regalplatte 62 angeschlossen. Der zweite Temperatursensor 90 kann an der Bodenwand 66 der Regalplatte 62 in der Nähe des Kühlgeräteauslasses 76 positioniert werden. Wie beispielsweise in 13 dargestellt, ist der zweite Temperatursensor 90 etwa in Richtung der Seitenwand 72 positioniert, die dem Eingang 74 und dem Ausgang 76 am nächsten liegt. Der zweite Temperatursensor 86 kann in der Hälfte der Regalplatte 62 unter dem Eingang 74 und dem Ausgang 76 positioniert werden. Die Sensorplatzierung kann auch von den Temperatureigenschaften der Regalplatte 62 abhängig sein. So kann beispielsweise der zweite Temperatursensor 90 in einem Bereich positioniert werden, der als letzter einfriert, so dass die gesamte Regalplatte 62 eine gewünschte Temperatur erreicht hat, bevor die Kühlung deaktiviert wird. Der Bereich, der als letzter eingefroren ist, kann durch die Aufnahme von Temperaturdaten an verschiedenen Stellen über die Regalplatte 62 bestimmt werden.
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Die Temperatursensoren 88, 90 kommunizieren mit einer Steuerung 94, die konfiguriert ist, um den Kältemittelfluss durch die Deckplatte 28 und die Regalplatte 62 zu starten und zu stoppen. Die Steuerung 94 kann in den Bediener 10 integriert oder entfernt vom Bediener 10 positioniert werden. Ein Beispiel für eine Steuerung 94 ist die SafeNet III Steuerung von Hussmann. Die Temperatursensoren 88, 90 überwachen die jeweiligen Oberflächentemperaturen der Deckplatte 28 und der Regalplatte 62, und die Steuerung 94 schaltet das Kühlsystem ein oder aus, um Frostansammlungen auf den Platten zu verhindern und die Notwendigkeit der Abtauung des Bedieners 10 zu reduzieren oder zu eliminieren, während unerwünscht hohe Produkttemperaturen vermieden werden, die sonst bei fehlender Kühlung von den Platten 28, 62 entstehen würden. In einer beispielhaften Ausführungsform wird die Kältemittelzufuhr zur Deckplatte 28 bei etwa 33°F eingeleitet und bei etwa 28°F abgesperrt, und die Kältemittelzufuhr zur Regalplatte 62 wird bei etwa 35°F eingeleitet und bei etwa 29°F abgesperrt.
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14 veranschaulicht eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines Bedieners 110 mit einem Fall 112, der eine Produktpräsentationsfläche 114 definiert. Das Gehäuse 112 hat einen Sockel 116 und eine obere Wand oder Haube 118, die an dem Sockel 116 befestigt ist. Eine eutektische Deckplatte 120 ist über der Basis 116 und eine eutektische Regalplatte 122 über der Deckplatte 120 positioniert. Anstelle einer Schwerkraftspule ist eine eutektische Deckplatte 124 mit der Haube 118 verbunden. Die eutektische Deckplatte 124 umfasst ein Gehäuse, das einen Hohlraum (nicht dargestellt) definiert, der ein Fluid (nicht dargestellt) und eine Kühlkomponente (nicht dargestellt) enthält. Die eutektische Deckplatte 124 kann alle hierin beschriebenen Merkmale der Deck- und Regalplatten umfassen, zum Beispiel eine Serpentinenspule und einen Ein- und Ausgang, wobei ein Teil der Spule in thermischer Verbindung steht, um einen Rohr-zu-Rohr-Wärmetauscher zu bilden.
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Wie in dieser Anwendung verwendet, sollen die Begriffe „vorne“, „hinten“, „oben“, „unten“, „oben“, „unten“ und andere Orientierungsdeskriptoren die Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung erleichtern und nicht dazu dienen, die Struktur der beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung auf eine bestimmte Position oder Orientierung zu beschränken. Begriffe wie „wesentlich“ oder „annähernd“ werden von denen gewöhnlicher Fachkenntnisse verstanden, um sich auf angemessene Bereiche außerhalb des gegebenen Wertes zu beziehen, z.B. allgemeine Toleranzen im Zusammenhang mit der Herstellung, Montage und Verwendung der beschriebenen Ausführungsformen.
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In den folgenden Ansprüchen sind verschiedene Merkmale und Vorteile der Erfindung dargelegt.