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Gebiet der
Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft allgemein kommerzielle Kältetechnik und insbesondere
eine Kälteeinheit,
die dazu verwendet wird, mehrere Kühlbereiche abzukühlen.
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Hintergrund
der Erfindung
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Eine
modulare kommerzielle Kälteeinheit,
die zum Anordnen in strategischer Nähe zu mehreren zugeordneten
Produktkühlzonen
konstruiert und angeordnet ist, ist bekannt und in
US 5,440,894 offenbart, deren Eigentümer die
Hussmann Corporation ist und deren Inhalt hierin durch Bezugnahme
aufgenommen wird. Dieses Dokument aus dem Stand der Technik offenbart
ein Supermarkt- oder sonstiges Lebensmittelgeschäftskältesystem, das eine Kälteeinheit
und ein Kältenetzwerk
beinhaltet, das mehrere solcher Einheiten umfaßt. Die in
US 5,440,894 offenbarte Einheit ist
gedacht zur Verwendung in den Zonen mehrerer Stände auf einer Verkaufsfläche (einschließlich der
Lebensmittelverkaufsflächen
und Schauflächen
sowie der Lebensmittelspeicher und Lebensmittelzubereitungsbereiche)
eines Lebensmittelgeschäfts.
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Die
bekannte Kälteeinheit
umfaßt
ein Gestell einer Kondensatoreinheit, das dazu eingerichtet ist,
den maximalen Abkühllasten
der zugeordneten Zonen gerecht zu werden, und das dazu konstruiert
ist, die Bestandteile eines geschlossenen Kältekreislaufes einschließlich mehrerer
mehrfach genutzter Kompressormittel sowie zugeordneter hochseitiger
und niederseitiger Kältemittelabgabemittel
und Kältemittel ansaugmittel
zu stützen,
die sich von dem Gestell erstrecken und mit Verdampfermitteln funktionell
verbunden sind, die dazu konstruiert und angeordnet sind, die zugeordneten
Zonen zu kühlen,
und die Einheit weist auch Kondensatormittel mit einer Kühlquelle
auf, die von dem Gestell der Kondensatoreinheit entfernt ist, jedoch
derart funktionell konstruiert und angeordnet ist, dass eine Wärmeaustauschbeziehung
geschaffen wird, um für
ein optimales Kondensieren und Effizienz der Verdampfermittel beim
Kühlen
der zugeordneten Zonen zu sorgen.
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Eine
andere modulare kommerzielle Kälteeinheit,
die konstruiert und angeordnet ist, um strategisch nahe mehrerer
zugeordneter Produktkühlzonen
angeordnet zu werden, ist bekannt und in
US 5,743,102 offenbart, deren Eigentümer die
Hussmann Corporation ist. Dieses Dokument aus dem Stand der Technik
offenbart ein Abkühlen
eines Lebensmittelgeschäfts
mit einer Kälteeinheit
und einem Kühlsystem.
Die Einheit, die in der
US 5,743,102 offenbart
ist, ist zum Kühlen
der Produktzonen mehrerer Schau- und Speicherverkaufsstände sowie
Schau- und Speicherverkaufsbefestigungen gedacht. Die Einheit umfaßt ein Gestell
mit einer Kondensatoreinheit, die dazu eingerichtet ist, den maximalen
Kühllasten
zugeordneter Befestigungszonen gerecht zu werden, und die so konstruiert
ist, daß sie
Bestandteile eines geschlossenen Kältekreislaufs stützt, der
mehrfach genutzte Kompressoren und Verdampfermittel mit zugeordneten
hochseitigen und niederseitigen Kältemittelabgabemitteln und
Kältemittelansaugmitteln,
die zum Betrieb mit den Verdampfermitteln verbunden sind, aufweist,
und wobei die Einheit auch Kondensatormittel beinhaltet, die zum
Betrieb zwischen die Kompressor- und
Verdampfermittel als ein Bestandteil des Kühlkreislaufes geschaltet sind;
und wobei die Einheit auch dazu konstruiert ist, Bestandteile eines
Kühlflüssigkeitssystems
zu stützen,
das ein Wärmeübertragungsmittel,
das den Verdampfermitteln zugeordnet ist, sowie Pumpmittel zum Zirkulieren eines
Kühlmittels
durch das Wärmeaustauschermittel
in einer geschlossenen Kühlschleife
an Kühlspulen
für die
zugeordneten Befestigungen aufweist.
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Ein
bedeutendes Ziel der in
US 5,440,894 und
US 5,743,102 offenbarten
Einheiten bestand darin, die Menge an Kältemittel, die in dem Kältenetzwerk
zum Kühlen
von Lebensmittelgeschäften
erforderlich ist, zu minimieren.
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Eine
weitere Aufgabe der Einheiten, die in der
US 5,440,894 und in der
US 5,743,102 offenbart sind, bestand
darin, dem Erfordernis zum Bereitstellen eines eigens dafür vorgesehenen,
entfernten Anlagen-/Maschinenraumes zu entgegnen, wodurch wertvolle
Ladenfläche
innerhalb eines Supermarktes oder dergleichen freigegeben wird.
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Man
hat in der Praxis herausgefunden, daß einige Kaufleute nach wie
vor damit zögern,
die Einheiten aus dem Stand der Technik irgendwo auf der Verkaufsfläche eines
Ladens zu positionieren, wodurch sie viele der Abühlvorteile,
die erhalten werden könnten,
verlieren.
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Eine
Aufgabe oder wenigstens ein Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
besteht darin, eines oder mehrere der erkannten Probleme der Einheiten,
die in der
US 5,440,894 und
der
US 5,743,102 offenbart
sind, anzusprechen.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Einheit
zu schaffen, die in Gebrauch effektiv keine Ladenfläche besetzt.
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Noch
eine weitere Aufgabe wenigstens eines Gesichtspunkts der vorliegenden
Erfindung besteht darin, zu versuchen, die Aufgaben der Einheiten,
die in der
US 5,440,894 und
der
US 5,743,102 offenbart
sind, anzusprechen.
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Weitere
Aufgaben und Vorteile der Einheit der vorliegenden Erfindung werden
deutlicher anhand der Beschreibung, die nachfolgend erfolgt.
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Einige
dieser verschiedenen Vorteile, die durch gegenwärtig bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung geschaffen werden, sind:
niedrige
Geräusch-
und Vibrationspegel;
Bereitstellen von zwei oder mehr Kompressoren,
um so eine Kapazitätssteuerung
und eine Back-up-Sicherung zu schaffen;
vergleichsweise kurze
gekoppelte Bohrwerke, wodurch angestrebt wird, Kapital und Betriebskosten
sowie die Installationsdauer zu mindern;
vergleichsweise einfache
Kältekreisläufe;
verringerte
Kältemittelbeladung
und Kosten sowie ein geringerer Kältemittelgasverlust im Falle
eines Lecks;
Flexibilität
hinsichtlich künftiger
Nachrüstungen;
Wärmerückgewinnung
aus Fluidschleifen, die für
einen vorteilhaften Energiegebrauch und eine verbesserte Effizienz
des Kältesystems/-netzwerks
sorgen;
Schaffen eines niedrigen Profils zum unaufdringlichen
Anbringen oben auf einer Kühlbereichsbefestigung.
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US 4,895,001 (JONDAHL) offenbart
ein erweiterungsfähiges
Kältesystem
zum Gebrauch bei einer Ausgabe von Produkten an die Öffentlichkeit,
wobei das System beinhaltet eine Basiseinheit mit einer Produkt beinhaltenden
Kammer, einem Kältesystem,
das in der Basiseinheit ist und einen Kompressor und einen Kondensatorabschnitt
aufweist sowie einen Ventilator zum Bewegen von Umgebungsluft an
dem Kondensator vorbei, einen Verdampferschrank, der benachbart
zu dem Kältesystem
gestützt
wird und in dem sich ein Verdampfer befindet, der mit dem Kompressor
und dem Kondensator des Kältesystems
verbunden ist, und einen Ventilator zum Bewegen von Luft an dem
Verdampfer vorbei, wobei die Luft gekühlt wird, Öffnungen, durch die gekühlte Luft
von dem Verdampfer in die Kammer in der Basiseinheit, die das Produkt
beinhaltet, geleitet wird, eine abhängige Einheit, die eine produktbeinhaltende
Kammer beinhaltet, die an die Basiseinheit angrenzt, erste und zweite
Kanäle,
die das Innere der Produkt beinhaltenden Kammer der Basiseinheit
mit der Produkt beinhaltenden Kammer der abhängigen Einheit verbinden, so
daß gekühlte Luft,
die in der Basiseinheit zirkuliert wird, auch in der abhängigen Einheit
zirkuliert wird, was das Hinzufügen
vergrößerten Produkt
beinhaltenden Raumes ohne ein zusätzliches Kältesystem ermöglicht.
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US 4,995,243 (WARD) offenbart
eine Kälteeinheit,
die aus einem Fallpaket besteht, das innerhalb einer Öffnung in
der Oberseite eines Schrankes unterzubringen ist, und die einen
Stecker umfasst, der genau in die Öffnung einführbar ist, sowie Anbringungskältekomponenten
darauf und einen Verdampfer zusammen mit einem Luftimpeller in einem
Fach an der Unterseite, Stoßmittel
auf dem Stecker, um ein Eindringen des Steckers an einer Position
zu begrenzen, die im wesentlichen mit der Decke des Schrankes abschließt, und
Luftkanäle,
die einen Luftstrom von dem Luftimpeller auf einem Weg, der der
Decke benachbart ist, aufgrund einer Ablenkkrümmung einer Wand jedes Luftkanals
leiten, der den Weg des Luftstroms gemäß dem "Coanda"-Effekt beeinflußt.
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US 3,180,109 (KIMMEL) offenbart
ein abgekühltes
Anzeigengehäuse
und eine Flächenheizung,
die umfassen ein Anzeigengehäuse,
Mittel zum Abkühlen
des Anzeigengehäuses,
wobei das abkühlende
Mittel einen Kältemittelkondensator
beinhaltet, der an einer Position entfernt von dem Anzeigengehäuse angeordnet ist,
Mittel zum Leiten von Wasser in einem Wärmeaustauschverhältnis mit
dem Kältemittelkondensator,
um so den Kondensator zu kühlen
und das Wasser zu erwärmen,
Wärmeaustauschmittel,
die Wasser, das von dem Kühlmittelkondensator
erwärmt
ist, aufnehmen, ein Gebläse
zum Zwingen von Luft über
das letztere Wärmeaustauschmittel,
und Kanalmittel zum Richten erwärmter
Luft, die von dem Gebläse
und dem letzteren Wärmeaustauschmittel
empfangen wird, auf das Anzeigengehäuse, wobei das Kanalmittel
einen Teil des Anzeigengehäuses
bildet und eine Auslaßöffnung aufweist,
durch die erwärmte
Luft in einen Bereich entladen werden kann, der dem gekühlten Anzeigengehäuse benachbart
ist.
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US 5,065,591 (SHAW) offenbart
ein Kältesystem,
das ein Gestell oder eine Bank von Kompressoren beinhaltet, die
parallel angeordnet sind und einen gemeinsamen Kondensator versorgen.
Flüssiges
Kältemittel von
dem Kondensator wird an mehrere Verdampfer geleitet, die parallel
angeordnet sind und eine gemeinsame Saugsammelleitung versorgen.
Die Saugsammelleitung ist an die Kompressoren angeschlossen und
beinhaltet ein Ventil zum wahlweisen Isolieren eines oder mehrerer
Kompressoren und Verdampfer, wodurch der isolierte Kompressor als
ein Satellitenkompressor wirbt und wodurch die isolierten Verdampfer
bei einer niedrigeren Temperatur betrieben werden als die anderen
Verdampfer.
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Kurzfassung
der Erfindung
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Gemäß einem
ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Kälteeinheit
(refrigeration unit) in Kombination mit mehreren nahe benachbarten
zugeordneten abgekühlten
Befestigungsständen
(refrigerated fixtures) geschaffen, die zum Gebrauch in einem Ladengeschäft geeignet
sind, wobei jede der Befestigungsstände eine Produktzone und eine
Wärmeübertragungskühlspule
zum Abkühlen
derselben aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kälteeinheit ein Gehäuse mit
einem Befestigungsstandanbringungsprofil umfaßt, das dazu konstruiert ist,
innerhalb einer Aufstandsfläche
wenigstens eines der zugeordneten Befestigungsstände aufgenommen zu werden,
und das dazu angeordnet ist, bestimmte Kältekomponenten eines geschlossenen
Kältekreislaufs
zu stützen,
die zum Versorgen sämtlicher
zugeordneter Befestigungsstände
entsprechend dem Kältebedarf
vorgesehen sind, wobei die Komponenten mehrere Dampfphasenkompressoren und
eine eng gekoppelte Kühlschleife
beinhalten, die mit den Wärmeübertragungskühlspulen
sämtlicher
zugeordneter Befestigungsstände
verbunden ist.
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Hierin
verstehe man unter dem Begriff "Aufstandsfläche" eines zugeordneten
abgekühlten
Befestigungsstandes die Bodenraumfläche, die von dem abgekühlten Befestigungsstand
bei Betrachtung von oben (oder von unten) besetzt wird.
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Die
Einheit kann in einem Lebensmittelgeschäft wie etwa einem Supermarkt
oder dergleichen verwendet werden.
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Ein
Befestigungsstand kann einen Verkaufs-, Speicher- oder Verarbeitungsschrank
oder einen Befestigungsstand umfassen.
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Einer
oder mehrere solcher Verkaufsschränke können in einer Reihe, Rücken an
Rücken,
oder in eng benachbarter Nähe
vorgesehen sein.
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Die
Einheit wird vorzugsweise oberhalb oder an der Oberseite eines Befestigungsstandes
bereitgestellt.
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Bevorzugte
Merkmale der Kälteeinheit
in Verbindung mit mehreren eng benachbarten zugeordneten abgekühlten Befestigungsstände gemäß dem ersten
Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis
22, die hier anliegen, aufgeführt.
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Gemäß einem
zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird die Kombination
von wenigstens zwei einzelnen eng benachbarten zugeordneten abgekühlten Befestigungsständen geschaffen,
die sich zur Verwendung in einem Ladengeschäft eignen, wobei jeder Befestigungsstand
einen Schrank mit einer oberen Wandfläche aufweist, der eine Produktzone
und eine Wärmeübertragungskühlspule
zum Abkühlen
seiner Produktzone mit einer Kälteeinheit
aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kälteeinheit ein Gehäuse mit einem
Anbringungsprofil umfasst, das so konstruiert ist, daß es innerhalb
der Aufstandsfläche
der oberen Wand wenigstens in einen der abgekühlten Befestigungsstände aufgenommen
werden kann und das dazu angeordnet ist, bestimmte Kältekomponenten
eines geschlossenen Kältekreislaufs
zu stützen,
der mehrere Dampfphasenspiralkompressoren beinhaltet, die wahlweise
unterschiedliche Kapazität
haben, und der eine eng gekoppelte Kühlschleife umfasst, die angeschlossen
ist, um den Kältebedarf
der Wärmeübertragungsspulen
sämtlicher
zugeordneter abgekühlter
Befestigungsstände
zu befriedigen.
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Bevorzugte
Merkmale der Kombination gemäß dem zweiten
Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung sind in den hier anliegenden
Ansprüchen
24 bis 33 aufgeführt.
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Die
mehreren Kompressoren umfassen vorzugsweise zwei oder mehr Kompressoren,
die mehrfach genutzt werden, indem sie parallel an die Kältekreisläufe angeschlossen
sind, und vorzugsweise sind die Kompressoren vom horizontalen Spiraltyp.
Dies schafft den Vorteil einer Einheit "niedrigen Profils", die zufällig oder strategisch oben
auf einem Produktbefestigungsstand angeordnet werden kann, während sie
dazu konstruiert und angeordnet ist, die mehreren Kühlbereiche
wenigstens zweier eng zugeordneter Befestigungsstände abzukühlen. Alternativ
können
eine oder mehrere der Kompressoren vom vertikalen Spiraltyp sein.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist eine modulare Kälteeinheit niedrigen Profils
dazu konfiguriert, die maximalen zusammengenommenen Abkühllasten
wenigstens zweier Produktkühlbereiche
aufzunehmen, die in einer Lebensmittelgeschäftsfläche vorgesehen sind, wobei
die Einheit Komponenten eines geschlossenen Kältekreislaufs umfaßt, die
mehrere mehrfach genutzte Kompressormittel und zugeordnete Kältemittel,
hochseitige Abgabemittel sowie niederseitige Saugmittel beinhaltet,
wobei die Einheit dazu konstruiert und angeordnet ist, in Gebrauch
in strategischer Nähe
zu den Produktkühlbereichen
angeordnet zu werden und funktionell an Verdampfermittel für die jeweiligen
Bereiche angeschlossen zu werden, und wobei der Kältekreislauf
auch Kondensatormittel beinhaltet.
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Die
Kondensatormittel können
einen Kondensator innerhalb der Einheit beinhalten, der in Gebrauch einer
entfernten Kühlquelle
funktionell zugeordnet sein kann, um so ein Wärmeaustauschverhältnis mit
dem Kondensator zu schaffen.
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Bei
der entfernten Kühlquelle
kann es sich um eine Fluidkühlquelle
wie etwa einen Kühlturm
oder eine Grundquellwasserversorgung handeln, oder um ein dazu eigens
vorgesehenes Normaltemperaturkältesystem,
ein Frostsystem oder eine Wälzwasserquelle
oder eine Kombination solcher verschiedenen Fluidkühlquellen,
um eine kontinuierliche Versorgung des Kondensatormittels mit flüssigem Kühlmittel
bei einer im wesentlichen konstanten Temperatur sicherzustellen.
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Alternativ
können
die Kondensatormittel einen Kondensator umfassen, der von der Einheit
entfernt ist und der eine Wärmeaustauschkühlquelle
aufweist, wie etwa eine Luftkühlung.
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Gleich
ob der Kondensator an Bord der Kühleinheit
an sich oder von ihr entfernt angeordnet ist, das Kondensatormittel
kann Wärmerückgewinnung
beinhalten, die direkt oder als eine Wärmepumpe vorgesehen sein kann.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird auch ein
Kältesystem
geschaffen, das wenigstens eine Kälteeinheit gemäß dem ersten
Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung beinhaltet.
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Die
Kälteeinheit
des Systems wird die Kühlbereiche
von wenigstens zwei Befestigungsständen kühlen, und die Einheit ist im
wesentlichen in der Aufstandsflächengröße eines
der Befestigungsstände
enthalten.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun lediglich beispielsweise unter
Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben; zu den Zeichnungen:
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1 ist
eine perspektivische Vorderansicht einer Kälteeinheit niedrigen Profils
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine ebene Ansicht der Einheit von 1;
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3 ist
eine Ansicht von einem Ende der Einheit von 1;
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4 ist
eine perspektivische Vorderansicht eines Kältesystems, das mehrere Bereiche
oder Kombinationsverkaufsstellen einschließlich der Einheit von 1 umfaßt;
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5 ist
eine ebene Ansicht des Kältesystems
von 4;
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6 ist
eine ebene Ansicht der Einheit von 1, wobei
eine Abdeckung der Einheit entfernt ist;
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7 ist
eine Seitendraufsicht der Einheit von 1, wobei
die Abdeckung entfernt ist;
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8 ist
ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform eines Kälteschaltkreises
für ein
System, das die Erfindung verkörpert;
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9 ist
ein anderes schematisches Diagramm des Kältesystems von 8;
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10 ist
ein teilweises schematisches Diagramm, das eine Modifikation des
Kältesytems
von 8 und 9 zeigt; und
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11 ist
ein schematisches Diagramm einer anderen Ausführungsform eines Kältekreislaufs.
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Beschreibung
der Zeichnungen
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Zum
Zwecke der Offenbarung wird der Begriff "hochseitig" in einem herkömmlichen Kältesinn so verwendet, daß er den
Abschnitt eines Dampfphasensystems von der Kompressorentladung bis
zu den Verdampferexpansionsventilen bedeutet, und der Begriff "niederseitig" bedeutet den Abschnitt
des Systems von den Expansionsventilen zu dem Kompressorsauger.
Ferner soll mit "niedriger" Temperatur auf Verdampfertemperaturen
im Bereich von –35°F bis –5°F oder den
zugeordneten Temperaturen von gefrorenen Lebensmitteln und Eisprodukten
in dem Bereich von –20°F bis 0°F Bezug genommen
werden; und "standard" oder "normale" (oder "mittlere") Temperatur bedeutet
Verdampfertemperaturen im Bereich von etwa 15°F bis 40°F oder die zugeordneten Temperaturen
nicht gefrorener oder frisch abgekühlter Lebensmittel in dem Bereich
von 25°F bis
50°F.
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In 1 und 9 ist
eine Kälteeinheit,
die allgemein mit R bezeichnet ist, gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Kälteeinheit R ist dazu eingerichtet,
mehrere Produktkühlbereiche
zu kühlen,
wobei die Einheit R abgekühlte
Kreislaufkomponenten beinhaltet, die mehrere Kompressormittel 21 umfassen,
und wobei in Gebrauch die Einheit R dazu bemessen ist, im wesentlichen
innerhalb einer Aufstandsflächengröße von einem
der Kühlbereiche
enthalten zu sein. In dieser Beschreibung ist der Begriff "Aufstandsfläche" eines Kühlbereiches
als die Bodenfläche
definiert, die von einem gewählten Kühlbefestigungsstand
bei Betrachtung von oben (oder von unten) besetzt wird. Bei dieser
Ausführungsform ist
die Einheit R zur Verwendung in einem Lebensmittelgeschäft wie etwa
einem Supermarkt eingerichtet und dementsprechend umfaßt jeder
Kühlbereich
allgemein die Produktfläche
eines einzelnen Verkaufsschrankes oder Befestigungsstandes 33.
Selbstverständlich
kann die Anordnung der Kälteinheiten
R außerhalb
der tatsächlichen
Kundeneinkaufsfläche
liegen wie wenn die Kühlbereiche
Speicherbefestigungen oder Lebensmittelvorbereitungsräume sind.
In jedem Fall ist die modulare Kälteeinheit
R dazu bemessen, effizient ihre zugeordneten mehrfachen einzelnen
gekühlten
Bereiche bei optimalen Gefriertemperaturen aufrechtzuerhalten, wobei
diese Bereiche eines oder mehrere der Supermarktkühlfächer, Gefrierfächer, Vorbereitungsräume oder Schauverkaufsstellen
umfassen können,
wobei die letzteren für
gewöhnlich
ein Flächenabteil
oder eine Kombinationsaufreihung von Schaubefestigungsständen sind,
die bei im wesentlichen derselben Temperatur betrieben werden.
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Wie
man anhand der 4 und 5 sehen
kann, können
einer oder mehrere solcher Schauschränke oder Befestigungsstände 33 in
einer Reihe und/oder Rücken
an Rücken
kombiniert werden. Bei dieser Ausführungsform sind acht solcher
Schaubefestigungsstände 33 vorgesehen,
wovon drei (3) in einer Reihe angeordnete Schränke (33a) Rück an Rücken mit
drei (3) anderen in einer Reihe angeordneten Schränken (33b) angeordnet
sind, und diese werden von Endschränken (33c) abgeschlossen.
Bei anderer Anordnung könnten die
mehreren Befestigungsstände
zwei einzelne Schränke
sein, die auf gegenüberliegenden
Seiten einer Ladenwand angeordnet sind, oder eine sonstige Anordnung
eng benachbarter Befestigungsstände 33.
Ferner ist eine einzelne Einheit R auf der Oberseite zweier der
Schauschränke 33 gezeigt,
die sich nach Art einer Brücke über die
zwei Schauschränke 33 erstreckt,
obwohl die bevorzugte Einheit dazu bemessen ist, innerhalb der Aufstandsfläche eines
einzelnen gesonderten Befestigungsstandes untergebracht zu werden.
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In 1 bis 3 und 6 bis 9 beinhaltet
jede modulare Einheit R ein Kondensatoreinheitsgestell oder eine
Basis 20, die dazu konstruiert und angeordnet sind, die
Betriebskomponenten eines geschlossenen Kältekreislaufs 19 anzubringen
und zu stützen,
der eigens für
die Kältelasterfordernisse
seiner zugeordneten einzelnen Produktbereiche, Verkaufsgüterschränke oder
Befestigungsstände 33 vorgesehen ist.
Ein übliches
Kondensationseinheitsgestell 20 der vorliegenden Erfindung
weist vorzugsweise zwei mehrfach genutzte horizontale Spiralkompressoren 21 oder
dergleichen Kompressionsmittel variabler Kapazität auf, das mittels eines Entladungskopfes 22 an
einen Systemkondensator 12 angeschlossen ist, der ebenfalls vorzugsweise
auf dem Gestell 20 bei der bevorzugten Ausführungsform
angeordnet ist. In 8 wird man auch sehen, daß eine Wärmewiedergewinnungsspule 24 wahlweise
in den hochseitigen Aufstrom des Kondensators 12 geschaltet
wird. Ein Öltrenner
(nicht gezeigt) kann in das System 19 stromabwärts der
Entladungsleitung 22 aufgenommen werden. Bei der bevorzugten
Ausführungsform
kann das geschlossene (Dampfkompression) Kältesystem 19 kritisch
mit Kältemittel
beladen sein und deshalb keinen Flüssigkeitsempfänger erfordern,
um den Kondensatausfluß von
dem Kondensator 12 aufzunehmen. Zur Darstellung ist jedoch
ein Flüssigkeitsempfänger 26 gezeigt
und mehr als eine kritische Menge von Kältemittel kann verwendet werden,
ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die Hochseite
des Kreislaufs 19 ist mittels einer Flüssigkeitsleitung 27 an
ein Verdampferexpansionsventil 28 angeschlossen, damit
die verdampfenden Kältemittel
oder Verkaufsgutverdampfer 29, die den einzelnen Produktkühlbereichen 33 zugeordnet sind,
gekühlt
werden. Auf der Niederseite dehnt sich das Kältemittel aus und verdampft
in dem Verkaufsgutverdampfer 29, wobei es Wärme von dem
Produktbereich 33 entfernt, um die vorgewählte gewünschte Kühlung aufrechtzuerhalten.
Die Auslässe
der Verdampfer 29 sind über
Saugleitungen 30 an einen gemeinsamen Saugkopf oder eine
Sammelleitung 31 angeschlossen und dann an die Saugseite
der Kompressoren 21, um den Kältekreislaufs
zu vervollständigen.
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Bei
dieser Ausführungsform
umfaßt
das Kompressormittel die zwei Kompressoren 21, die gegenseitig mehrfach
genutzt sind, das heißt
sie sind parallel innerhalb des Kältekreislaufs angeschlossen.
Vorzugsweise handelt es sich bei den Kompressoren 21 um solche von
dem horizontalen Spiraltyp, wie er von HITACHI unter den Modellnummern
FL200DL, FL300DL, FL400DL sowie FL500DL erhältlich ist. Ein Bereitstellen
der horizontalen Spiralkompressoren 21 innerhalb der Einheit
R ermöglicht
es, eine Einheit mit einem "niedrigen
Profil" zu schaffen,
die unauffällig
auf einem gewählten
Verkaufsschrank 33 angeordnet werden kann, um so wenigstens teilweise
aus dem Blickfeld des Betrachters, der sich auf dem Boden des Supermarkts
bewegt, verbannt zu sein. Man wird verstehen, daß, obwohl die Einheit R so
bemessen ist, daß sie
innerhalb des Profils eines einzelnen Befestigungsstands 33 paßt, sie
in der Praxis so angeordnet werden kann, daß sie mit zwei oder mehr Befestigungsständen überlappt
oder diese überbrückt.
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In 9 umfaßt der Kältekreislauf 19 der
Einheit R eine niederseitige oder Saugleitung 30 (S) und
eine hochseitige oder Flüssigkeitsleitung 27(L).
Die Saugleitung 30 ist mit einem Ende eines normalerweise
geöffneten
Isolationswartungsventils 25 verbunden, das zur Installation
und zum Warten der Kälteeinheit
R geschlossen werden kann. Die andere Seite des geschlossenen Ventils 25 ist
durch einen Saugkopf 36, der durch ein Sicherheitsventil 37 an
den Saugkopf 27 angeschlossen ist, verbunden. Ein Meßgerät 38 zweigt
von der Saugleitung 30 ab und eine weitere T-Verbin dung
ist an einen Steuerungswandler 39 angeschlossen, der den
Druck des Kältemittels
in der Saugleitung 30 spürt. Falls der Druck des Kältemittels
von der Saugleitung 30 unter einen vorbestimmten Pegel
sinkt, wird der Betrieb der Einheit R so gesteuert, daß sichergestellt
ist, daß die
Kompressoren 21 nicht beschädigt werden.
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Die
Kompressoren 21 sind parallel angeschlossen und sind mit
Magnetventilen 41 in Überbrückungsleitungen 42 zur
Steuerung beim Hochfahren der Kompressoren 21 versehen,
um die Drücke
auszugleichen. Die Hochseite jedes Kompressors 21 ist mit
einem Einwegprüfventil 44 versehen,
um den hochseitigen Kältekreislauf
jedes Kompressors beim Hochfahren zu isolieren, während die
Drücke
ausgeglichen werden. Ebenfalls an dem Ausgang jedes der Kompressoren 21 sind
Entladungsstützen 45 abgezweigt,
und ein Einspritzstutzen 46 ist an jeden Kompressor 21 angeschlossen.
Ein Sicherheitsschalter 47 ist mit der Hochseite der Entladungssammelleitung
verbunden, und ein Entladungsdruckleser 48 und Meßgerätanschlußstück 49 sind vorgesehen.
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Man
wird verstehen, daß die
Kältesystemeinheiten
R allgemein noch weitere Systemkomponenten aufweisen werden, wie
etwa Entfrostsystemmittel, Systemleistungsfühler und Betriebssteuerungstafeln
und Mikroprozessorgeräte,
Alarmsysteme und dergleichen. Wie in 9 gezeigt
ist, beinhaltet die Einheit R einen Anschluß an den Flüssigkeitskälteempfänger 26, der von einem
Flüssigkeitstrockner/Trockengerät 53,
einem Flüssigkeitssichtglas 54 und
einem Einwegventil 55 gefolgt wird.
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Obwohl
der Kältesystemkondensator 12 vorzugsweise
auf dem Einheitsgestell 20 angeordnet ist, kann er auf
dem Dach außerhalb
des Lebensmittelgeschäfts
zum luftgekühlten
Betrieb auf eine übliche
Weise angeordnet sein. Wenn er auf dem Gestell 20 angeordnet
ist, ist wesentlich, daß die spürbare Wärme außerhalb
der Verkaufsfläche
abgewiesen wird, und der Kondensator 12 kann somit auf
zahlreiche Weisen gekühlt werden.
Ein Kühlmittelfluidumlaufsystm
C kann vorgesehen sein, um ein Kühlfluid
oder Kühlmittel
aus einer entfernten Quelle 11 an den jeweiligen Einheitskondensator/Wärmeaustauscher 12 umzuwälzen. Somit
erhält das
Kühlmittelsystem
C eine Kühlflüssigkeit
wie etwa Wasser oder Glykol von einer oder mehreren entfernten Quellen 11, 11a und 11b und
zirkuliert es an den Kondensator 12 jeder modularen Einheit
R. Die Kühlmittelquelle 11 kann
eine einzelne Fluidkühlvorrichtung
wie etwa ein geschlossener oder offener Kühlturm 11a zum Anbringen
auf einem Dach oder eine Grundquellenwasserversorgung 11b sein,
oder ein Frostsystem oder eine Umwälzwasserquelle oder eine Kombination
solcher verschiedenen Fluidkühlquellen,
um eine kontinuierliche Versorgung mit Kühlmittel bei einer im wesentlichen
kon- stanten Temperatur sicherzustellen. Bei dieser Ausführungsform
weist der Kondensator 12, bei dem es sich um einen Kondensator
vom Plattentyp handelt, einen Wärmeaustauscher
mit einer Kühlschlaufe 12a von
der entfernten Kühlquelle
auf.
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Somit
umfaßt
die Erfindung ferner die Verwendung eines zweiten Kühlmittelsystems
C für die
direkte verteilte Lastkühlung
der Wärmeaustauscherspule 29 der
Verkaufsstände 33,
die eigens für
die jeweiligen Einheiten R vorgesehen sind. Wie man anhand der 1, 3, 8 und 9 sehen
kann, werden eine Kühlmittelfluideingabeleitung 15 (F)
und eine Fluidausgabeleitung 16 (R) des Kondensators 12 an
eine entfernte Kühlquelle 11 angeschlossen,
um so ein Wärmeaustauschverhältnis mit
dem Kondensator 12 zu schaffen.
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In 10 kann,
wie oben hinsichtlich einer anderen Ausführungsform angegeben wurde,
die Einheit R darauf verzichten, Kondensatormittel an Bord (auf
dem Gestell 20) bereitzustellen, ein Kondensatormittel 112 ist
jedoch an einem Ort, der von der Einheit R entfernt ist, bereitgestellt.
Der entfernte Kondensator 112 kann auf einem Dach des Ladens
angebracht sein und eine luftgekühlte
Quelle umfassen.
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Wiederum
in 1 bis 3, 6 und 7 beinhaltet
die Einheit R ein Kondensatoreinheitsgestell 20, das eine
Basis oder ein Chassis 56 mit befestigten aufrecht stehenden
Endwänden 55 und
einem entfernbaren Deckel oder einer Abdeckung 57 umfaßt, die
vorzugsweise schalldicht ist. Die Kompressoren 21 und sonstige
Kältekomponenten,
die in der Einheit R enthalten sind, sind an die Basis 56 angebracht,
wobei die Kompressoren 21 über Unterrahmen angebracht
sind. Die vergleichsweise kompakte Größe der Einheit R kann anhand
der folgenden üblichen
Abmessungen erkannt werden: Länge
1290 mm; Tiefe 750 mm; Höhe 275
mm.
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In 6 beinhaltet
der elektrische Schaltkreis für
die Einheit R eine Haupteinheit- (pack) -Steuerung 59,
einen Stromversorgungsschaltkreis für jeden Kompressor 21,
einen Umwälzventilator 60 mit
einem Ventilatorschutz 60a, der darüber angeordnet ist. Wie weiter
aus der 3 ersichtlich ist, ist wenigstens
eine Belüftung 61 an
einer Endwand 55 der Einheit R vorgesehen. Die Kombination
des Ventilators 60 und der Belüftungen 61 ermöglicht einen
Durchstrom von Luft innerhalb der Einheit R.
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In
Gebrauch kann die Einheit R in dem Kältesystem 19 für die Verkaufsgüterschränke 33 aufgenommen
sein, und ihre Kälteeinheitkomponenten
umfassen wenigstens die mehreren Kompressormittel 21, und wobei
die Einheit R in Gebrauch im wesentlichen dazu bemessen ist, innerhalb
der Aufstandsfläche
eines der Verkaufsschränke 33 beinhaltet
zu sein.
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Die
Kälteeinheit
R kann eine Verdampfungstemperatur von etwa –8°C, eine Saugrückgabetemperatur von
etwa 5°C,
eine Kondensatortemperatur von etwa 35°C und eine Flüssigkeitstemperatur
von etwa 32°C
bei einer bevorzugten Ausführungsform
aufweisen. Ferner wird man verstehen, daß mehrere kombinierte Kompressoren
21 vorgesehen
sein können,
um so die gewünschte
Abkühlkapazität zu schaffen,
wie unten eingehend erörtert
wird.
Kompressorenmodelle | HP |
2 × FL 200DL | 2/4 |
1 × FL 200DL
plus 1 × FL
300DL | 2/3/5 |
2 × FL 300DL | 3/6 |
1 × FL 300DL
plus 1 × FL
400DL | 3/4/7 |
2 × FL 400DL | 4/8 |
1 × FL 400DL
plus 1 × FL
500DL | 4/5/9 |
2 × FL 500DL | 5/10 |
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Anhand
des Vorstehenden wird man verstehen, daß eine Kälteeinheit R gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine kompakte, niedrig profilierte Mehrfachkompressorpackung schafft,
die oben auf einem einzelnen Anzeigenbefestigungsstück oder
sonstigem abgekühltem
Gehäuse 33 angebracht
werden kann und die keinen Bodenraum innerhalb des Ladens beansprucht.
Die offenbarte Einheit R weist vorzugsweise zwei parallel angeschlossene
(mehrfach genutzte) Spiralkompressoren 21 mit einem ausgewählten Bereich
von 4HP bis 10HP oder mehr auf.
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In
einem Supermarkt können
mehrere solcher Kältesysteme 19 vorgesehen
sein, um so ein Kältenetzwerk
für den
gesamten Laden zu schaffen. Die Einheiten R können dazu konstruiert und angeordnet
sein, den Bedarf des Ladens nach niedrigen und mittleren Temperaturen
zu befriedigen. Ferner wird man verstehen, daß mehrere Kompressoren 21 vorgesehen
sein können,
um so die vorausgesetzte Abkühlkapazität zu befriedigen,
wobei auf dem Kondensatorgestell 20 verschiedener Ein heften
R verschiedene Größen von
Kompressoren verwendet werden können.
In diesem Geschäft
wird man wissen, daß ein "Kondensatorgestell" notwendigerweise
die Kompressoren als die erstrangigen Verursacher der Kondensatorfunktion
beinhaltet, aber daß der
Kondensator als solcher an verschiedenen anderen Orten als dem Gestell
vorgesehen sein kann.
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Anhand
des Vorstehenden wird man verstehen, daß eine Einheit R gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ein kompaktes, niedrig profiliertes Mehrfachkompressorpaket
schafft, das oben auf einem gewählten
einzelnen Schrank oder Befestigungsstück 33 angebracht werden
kann, und das, weil es keinen Bodenraum innerhalb eines Verkaufsraums
in Anspruch nimmt, wahrhaft den Erfordernissen optimaler Platzierung
gerecht wird. Die Einheit R gemäß der bevorzugten
Ausführungsform,
die vorstehend offenbart ist, weist jeweils zwei parallel angeschlossene
horizontale Spiralkompressoren 21 jeder mit einem Bereich
von etwa 2HP bis 5HP auf.
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Die
bevorzugte Ausführungsform
der Einheit R, die vorstehend offenbart ist, ist eine fluidgekühlte Einheit
und verwendet einen Plattenwärmekondensator 12.
Die Einheit R kann auch einen kleinen Flüssigkeitsempfänger 26 beinhalten
sowie eine elektrische Steuerungstafel und ein vollständiges inneres
Kälteleitungsnetz
und eine elektrische Verdrahtung. Bei den von oben angeordneten
Verdampferverbindungen 29 der Verkaufsschränke 33 weist
das äußere Leitungswerk
eine optimale Länge
auf und ist verhältnismäßig einfach
zu installieren.
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Eine
andere Ausführungsform
der kommerziellen Kälteeinheit
R der vorliegenden Erfindung ist in 11 gezeigt.
Diese Einheit ist in vielerlei Hinsicht ähnlich der von 1 bis 10 insofern,
als ein Gestell 20 für
eine kondensierende Einheit ein geschlossenes Kältesystem 19 mit mehrfachge nutzten
Kompressoren 21 unterbringen kann, und das geschlossene
(Dampfkompressions-)Kältesystem 19 kann
kritisch mit Kältemittel
beladen sein und erfordert deshalb keinen Flüssigkeitsempfänger zur
Aufnahme des Kondensatsauslaufs von dem Kondensator 12.
Die Hochseite des Kreises 19 ist über eine Flüssigkeitsleitung 27 an
ein verdampfendes Expansionsventil 28 für Verdampfermittel 29 angeschlossen,
die einen Teil des geschlossenen Kältekreislaufs 19 bilden
und die mit einer Kühlmittelfrosteinheit 130 konstruiert
und angeordnet sind. Auf der Niederseite entfernt das Kältemittel
in dem Verdampfer 29 Wärme
von dem Kühlfluid
und der Verdampferauslaß ist
durch die Saugleitung 31 an die Saugseite des Kompressors 21 angeschlossen,
um den geschlossenen Kältekreislauf
zu vervollständigen.
Obwohl der Kondensator 12 des Kältesystems vorzugsweise auf
dem Einheitsgestell 20 angeordnet ist, kann er außerhalb
des Lebensmittelgeschäfts
zum luftgekühlten
Betrieb auf eine übliche
Weise auf dem Dach angebracht sein.
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Diese
Ausführungsform
umfaßt
ferner die Verwendung eines sekundären Kühlmittelsystems 160 für die direkte
verteilte Lastkühlung
der Wärmeaustauschspulen 129 der
Verkaufsstände 133.
Somit bildet bei dieser Ausführungsform
der Verdampfer 29 des auf dem Gestell angebrachten Kältesystems
einen Teil der Wärmeaustauscherfrosteinheit 130 für das Kühlmittelsystem.
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Vorzugsweise
ist auch das Pumpmittel
142 für das sekundäre Kühlsystem
160 auf
einem Gestell angebracht, und es ist angeschlossen, um das Glykolkühlmittelfluid
oder dergleichen durch den Frostwärmeaustausch
130 zu
zirkulieren und von dort durch einen Kanal
70 an jeder
zugeordneten Wärmeübertragungsspule
29 der
Verkaufsstandschaukästen
zu seiner verteilten Last auszuströmen. Das kalte Kühlmittelfluid
entfernt Wärme
von der Spule
129 (üblicherweise
herkömm liche
Rohr- und Flossenbauweise) und das Fluid wird von dort zurück zu der
Pumpe
142 durch Rückführkanäle
46 zurückgeführt. Die
Bauweise und der Betrieb des modularen Sekundärsystems dieser Ausführungsform
werden vollständiger
unter Bezugnahme auf die
US 5,743,102 (hierin
durch Bezugnahme beinhaltet) verstanden.
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Weil
ein Hauptmerkmal der Erfindung darin besteht, die modulare Kälteeinheit
R strategisch in enger Nähe
zu den speziellen Kühlbereichen
eines zugeordneten Verkaufsstandes 33 anzuordnen, um den
traditionellen Maschinenhinterraum, lange Leitungsverbindungen und
große
Kältemittelerfordernisse,
die früher
erforderlich waren, zu beseitigen, wird man sehen, daß das Anbringen
der Einheit R oben auf dem Verkaufsstand 33 eine optimale
Lösung
schafft, um sämtliche
der Aufgaben der Erfindung zu erfüllen.