JP2013242104A - Showcase - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、商店で食品等を販売する際に、当該食品等を長期間新鮮な状態で保存しておくためのショーケースに関する。 The present invention relates to a showcase for storing food and the like in a fresh state for a long time when the food and the like are sold at a store.
近年、空調業界において環境保護等の観点からオゾン層を破壊しない代替冷媒への移行がすすめられており、ショーケース業界においても新冷媒を使用した開発がすすめられている。 In recent years, in the air conditioning industry, a transition to an alternative refrigerant that does not destroy the ozone layer has been promoted from the viewpoint of environmental protection and the like, and development using a new refrigerant is also promoted in the showcase industry.
従来の冷媒(例えば、R404aなど)に変えてCO2等の新たな冷媒を用いた場合、従来の冷媒に比べて圧力損失が大きくなる恐れがあり、これを抑制するため、従来よりも管径の大きな冷媒配管を使用する必要がある。しかしながら、従来よりも管径の大きな冷媒配管を使用するには、特注品の冷媒配管を用意しなければならず、冷媒配管の管径を拡張させるための拡張設備や冷媒配管を湾曲させるヘアピンヘッダー設備など膨大な設備投資費用が発生してしまう。 When a new refrigerant such as CO 2 is used instead of the conventional refrigerant (for example, R404a, etc.), the pressure loss may be larger than that of the conventional refrigerant. Large refrigerant piping must be used. However, in order to use refrigerant pipes with larger pipe diameters than before, custom-made refrigerant pipes must be prepared, and expansion equipment for expanding the pipe diameter of refrigerant pipes and hairpin headers that curve refrigerant pipes Enormous capital investment costs such as equipment are generated.
そこで、設備投資費用を抑える方法として、既に空調装置で使用されている新冷媒用の管径の大きな冷媒配管を備えた熱交換器の流用が考えられるが、空調装置専用の熱交換器の場合、フィンを通る冷媒配管の間隔が狭いため、霜が付き易く熱交換器の性能が低下するおそれがあるためそのままでは流用することができない。 Therefore, as a method to reduce the capital investment cost, it is possible to divert heat exchangers equipped with refrigerant pipes with large diameters for new refrigerants already used in air conditioners, but in the case of heat exchangers dedicated to air conditioners Since the intervals between the refrigerant pipes passing through the fins are narrow, frost is likely to be formed, and the performance of the heat exchanger may be deteriorated.
すなわち、前面側を開口させたオープンショーケースの場合、貯蔵室内に外気が自由に入り込むことになるため、この外気に含まれる水分が熱交換器のフィンまたは冷媒配管と接して冷却され、霜が付くことがある。また、熱交換器のフィンの風下側に比べフィンの風上側の方が水分含有量の多い空気が流れるため霜が付き易い。特に、熱交換器に複数の冷媒配管の直管部分が一部に密集して配置されている場合、直管部分間の隙間が小さくなり、隙間部分を通過する空気が過冷され、霜が付き易くなることで空気が通過できずに熱交換器の性能が低下するおそれがある。 That is, in the case of an open showcase with an open front side, outside air can freely enter the storage chamber, so moisture contained in the outside air is cooled in contact with the fins or refrigerant piping of the heat exchanger, and frost is generated. It may be attached. Moreover, since air with a higher water content flows on the leeward side of the fins than on the leeward side of the fins of the heat exchanger, frost is easily formed. In particular, when the straight pipe portions of a plurality of refrigerant pipes are densely arranged in the heat exchanger, the gap between the straight pipe portions is reduced, the air passing through the gap portion is overcooled, and frost is generated. There is a possibility that the performance of the heat exchanger may be deteriorated because air cannot pass through by being easily attached.
そのため、ショーケース専用の熱交換器は、フィンを通る冷媒配管の間隔を空調装置などの熱交換器に比べて広く取る傾向にあり、空調装置専用の熱交換器を流用する場合、フィンを通る冷媒配管の間隔が狭いため、霜が付き易く熱交換器の性能が低下するといった問題が発生してしまう。 Therefore, heat exchangers dedicated to showcases tend to have wider intervals between the refrigerant pipes that pass through the fins compared to heat exchangers such as air conditioners. When using heat exchangers dedicated to air conditioners, they pass through the fins. Since the interval between the refrigerant pipes is narrow, there is a problem that frost is easily formed and the performance of the heat exchanger is deteriorated.
そこで、冷媒配管の直管部分が一部に密集しないよう、冷却される空気の送流方向に対して60度の角度をなす直線に沿って、穴部が複数の列をなして形成されたフィンに、冷媒配管の直管部分が間をあけて1列おきに点在するように冷媒配管を配置させることで、直管部分間の距離を広げ、空気の過冷を防ぎ、霜を付き難くするショーケースが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, the holes are formed in a plurality of rows along a straight line that forms an angle of 60 degrees with respect to the flow direction of the air to be cooled, so that the straight pipe portion of the refrigerant pipe is not concentrated in part. By arranging the refrigerant pipes on the fins so that the straight pipe parts of the refrigerant pipes are spaced apart every other row, the distance between the straight pipe parts is increased, air is prevented from overcooling, and frost is attached. A showcase that makes it difficult has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来のショーケースの冷媒配管の配置では、直管部分間の距離を開けて配置した分、フィンを通る冷媒配管の本数が減るため、取り込まれた空気のぶつかる冷媒配管が減り、熱交換器の熱交換効率性能が低下してしまうという問題があった。この課題を解決する解決策として、冷媒配管の本数を増やす方法も考えられるが、冷媒配管の本数を増やす分フィンの面積を広げなければならず、ショーケース本体が大きくなるおそれもあり、空調装置用の熱交換器を流用し設備投資費用を抑えたにもかかわらず、材料費や加工費など結果的に多額の費用が発生してしまうといった課題が発生してしまう。 However, with the conventional arrangement of refrigerant pipes in showcases, the number of refrigerant pipes that pass through the fins is reduced by the distance between the straight pipe parts, so the number of refrigerant pipes that are struck by captured air is reduced and heat exchange is performed. There was a problem that the heat exchange efficiency performance of the vessel would decrease. As a solution to solve this problem, a method of increasing the number of refrigerant pipes is also conceivable. However, the area of the fins must be increased by increasing the number of refrigerant pipes, and there is a possibility that the showcase body becomes large. In spite of reducing the capital investment cost by diverting the heat exchanger for use, there is a problem that a large amount of costs such as material costs and processing costs are generated as a result.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、着霜による空気の滞留を防ぐためフィンを通る冷媒配管の間隔を広げて配置したとしても、多大な費用をかけることなく、熱交換器の性能の低下を回避して安定した冷却性能を実現させることができるショーケースを提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and even if the refrigerant pipes passing through the fins are arranged with a wide interval in order to prevent stagnation of air due to frost formation, a large cost is required. It is another object of the present invention to provide a showcase capable of realizing a stable cooling performance while avoiding a decrease in performance of a heat exchanger.
本発明に係るショーケースは、熱交換器のフィンの風上側に設けられた冷媒配管を粗密に配置させるとともに、フィンの風下側に設けられた冷媒配管をフィンの風上側に設けられた冷媒配管よりも密に配置させたものである。 In the showcase according to the present invention, the refrigerant pipes provided on the leeward side of the fins of the heat exchanger are arranged roughly and the refrigerant pipes provided on the leeward side of the fins are provided on the leeward side of the fins. It is arranged more densely.
本発明に係るショーケースは、フィンの風上側に設けられた冷媒配管を粗密に配置させ、フィンの風下側に設けられた冷媒配管を密に配置させることにより、水分含有量の多い空気が流れるフィンの風上側では冷媒配管の間隔を広くとって着霜による空気の滞留を防ぎ、冷媒配管に霜を付けにくい水分含有量の少ない空気が流れるフィンの風下側では冷媒配管の間隔を狭く、冷媒配管の本数を風上側よりも多く配置し空気の熱交換効率を上げることで、多大な費用をかけることなく、熱交換器の性能の低下を回避して安定した冷却性能を実現させることができる。 In the showcase according to the present invention, the refrigerant pipes provided on the leeward side of the fins are arranged densely, and the refrigerant pipes provided on the leeward side of the fins are arranged closely so that air with a high water content flows. On the leeward side of the fins, the refrigerant piping is widened to prevent stagnation of air due to frost formation. By arranging more pipes than on the windward side and increasing the heat exchange efficiency of the air, it is possible to achieve a stable cooling performance by avoiding a decrease in the performance of the heat exchanger without incurring significant costs. .
以下、本発明に係るショーケースの好適な実施の形態について図を参照して説明する。なお、これらの実施の形態によって本発明が限定されることはない。 Hereinafter, preferred embodiments of a showcase according to the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited by these embodiments.
実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態に係るショーケースを前方斜め右側から見たもの、図2は本実施の形態に係るショーケースの内部の構成を示すもの、図3は本発明の実施の形態に係るショーケースの冷却器を示すもの、図4〜6は本発明の実施の形態に係るショーケースの冷却部を示すものである。
FIG. 1 shows a showcase according to an embodiment of the present invention as viewed obliquely from the front right side, FIG. 2 shows an internal configuration of the showcase according to the present embodiment, and FIG. 3 shows an embodiment of the present invention. 4 to 6 show a cooling unit of the showcase according to the embodiment of the present invention.
本実施の形態で説明するショーケース1は、図1〜2に示すように、前面が開放された多段オープン型のものである。ショーケース1は、前面を開口したショーケース本体2と、ショーケース本体2の内部に設けられショーケース本体2の上面、背面及び底面に沿って形成された通風路3と、通風路3内に設けられ通風路3内の空気を上方へ送り出す送風機4と、送風機4の風下に設けられ通風路3内の空気を冷却する冷却器(蒸発器)5とを備えている。
The
ショーケース本体2は、内部にコ字形状の断熱壁部6で囲われた貯蔵室7が設けられ、貯蔵室7の内壁部8には陳列棚9が取り付けられている。ショーケース本体2の貯蔵室7の下方には前面を開口した機械室10が設けられ、機械室10には、圧縮機11、凝縮器12、絞り装置13、放熱用送風機14、制御装置15が設けられている。また、機械室10の前面開口部は、吸気穴が形成された前面パネル16によって閉塞されている。
The
通風路3は、断熱壁部6と内壁部8との間に形成されており、通風路3の上側端部には冷気吹出口17が形成され、通風路3の下側端部には冷気吸込口18が形成されている。これにより、送風機4で送られた空気が冷却器5で冷却された後に上側へ送流され、冷気吹出口17から陳列棚9の付近へ放出される一方、陳列棚9の付近の冷気は、冷気吸込口18から通風路3内へ吸い込まれ、再び送風機4で冷却器5へ送流されるようになっている。この空気循環の流れを、図2に矢印で示す。
The
冷却器5は、冷媒配管19を介して機械室10に設けられた圧縮機11と接続され、圧縮機11と冷却器5の間には冷凍サイクルが構成されている。冷凍サイクルは、圧縮機11、凝縮器12、絞り装置13、冷却器5のそれぞれを順次環状接続する冷媒配管19とで構成され、冷媒配管19内にはCO2冷媒が循環している。
The cooler 5 is connected to a
圧縮機11から吐出された冷媒は、凝縮器12にて放熱用送風機14で送風された空気へ放熱することで冷やされ、絞り装置13で減圧され、冷却器5で蒸発して再び圧縮機11に戻ることでショーケースの冷凍サイクルが形成される。このとき放熱用送風機14は、前面パネル16の吸気穴から取り込んだ空気によって冷媒を冷却し、熱交換後の空気は、ショーケース本体2と断熱壁部6との間を通過して上方から外部へ排出される。
The refrigerant discharged from the
また、冷却器5は図3〜5に示すように、冷却部20と冷却部20の前面に設けられたカバー21とからなり、冷却部20は、複数のフィン22と複数のフィン22を貫通する冷媒配管23と、両側部を構成する側面金具24とを備えたフィン・アンド・チューブ式の熱交換器である。
As shown in FIGS. 3 to 5, the cooler 5 includes a
フィン22は、各々が平板形状をなしており、図4に示すように、長手方向に沿って略平行に配置されると共に、それぞれが所定の間隔をあけて配置されている。また、フィン22には、冷媒配管23が挿通される複数の穴部25が形成され、複数の穴部25は、フィンの長手方向に4列に配置されている。
Each of the
フィン22に形成された複数の穴部25は、任意に選定した相互に隣り合う3つの穴部(例えば、図6において、符号S1、S2、S3で示す)が三角形の頂点を構成するようにそれぞれ配置されており、それぞれの隣り合う穴部25間の穴ピッチは一定になっている。この穴ピッチは、長尺U字管23aのU字形状の直管部分の間隔P1と一致している。
The plurality of
冷媒配管23は、冷凍サイクルを構成する冷媒配管19に接続され、図4に示すように、複数の長尺U字管23aと、複数の短尺U字管(第1短尺U字管23b、第1短尺U字管23c)とを溶接で接続してCO2冷媒の流路を形成したものである。
The
第1短尺U字管23bは、U字形状の直管部分の間隔Pが長尺U字管23aのU字形状の直管部分の間隔P1と一致しており、第1短尺U字管23cは、第1短尺U字管23bに比べてU字形状の直管部分の間隔Pが長く形成されている。これら第1短尺U字管23b、第1短尺U字管23cを使用することにより、冷媒配管23は蛇行を繰り返しながら複数のフィン22を貫通するように構成することができる。
In the first short
また、冷媒配管23の管径は、冷媒配管19の管径と同じであり、一般的な冷媒(例えば、R404aなど)を用いた回路で使用される冷媒管よりも冷媒管の肉厚の厚いものが使用されている。
Moreover, the pipe diameter of the
冷媒配管23は、図6に示すように、風下側の冷媒配管23は、互いに隣り合う2列においてまたがるように長尺U字管23aが挿通され、全ての穴部25に長尺U字管23aが挿通するよう配置されている。風下側の冷媒配管23は、通風路3を流れる空気とぶつかり易く、長尺U字管23aの直管部分を密集させて配置させることで、通風路3を流れる空気との抵抗を増やし、空気の熱交換効率を上げることができる。また、長尺U字管23aには、U字形状の直管部分の間隔Pが同じである第1短尺U字管23bが接続されている。
As shown in FIG. 6, the
さらに、風上側の冷媒配管23は、フィン22に形成された4列の穴部25のうち中2列の穴部25において、長尺U字管23aの直管部分が穴部25間のピッチよりも長いピッチで挿通されている。フィン22の中列に風上側から風下側に渡って連続的にフィン22に長尺U字管23aを挿通させないパス抜き部分を設けることで、着霜耐力が向上し空気が送流される経路が形成されやすくなり、長尺U字管23aの直管部分の表面に霜が付いた場合でも、空気の送流方向と交わる方向に渡る長尺U字管23a間の隙間を閉塞し風上側から風下側へ流れる空気の送流を塞ぐといった問題を防止することができる。
Further, in the
また、フィン22に形成された4列の穴部25のうち、両端の列の穴部25には、中2列に配置された長尺U字管23aの直管部分と隣接する穴部25に、長尺U字管23aの直管部分が挿通するよう配置されている。このように、パス抜き部分を設けながらも、通風路3を流れる空気とぶつかり易くなるよう長尺U字管23aの直管部分を密集させて配置させることで、空気が送流される経路を形成させつつ、通風路3を流れる空気との抵抗を増やし、空気の熱交換効率をより上昇させることができる。
Of the four rows of
なお、フィン22の風上側の冷媒配管23については、第1短尺U字管23bと第1短尺U字管23cのどちらか一方を長尺U字管23aの直管部分のピッチの長さに合わせて選択し接続させることで、穴部25間のピッチでも、穴部25間のピッチよりも長いピッチでも長尺U字管23aの直管部分を配置させることができる。
In addition, about the refrigerant | coolant piping 23 of the windward side of the
図6は、図5に示す冷却部20の左側面図である。側面金具24には、冷媒配管23が挿入される複数の穴部26が形成されており、挿入された冷媒配管23と側面金具24とが溶接で固定されている。
6 is a left side view of the cooling
次に、図2に基づいて、実施の形態1に係るショーケースの運転時の動作について説明する。
ショーケース1は、運転が開始されると、冷却器5による通風路3内の空気の冷却が行われると共に、送風機4が駆動し、冷気吸込口18から通風路3へ外気が吸い込まれる。吸い込まれた外気は冷却器5に流れて冷媒配管23にぶつかり、冷媒配管23の冷媒によって吸熱されて熱交換し冷気となる。
Next, based on FIG. 2, the operation | movement at the time of the driving | running | working of the showcase which concerns on
When the operation of the
このとき、フィン22の風上側のピッチの狭い長尺U字管23a間の隙間を通過する外気は、狭い距離に置かれた冷媒配管23の間で過冷却され、外気に含まれている水分が霜となって長尺U字管23aに付着する。穴部25間のピッチしか離れていない長尺U字管23a間の狭い隙間は霜によって閉塞される。また、中列にパスとして設けられたピッチの広い長尺U字管23a間の隙間を通過する外気は、長尺U字管23a間の距離が広く、過冷却されるおそれがないため、長尺U字管23a着霜し長尺U字管23a間の隙間を閉塞させることなく風下側へと流れていく。
At this time, the outside air passing through the gap between the long U-shaped pipes 23a having a narrow pitch on the windward side of the
そして、フィン22の風上側を通過した外気はフィン22の風下側のピッチの狭い長尺U字管23a間の隙間を通過し、狭い距離に置かれた冷媒配管23の間で冷却されるが、風下側を流れる外気は、風上側で既に熱交換が行われているため含有する水分量が少なく、冷媒配管に霜となって付着しても多く成長しないため、長尺U字管23a間の狭い隙間を閉塞させ冷却器5を流れる外気の流れを滞留させるおそれはない。
The outside air that has passed through the windward side of the
冷却部5により熱交換された冷気となった外気は、通風路3を通って吹出口17から陳列棚9付近に向けて吹き出される。吹出口17から吹き出された冷気により貯蔵室7の開口部には冷気エアーカーテンが形成され、開口部からの外気の侵入が阻止若しくは抑制される。冷気吹出口17から陳列棚9付近に向けて吹き出された冷気は、再び冷気吸込口18から通風路3へ吸い込まれ、貯蔵室7内を循環することで貯蔵室7内が冷却される。
The outside air that has been cooled and exchanged heat by the cooling unit 5 is blown out from the
以上のように、既に空調装置で使用されている新冷媒用の管径の大きな冷媒配管を備えた熱交換器を流用し、熱交換器のフィンの風上側に設けられた冷媒配管をフィンに形成された穴のピッチよりも広いピッチで設け粗密に配置させるとともに、フィンの風下側に設けられた冷媒配管をフィンに形成された穴のピッチと同じピッチで設けフィンの風上側に設けられた冷媒配管よりも密に配置させたので、フィンの風上側では着霜による空気の滞留を防ぐことができ、フィンの風下側では空気の熱交換効率を上げることができる。 As described above, a heat exchanger provided with a refrigerant pipe with a large pipe diameter for a new refrigerant already used in an air conditioner is diverted, and the refrigerant pipe provided on the windward side of the fin of the heat exchanger is used as a fin. Provided with a pitch wider than the pitch of the formed holes and arranged densely, and provided the refrigerant piping provided on the leeward side of the fin at the same pitch as the pitch of the holes formed in the fin, provided on the leeward side of the fin Since it is arranged more densely than the refrigerant pipe, it is possible to prevent stagnation of air due to frost formation on the leeward side of the fin, and to increase the heat exchange efficiency of air on the leeward side of the fin.
また、熱交換器のフィンの風上側の冷媒配管の配列を、長尺U字管23aの直管部分が、空気の送流方向と交わる方向に渡って並び配管表面に霜が付いた場合に空気の送流方向をふさいでしまわないよう、フィン22に長尺U字管23aを挿通させないパス抜き部分を中列に、風上側から風下側に渡って連続的に設けられるよう配置させているので、着霜耐力が向上し空気が送流される経路が形成されやすくなり、熱交換器の着霜による空気の滞留を防ぐことができる。
In addition, when the refrigerant pipe arrangement on the windward side of the fins of the heat exchanger is aligned with the straight pipe portion of the long U-shaped pipe 23a crossing the air flow direction, the pipe surface is frosted. In order not to block the air flow direction, the pass-extracted portion where the long U-shaped tube 23a is not inserted into the
よって、本実施の形態によれば、多大な費用をかけることなく、熱交換器への霜の付着による空気の滞留を防ぎ、熱交換器の性能低下を回避し安定した冷却性能が実現されるショーケースを提供することができる。 Therefore, according to the present embodiment, air is prevented from staying due to frost adhering to the heat exchanger, and a stable cooling performance is avoided without deteriorating the performance of the heat exchanger, without incurring a great expense. Showcase can be provided.
なお、本実施の形態において、中列に空気が送流される経路を形成するパスを設けたが、空気の送流方向や熱交換器の性能に応じて空気が送流される経路を形成するパスを設ける位置をずらしても良い。 In this embodiment, a path that forms a path through which air is sent is provided in the middle row, but a path that forms a path through which air is sent according to the direction of air flow and the performance of the heat exchanger. The position for providing the position may be shifted.
1 ショーケース、2 ショーケース本体、3 通風路、4 送風機、5 冷却器、6 断熱壁部、7 貯蔵室、8 内壁部、9 陳列棚、10 機械室、11 圧縮機、12 凝縮器、13 絞り装置、14 放熱用送風機、15 制御装置、16 前面パネル、17 冷気吹出口、18 冷気吸込口、19 冷媒配管(冷凍サイクル側)、20 冷却部、21 カバー、22 フィン、23 冷媒配管(冷却器側)、23a 長尺U字管、23b 第1短尺U字管、23c 第2短尺U字管、24 側面金具、25 穴部(フィン側)、26 穴部(側面金具側)
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記冷却器の前記フィン間に空気を送流させる送風機と、
を備え、
前記フィンの風下側に設けられた冷媒配管は密に配置され、前記フィンの風上側に設けられた冷媒配管は前記フィンの風下側に形成された冷媒配管よりも粗密に配置されていることを特徴とするショーケース。 A cooler having a plurality of holes formed on the surface, a plurality of flat fins arranged at intervals, and a plurality of refrigerant pipes communicating with the holes formed in the fins;
A blower for sending air between the fins of the cooler;
With
The refrigerant piping provided on the leeward side of the fins is densely arranged, and the refrigerant piping provided on the leeward side of the fins is arranged more densely than the refrigerant piping formed on the leeward side of the fins. Showcase featured.
前記冷却器の前記フィン間に空気を送流させる送風機と、
を備え、
前記フィンの風下側に設けられた冷媒配管は前記フィンに形成された穴部のピッチと同等間隔のピッチで配置され、
前記フィンの風上側に設けられた冷媒配管は前記フィンに形成された穴部のピッチよりも長いピッチで配置されている部分を有することを特徴とするショーケース。 A cooler having a plurality of holes formed on the surface, a plurality of flat fins arranged at intervals, and a plurality of refrigerant pipes communicating with the holes formed in the fins;
A blower for sending air between the fins of the cooler;
With
Refrigerant piping provided on the leeward side of the fins is arranged at a pitch equal to the pitch of the holes formed in the fins,
The showcase, wherein the refrigerant pipe provided on the windward side of the fin has a portion arranged at a pitch longer than a pitch of holes formed in the fin.
前記フィンの風上側に設けられた冷媒配管のうち、前記穴部の中央列に設けられた前記冷媒配管は隣接する列に設けられた前記冷媒配管よりも粗密に配置されていることを特徴とする請求項1もしくは3のいずれかに記載のショーケース。 The holes formed in the fins are arranged in three or more rows along the flow direction of air from the blower,
Of the refrigerant pipes provided on the windward side of the fins, the refrigerant pipes provided in the central row of the hole portions are arranged more densely than the refrigerant pipes provided in adjacent rows. The showcase according to any one of claims 1 and 3.
前記フィンの風上側に設けられた冷媒配管のうち前記穴部の中央列に設けられた前記冷媒配管は、隣接する列に設けられた前記冷媒配管よりも長いピッチで配置されている部分を有することを特徴とする請求項2もしくは3のいずれかに記載のショーケース。 The holes formed in the fins are arranged in three or more rows along the flow direction of air from the blower,
Of the refrigerant pipes provided on the windward side of the fins, the refrigerant pipes provided in the central row of the hole portions have portions arranged at a longer pitch than the refrigerant pipes provided in adjacent rows. The showcase according to claim 2, wherein the showcase is characterized in that
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