KR20060127018A

KR20060127018A - 개선된 에어 커튼을 갖는 냉장 진열장

Info

Publication number: KR20060127018A
Application number: KR1020067013472A
Authority: KR
Inventors: 아바스 에이. 알라히아리; 메리 디. 사로카
Original assignee: 캐리어 커머셜 리프리저레이션, 인크.
Priority date: 2004-01-06
Filing date: 2005-01-06
Publication date: 2006-12-11
Also published as: WO2005072566A1; AU2005209161B2; CN1909817A; AU2005209161A1; AU2005209161B8; EP1703825A4; RU2006128621A; WO2005072566A8; EP1703825A1

Abstract

냉장 진열장은 하향으로 유도되는 비교적 차가운 냉장 공기의 내부 에어 커튼과 하향으로 유도되는 가장 바람직하게는 비교적 따뜻한 공기의 외부 에어 커튼에 의해 점포의 주위 공기로부터 격리된 개방 정면부를 갖는 제품 진열 구역을 형성하는 진열 케이스를 포함한다. 내부 에어 커튼은 제1 공기 출구를 통해 제1 토출 속도로 토출하고 외부 에어 커튼은 제2 공기 출구를 통해 제2 토출 속도로 토출하며, 제2 토출 속도는 제1 토출 속도의 적어도 1.4배이고, 가장 바람직하게는 제1 토출 속도의 약 1.4 내지 약 1.8배이다.

냉장 진열장, 에어 커튼, 토출 속도, 공기 출구, 개방 정면부, 진열 구역

Description

개선된 에어 커튼을 갖는 냉장 진열장 {REFRIGERATED DISPLAY MERCHANDISER WITH IMPROVED AIR CURTAIN}

본 출원은 2003년 2월 26일 출원된 공동 계류 중인 출원 번호 제10/374,640호의 부분 계속 출원이기도 하다.

본 발명은 일반적으로 판매용 냉장 또는 냉동 제품의 진열 및 판촉을 위해 슈퍼마켓, 미니 마트, 편의점 및 기타 상점에서 사용되는 유형의 냉장 진열장에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 차가운 냉장 공기의 커튼이 진열장의 정면 개방식 제품 진열 구역을 가로질러 하향으로 지나가는 유형의 정면 개방식 냉장 진열장에 관한 것이다.

통상 진열 케이스라고도 하는 정면 개방식 진열 구역을 갖는 냉장 진열장은 일반적으로 판매용 냉장 또는 냉동 제품의 진열 및 판촉을 위해 슈퍼마켓, 미니 마트, 편의점 및 기타 상점에서 통상적으로 사용된다. 이러한 진열 케이스의 개방 정면부의 특징은 제품에 접근하도록 도어를 개방하는 불편함없이 구매를 위해 제품을 선택 및 제거하도록 소비자가 제품 진열 구역 내에 간단히 도달할 수 있게 한다. 통상적으로, 차가운 냉장 공기의 커튼은 제품 진열 구역과 진열 케이스 정면의 점포의 구역 사이에 보이지 않는 경계를 형성하도록 진열 케이스의 개방 정면부 를 가로질러 비교적 고속으로 하향으로 지나간다. 이러한 에어 커튼은 진열 케이스의 제품 진열 구역 내에 차가운 냉장 공기를 보유하도록 하여 진열 케이스의 선반 상의 진열 제품을 냉각시킬 뿐만 아니라, 점포 내의 주위 공기로부터 제품 진열 구역을 어느 정도 격리시키는 역할도 한다. 개방 제품 진열 구역 내로 진입하는 주위 공기는 바람직하지 않게는 진열 케이스와 관련한 냉장 시스템의 냉각 수요를 증가시킴으로써 에너지 소비를 증가시킨다. 또한, 이러한 주위 공기는 제품 진열 구역 내의 국부 온도를 충분히 증가시켜서 제품 온도를 바람직하지 않게 상승시켜, 제품 품질에 악영향을 줄 수 있다.

냉장 공기의 커튼이 진열 케이스의 제품 진열 구역의 개방 정면부를 가로질러 하향으로 지나갈 때의 문제점은 에어 커튼을 형성하는 냉장 공기의 흐름 내에 주위 공기가 혼입되는 것이다. 비교적 고속의 커튼 공기와 진열 케이스의 정면에 놓인 사실상 정지된 주위 공기 사이의 경계에 난류가 존재한다. 이러한 난류의 결과로서, 약간의 주위 공기가 바람직하지 않게 에어 커튼 내에 혼입된다. 이러한 혼입 문제를 해결하도록 종래 기술에서 다중 에어 커튼 진열 케이스가 개발되었다. 예컨대, 2개의 인접하고 평행하지만 독립적으로 생성되는 냉장 공기의 에어 커튼을 갖는 진열 케이스는 본 분야에서 통상적이다. 전형적으로, 매하라(Maehara)의 미국 특허 제4,633,677호에 개시된 바와 같이, 최외부 에어 커튼은 최내부 에어 커튼보다 약간 온도가 높아서, 주위 공기 혼입의 효과로부터 차가운 최내부 에어 커튼을 보호할 수 있다.

또한, 점포로부터의 냉장 에어 커튼 내로 주위 공기가 혼입되는 것을 감소시 키는 수단으로서 하나 이상의 냉장 에어 커튼의 외부에 비교적 고온인 주위 공기의 제3의 에어 커튼을 생성하는 것이 본 분야에 잘 공지되어 있다. 아브라함(Abraham)의 미국 특허 제4,267,706호는 외부 주위 에어 커튼이 내부 냉장 에어 커튼에 평행하고 인접하여 하향으로 유도되며 최내부 냉장 에어 커튼의 외향에 주위 에어 커튼을 생성하는 것을 개시하고 있다. 벡위드(Beckwith) 등의 미국 특허 제3,648,482호 및 제3,850,003호와, 맥마스터(MacMaster) 등의 미국 특허 제3,827,254호와 로버츠(Roberts)의 미국 특허 제5,345,778호 및 제5,357,767호 각각은 한 쌍의 냉장 에어 커튼의 외향에 주위 에어 커튼을 생성하는 것을 개시하고 있다. 진열 케이스의 제품 진열 구역에 가장 가까운 커튼은 가장 차가운 반편, 중심 커튼은 최내부 커튼보다 약간 따뜻한 온도이지만, 최외부 주위 에어 커튼보다 사실상 차갑다. 따뜻한 냉장 공기의 중심 커튼은 최외부 주위 에어 커튼으로부터의 따뜻한 공기 침입으로부터 최내부의 차가운 냉장 에어 커튼을 완충하는 역할을 한다. 주위 공기의 최외부 커튼은 중심 에어 커튼에 평행하고 이에 인접하거나 또는 중심 에어 커튼을 향해 약간 내향으로 사실상 수직 하향으로 유도되어, 중심 및 최내부 냉장 에어 커튼으로부터의 냉장 공기가 진열 케이스의 제품 진열 구역으로부터 흘러나가는 것을 방지한다. 최외부 주위 에어 커튼 자체는 이상적으로 진열 케이스의 기부 부근에서 상점 내로 흘러들어가서, 냉장 에어 커튼이 증발기 컴파트먼트로 복귀하는 공기 복귀 입구 내로 들어가지 않는다.

단일 에어 커튼 설계에 비해 재생된 냉장 공기 내의 주위 공기 혼입량을 사실상 감소시키는데 일반적으로 효과적이라도, 2개 또는 3개의 에어 커튼을 갖는 냉 장 진열장의 경우 여전히 상당한 혼입이 발생한다. 일반적으로 에어 커튼들 사이의 계면에서 전단 불안정성이 최소화되도록 이러한 다중 에어 커튼 설계에서 인접 에어 커튼들이 비교적 동일한 속도를 가질 때 혼입이 감소되는 것을 알 수 있다. 따라서, 전형적인 종래 기술의 진열장에서, 분리된 에어 커튼의 개별 토출 속도, 즉 진열 케이스의 상부에서 개별 노즐로부터 나올 때 개별 공기 흐름의 토출 속도는 2개 또는 3개의 에어 커튼이 존재할 때 사실상 동일하도록 설계된다. 그러나, 에어 커튼이 하향으로 유동함에 따라, 외부 에어 커튼은 퍼져서 점포 내로 흘러들어가는 경향이 있어서 속도가 감소되는 반면, 내부 에어 커튼은 냉장 진열 케이스 내의 부력 효과와 공기의 추가로 인해 속도가 증가되는 경향이 있다. 그 결과, 에어 커튼이 하향으로 지나감에 따라, 인접한 에어 커튼의 계면에서의 전단 불안정성이 증가하여, 고온의 습한 공기가 내부의 냉장 에어 커튼 내로 혼입되는 양이 증가한다. 따라서, 상당한 비용이 들지 않고 냉장 공기의 내부 에어 커튼 내로의 혼입 문제를 해결하는 개선된 에어 커튼 시스템에 대한 요구가 존재한다.

본 발명의 냉장 진열장은 하향으로 유도되는 비교적 차가운 냉장 공기의 내부 에어 커튼과 하향으로 유도되는 가장 바람직하게는 비교적 따뜻한 공기의 외부 에어 커튼에 의해 점포의 주위 공기로부터 격리된 개방 정면부를 갖는 제품 진열 구역을 형성하는 진열 케이스를 포함한다. 본 발명에 따라, 외부 에어 커튼의 토출 속도는 내부 에어 커튼의 토출 속도의 적어도 1.4배의 속도에서 유지되고, 가장 바람직하게는 내부 공기 흐름의 토출 속도의 약 1.4 내지 약 2.4배의 범위 내에 있다. 바람직한 실시예에서, 외부 에어 커튼은 주위 공기를 포함한다.

도1은 진열 케이스 내부의 제1 환경을 진열 케이스 외부의 제2 환경으로부터 분리하는 이중 흐름 에어 커튼을 갖는 정면 개방식 진열 케이스를 갖는 냉장 진열장의 바람직한 실시예의 측면 프로파일을 도시한다.

도2는 에어 커튼 속도 비가 변화함에 따라 냉장 진열장과 관련된 냉각 시스템의 부하 수요의 변동을 도시하는 그래프이다.

이제 도1을 참조하면, 냉장 진열장(10)은 외부 캐비넷(12)과, 경계선 내에서 정면 개방식 제품 진열 구역(30)을 형성하는 내부 캐비넷 라이너(20)를 포함한다. 외부 캐비넷은 기부(13)와, 기부(13)의 배면으로부터 상향으로 연장되는 후방 벽(14)과, 후방 벽으로부터 전방으로 연장되는 상부 벽(15)과, 기부(13)로부터 상부 벽(15)으로 수직으로 그리고 후방 벽(14)으로부터 전방으로 연장되는 한 쌍의 측벽(16)을 갖는다. 내부 캐비넷 라이너(20)는 함께 정면 개방식 제품 진열 구역(30)의 경계를 이루는 상부 패널(28), 후방 패널(26), 바닥 패널(24), 및 대향 측 패널(23)을 갖는다. 캐비넷 기부(13), 후방 벽(14), 상부 벽(15) 및 측벽(16) 각각은 종래의 예에서와 같이 제품 진열 구역(30)을 포함하는 캐비넷(12)의 내부를 과다한 열 전달로부터 열적으로 격리하도록 절연된다.

판촉되는 부패하기 쉬운 제품(80)은 제품 진열 구역(30) 내에 배치된 선반(18) 상에 그리고 바닥 패널(24)의 상부 표면 상에 진열될 수 있다. 제품 진열 구역(30)은 소비자가 구매하고자 하는 제품(80)의 품목을 선택하여 제거하기 위해 볼 수 있을 뿐만 아니라 제품 진열 구역(30) 내에 도달할 수 있도록 개방 정면부(25)를 갖는다. 제품 진열 구역(30)은 종래의 방식으로 내부에서 어떤 제품이 판촉되고 제품이 냉동되거나 또는 냉동되지 않는 지에 따라 요구되는 제품 온도로, 전형적으로는 -10 ℉(-23.3 ℃)내지 약 40 ℉(4.4 ℃)미만 사이의 온도로 냉각된다.

냉장 진열장(10)은 도1에 도시된 바와 같이 기부(13)와 바닥 패널(24) 사이에 전형적으로 진열 캐비넷(12)의 일부 내에 배치된 냉장 컴파트먼트(40)를 더 포함하며, 냉장 시스템의 부품, 전형적으로는 튜브 코일 증발기(50)와, 공기 이동기(60), 예컨대 하나 이상의 팬을 내장한다. 그러나, 이용되는 구체적인 유형의 공기 이동기는 본 발명과는 무관하거나 또는 이를 제한하지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 종래의 예에서와 같이, 증발기(40)의 튜브를 통과하는 냉각제는 증발기 튜브의 표면 위를 지나가는 공기를 냉각시킨다. 냉각제는 전형적으로 점포 내의 어딘가에 위치된 원격 냉장 유닛으로부터 공급된다. 그러나, 본 발명은 차가운 냉각제를 제공하기 위해 자체 냉장 유닛을 포함하는 독립형 냉장 진열장에 이용될 수도 있다는 것을 이해하여야 한다.

공기 순환 덕트(32)는 각각 외부 캐비넷(12)의 상부 벽(15) 및 후방 벽(14)과, 내부 캐비넷 라이너(20)의 상부 패널(28) 및 후방 패널(26) 사이에 형성된다. 공기 이동기(60)는 증발기(50)를 횡단하여 덕트(32)를 통해 제1 공기 출구(34)로 지나가도록 공기 입구(42)로부터 공기를 컴파트먼트(40)를 통해 유도하는 역할을 한다. 전술된 바와 같이, 이러한 순환 공기는 증발기(50)를 횡단함에 따라 요구되는 온도로 냉각된다. 제1 공기 출구(34)로부터, 차가운 냉장 공기는 제1 공기 출구(34) 내에 제공된 베인을 거쳐 제1 경로를 따라 하향으로 제품 진열 구역의 개방 정면부(25)를 가로질러 다시 공기 입구(42)로 유도된다. 따라서, 냉장 공기가 재생되고 컴파트먼트(40)와 덕트(32)를 통해 반복적으로 재순환되어, 냉장 공기를 냉각할 때 발생되는 에너지를 절약한다. 또한, 전술된 냉각 구성을 통해, 차가운 에어 커튼(45)은 상부로부터 바닥으로 정면 개방식 제품 진열 구역(30)을 가로질러 형성된다. 제품 진열 구역(30)으로 직접적으로 더많은 냉각 공기를 제공하기 위해, 덕트(32)를 통해 순환하는 차가운 냉장 공기의 일부가 제품 진열 구역(30) 내로 직접적으로 지나갈 수 있는 후방 패널(26) 내에 복수의 개구(24)가 제공될 수 있다. 이러한 냉장 공기는 공기 이동기에 의해 취출되어 다시 공기 입구(42)를 통해 컴파트먼트(40) 내로 유도되어 재순환될 수도 있다.

제2 공기 출구(70)는 캐비넷(12)의 상부 정면부에서 제1 공기 출구(34)의 외향에 제공된다. 기존의 냉장 진열장과는 대조적으로, 제2 공기 출구(70)는 차가운 냉장 공기에 의해 후속되는 제1 경로의 외향에 놓인 제2 경로를 따라 사실상 하향으로 비교적 따뜻한 공기를 유도하는 역할을 한다. 이러한 방식으로, 비교적 따뜻한 외부 에어 커튼(65)은 외측에, 즉 비교적 차가운 내부 에어 커튼(45)의 제품 진열 구역(30)으로부터 이격되어 형성된다. 비교적 따뜻한 외부 에어 커튼(65)은 비교적 차가운 내부 에어 커튼(45)과 점포의 주위 환경 사이의 버퍼로서의 역할을 한다. 또한, 외부 에어 커튼(65)이 진열 캐비넷(12)의 기부 구역에 도달할 때, 캐비 넷의 기부 부분의 전방 단부 내의 공기 입구(42) 외의 점포 내로 외향으로 흐른다. 따라서, 비교적 차가운 내부 에어 커튼 내로의 따뜻한 공기의 혼입과 입구(42)를 통한 컴파트먼트(40) 내로의 통과가 최소화되어, 재순환 냉장 공기의 냉각시 에너지 소비를 감소시킨다.

제1 공기 출구(34)와 제2 공기 출구(70)는 진열 케이스(12)의 상부 및 전방 구역에 위치되고, 제2 공기 출구(70)는 제1 공기 출구(34)의 외향에, 즉 진열 캐비넷(12)의 정면부에 가까이 위치된다. 전술된 바와 같이, 제1 공기 출구(34)는 덕트(32)와 연통하고 내부 에어 커튼(45)을 형성하도록 제품 진열 구역(30)의 개방 정면부를 가로질러 하향으로 공기 이동기(60)에 의해 구동된 비교적 차가운 공기를 유도한다. 제2 공기 출구(70)는 비교적 따뜻한 공기의 공급원, 예컨대 점포로부터의 주위 공기와 유체 연통하고, 외부 에어 커튼(65)을 형성하도록 하향으로 이와 관련된 제2 공기 이동기(72)에 의해 구동된 비교적 따뜻한 공기를 유도한다.

외부 에어 커튼(65)은 내부 공기 커튼(45)의 토출 속도의 적어도 1.4배의 토출 속도로 하향으로 유도된다. 토출 속도라는 용어는 진열 케이스(30)의 상부에서 개별 공기 출구로부터 토출되는 공기 흐름의 속도를 말한다. 따라서, 내부 에어 커튼(45)의 토출 속도는 공기 출구(34)로부터 토출되는 공기 흐름의 속도이고, 외부 에어 커튼(65)의 토출 속도는 공기 출구(70)로부터 토출되는 공기 흐름의 속도이다. 가장 바람직하게는, 외부 에어 커튼(65)의 토출 속도는 내부 공기 흐름(45)의 토출 속도보다 빠른 약 1.4 내지 약 2.4배 수준으로 유지된다.

이제 도2를 참조하면, 수직축은 내부 에어 커튼만 있는 것과 비교하여 이중 에어 커튼의 냉장 부하인 부하 감소 인자를 나타내고, 수평 축은 내부 에어 커튼의 속도에 대한 외부 에어 커튼의 속도의 비를 나타낸다. 따라서, 부하 감소 인자가 낮을수록, 이중 에어 커튼이 더욱 효과적이다. 도2에 도시된 바와 같이, 에어 커튼을 가로지르는 유동의 통과가 감소하는 장벽으로서 이중의 평행한 에어 커튼의 효과는 내부 커튼의 토출 속도에 대한 외부 커튼의 토출 속도의 비를 약 1.4 내지 약 1.8의 범위 내에서 유지함으로써 최대화된다. 이러한 범위 내에서 에어 커튼 속도를 유지하면 속도 변화와, 이에 따른 인접한 에어 커튼들 사이의 계면의 길이를 따라 인접한 에어 커튼들 사이의 전단 불안정성을 최소화하여, 고속의 에어 커튼으로부터 저속의 에어 커튼 내로 공기가 덜 혼입된다. 따라서, 외부 공기 흐름의 토출 속도를 내부 공기 흐름의 토출 속도보다 빠른 약 1.4 내지 1.8배 수준으로 유지함으로써 제1 및 제2 유체의 평행한 흐름의 이중 에어 커튼을 통해 본 발명을 사용하여 2개의 환경들 사이에서 매우 효과적인 분리 장벽이 유지될 수 있다.

전술된 설명은 제한하기보다는 예시적인 것이다. 본 발명은 많은 변형예 및 변경예는 본 발명의 기술 사상과 범위 내에 있는 전술된 설명의 관점에서 본 분야의 당업자에게 명백할 것이다. 본 발명의 바람직한 실시예가 개시되었다. 따라서, 첨부된 청구의 범위 내에서, 본 발명은 구체적으로 설명되지 않은 방식으로 구현될 수 있다. 이러한 이유로, 이하의 청구의 범위는 본 발명은 진정한 범위와 내용을 결정하도록 연구되어야 한다.

Claims

정면 개방식 시야 영역과, 제1 경로를 따라 정면 시야 영역을 가로질러 대체로 하향으로 제1 공기 흐름의 공기를 유도하기 위해 진열 케이스와 관련된 제1 공기 출구와, 제1 공기 흐름의 하향으로 제2 경로를 따라 정면 시야 영역을 가로질러 대체로 하향으로 제2 공기 흐름의 공기를 유도하기 위해 상기 진열 케이스와 관련된 제2 공기 출구를 갖는 제품 진열 구역을 형성하는 진열 케이스를 포함하는 냉장 진열장에 있어서,

제1 공기 흐름은 제1 토출 속도로 제1 공기 출구를 빠져나가고, 제2 공기 흐름은 제2 토출 속도로 제2 공기 출구를 빠져나가며, 상기 제2 토출 속도는 상기 제1 토출 속도의 적어도 약 1.4배인 것을 특징으로 하는 냉장 진열장.
제1항에 있어서, 상기 제1 토출 속도에 대한 상기 제2 토출 속도의 비는 약 1.4 내지 약 1.8의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 냉장 진열장.
제1항에 있어서, 제1 공기 흐름은 비교적 차가운 공기를 포함하고 제2 공기 흐름은 비교적 따뜻한 공기를 포함하는 냉장 진열장.
제1항에 있어서, 제2 공기 흐름은 주위 공기를 포함하는 냉장 진열장.