專利名稱：冷藏陳列商品柜的制作方法
背景技術：
本發明主要涉及用在超市、小型市場、便利店以及其它商業設施中的類型的冷藏陳列商品柜，用于陳列和銷售冷藏或冷凍的待售物品。更具體地說，本發明涉及前開式冷藏陳列商品柜，其中寒冷的制冷空氣的風幕向下通過該商品柜的前開式物品陳列區。
具有前開式陳列區的冷藏陳列商品柜，通常也叫做陳列柜，一般用在超市、小型市場、便利店以及其它商業設施中，用于陳列和銷售冷藏或冷凍的待售物品。這種陳列柜的前開式特征使得消費者能夠容易地夠到該物品陳列區從而挑選和移動所購物品，而不存在需要開啟柜門來獲得物品的不便。通常，寒冷空氣的風幕以較高的速度向下通過該陳列柜的前部開口，在物品陳列區與該陳列柜前面的商店區之間形成一道無形的分界線。此空氣的風幕不僅可以有助于將寒冷的制冷空氣保持在陳列柜的物品陳列區中，從而冷卻陳列柜的架子上的陳列物品，而且在一定程度上也起到了將物品陳列區與商店內的環境空氣相隔離開的作用。進入開放的物品陳列區的環境空氣由于增加了陳列柜相關聯的冷藏系統的制冷需求，而導致了不希望的能量消耗的增加。而且，這種環境空氣還可能引起物品陳列區內的局部溫度升高，其足以導致物品溫度發生不希望地升高，對物品質量造成不利影響。
制冷空氣的風幕向下通過該陳列商品柜的物品陳列區的前部開口時會遇到一個問題，即環境空氣被夾帶著進入到形成風幕的制冷空氣流中。在相對高速的風幕空氣與位于陳列柜前面通常靜止的環境空氣之間的界面處會存在湍流。由于這種湍流，一些環境空氣在不希望的情況下被帶進空氣風幕。現有技術中已經開發出多重空氣風幕陳列柜來處理該夾帶問題。例如，具有兩個相鄰、平行但獨立發生的制冷空氣風幕的陳列柜在本領域中是很常見的。典型地，如Maehara在美國專利4633677中所公開，最外部的空氣風幕比最里部的空氣風幕溫度稍高，以便保護較冷的最里部風幕不受環境空氣夾帶的影響。然而，這種設計不能完全消除環境空氣侵入制冷空氣風幕。
同樣，本領域所公知，在第一或第二制冷空氣風幕外建立較高速的環境空氣的第三空氣風幕可作為一種方式減少來自商店的環境空氣進入制冷空氣風幕。Abraham在美國專利4267706中公開了，在最里部的制冷空氣風幕外建立環境空氣風幕，該外部環境風幕直接向下平行和靠近于內部的制冷空氣風幕。Beckwith等人在美國專利3648482和3850003中，MacMaster等人在美國專利3827254中，以及Roberts在美國專利5345778中分別公開了在一對制冷空氣風幕的外部建立環境空氣風幕。最靠近陳列柜的物品陳列區的風幕最冷，而中間層風幕溫度稍高于最里層的風幕，但大致低于最外層的環境空氣風幕。較高溫的制冷空氣的中間層風幕對最里層的較冷的制冷空氣風幕起到緩沖來自于最外層環境空氣風幕的熱氣入侵的作用。最外層的環境空氣風幕的方向基本上垂直向下，其平行和靠近于中間層的空氣幕簾，或者稍向內地朝著中間層的空氣風幕，以便阻止來自中間層的制冷空氣，并阻止最里層的制冷空氣風幕散溢出陳列柜的物品陳列區。最外層的環境空氣風幕自身理想地散入商店的陳列柜底部附近，這樣就不會被引入到制冷空氣風幕回到蒸發器室經由的空氣返回入口中。盡管通常能十分有效地減少環境空氣侵入較冷的最里層制冷空氣風幕，但仍會有一些進入到中間層的制冷氣流中。此外，提供三層單獨的氣流回路以來回地產生三個獨立的氣流增加了陳列柜的復雜性和成本。因此，需要有一種冷藏系統能夠在成本不高的情況下解決陳列柜外部暖空氣和空氣風幕之間相互作用時遇到的問題。
發明內容
因此，本發明的一個目的在于提供一種具有改進性能的多層空氣風幕系統的冷藏商品柜。本發明的進一步目的在于提供一種冷藏商品柜，其具有多層空氣風幕系統并且成本相對小于其它的多層空氣風幕冷藏商品柜。
本發明的冷藏商品柜包括限定了物品陳列區的陳列部，其具有前部開口，通過方向向下的較冷的制冷空氣的內層空氣風幕和方向向下的較熱空氣的外層空氣風幕與商店的環境空氣相隔開。根據本發明，較熱空氣的外層風幕相對于內層空氣風幕以偏離角方向向下和向外地離開較冷空氣的內層風幕。在優選實施例中，較熱的外層空氣風幕以偏離角在大約5度到大約55度，更優選以偏離角在大約25度到大約50度，甚至更優選地以大約35度到大約45度的角度，方向向下并向外地離開內層的空氣風幕。
本發明的冷藏商品柜的陳列柜具有設置在其頂板上的第一空氣出口，其將來自于商品柜冷藏室的較冷制冷空氣，以常規的方式制冷，向下引導貫穿陳列柜的前部開口可視區域，以形成最里層的空氣風幕。除了該第一空氣出口，還提供第一空氣出口的外部的第二空氣出口，以便大致向下地引導較暖的空氣形成貫穿相同可視區域的外層空氣風幕。然而，與常規的冷藏陳列柜相比，該第二空氣出口包括導流葉片用于將外層的空氣風幕以一個偏離角向外地導向遠離內層空氣風幕的方向。該導流葉片可恒定地設置成一個預定的偏離角，或者可在多個偏離角之間調節以便能夠進行店內優化。
參考附圖，通過以下對當前優選實施例的詳細說明，本發明的各種特點和優點對本領域技術人員來說將是顯而易見的，其中圖1表示了根據本發明優選實施例的，具有前開式陳列柜的冷藏商品柜側視圖，畫出了貫穿該柜的物品陳列區的外層熱空氣風幕和內層制冷空氣風幕；圖2表示該創造性的陳列柜的兩個出口特寫視圖，其將空氣引導貫穿該陳列柜的物品陳列區；圖3表示圖2中所示的兩個出口的另一種設置方式的特寫視圖；圖4以圖表的形式表示了隨著偏離角的改變空氣風幕性能的變化。
具體實施例方式
現參見圖1，冷藏商品柜10包括外層櫥柜12和內層櫥柜襯板20，該內層櫥柜襯板20的內部邊界限定了一個前開式的物品陳列區30。外層櫥柜具有底座13，從該底座13的后部向上延伸的后壁14，從該后壁向前延伸的頂壁15以及一對垂直于底座13到頂壁15并從后壁14向前延伸的側壁16。內層櫥柜襯板20具有頂板28、背板26、底板22以及相對的側板24，它們一同界定了該前開式的物品陳列區30。櫥柜底座13、后壁14、頂壁15和側壁16中的每個都是絕緣的，如同常規實踐中一樣，以便使櫥柜12的內部，包括物品陳列區30，隔絕通過其的過量熱傳遞。
銷售中的易腐爛物品80可陳列在設置于物品陳列區30內并位于底板24的上表面以上的架子12上。物品陳列區30具有前部開口25，以便使消費者不僅可以看見，而且可以夠到該產品陳列區30以便挑選和移動其想購買的每件物品80。物品陳列區30以常規的方式制冷以達到預期的物品溫度，典型地在-10°F到小于大約40°F之間的溫度，這根據其中要銷售的物品以及該物品是否為冷凍或非冷凍的而定。
冷藏商品柜10進一步包括冷藏室40，通常設置在陳列櫥柜12內底座13和底板24之間的部分，如圖1中所示，其中安裝了制冷系統，典型地為管式盤管蒸發器50和鼓風機60，例如一個或多個風扇。然而，應當明白的是鼓風機采用的特定類型對本發明并不相關或限制。如同常規實踐中一樣，通過蒸發器50的管的制冷劑冷卻通過蒸發器管表面上的空氣。制冷劑通常是由位于商店內其它地方的遠程制冷單元來提供。然而，應當明白本發明也可以采用獨立的冷藏商品柜，其包括它們自身的制冷單元用于提供制冷劑。
在外層櫥柜12的后壁14和頂壁15與內層商品柜襯板20的背板26和頂板28之間分別形成了空氣循環管道32。鼓風機60用于將空氣從空氣入口42引導經過室40，以便穿過蒸發器50，由此通過管道32至第一空氣出口34。如前面所述，當這種循環空氣穿過該蒸發器50的時候已經被冷卻至預期的溫度。從該第一空氣出口34開始，該冷的制冷空氣通過設置在第一空氣出口34內的葉片36被引導著向下沿著第一路徑45穿過物品陳列區的前部開口25回到空氣入口42。因此，制冷空氣回收并不斷的循環通過室40和管道32以轉換在冷卻制冷空氣時消耗的能量。此外，通過前述制冷裝置，形成了冷氣風幕55從頂部到底部穿過該前開式物品陳列區30。為提供直接導向物品陳列區30的進一步的冷氣，可以在背板26中設置多個開口，通過它們，部分循環通過管道32的冷的制冷空氣可直接通入物品陳列區30內。這些制冷空氣還可以由鼓風機引導通過空氣入口42回到室40中以便再循環。
如圖1-3所示，在櫥柜12的頂部前方，第二空氣出口70設置在第一空氣出口34外部。與現有的冷藏商品柜相比，第二空氣出口70用于引導較熱的空氣通常向下地沿著第二路徑75，該路徑與冷制冷空氣所沿的第一路徑45不同。以這種方式，在較冷的內層空氣風幕55的外部形成了較熱的外層空氣風幕65，即離物品陳列區域30較遠的地方。該較熱的外層空氣風幕65在較冷的內層空氣風幕55與商店周圍環境之間起著緩沖的作用。此外，當較熱的外層空氣風幕65偏離較冷的內層空氣風幕55時，這些單獨的空氣風幕大致向下地流過，從外層空氣風幕65被夾帶進入較冷的內層空氣風幕55中的熱空氣量達到最小化。而且，當外層空氣風幕65到達陳列櫥柜12的底部區域時，其向外地流入商店內而不是進入櫥柜13底部前端的空氣入口42中。因此，夾帶進入較冷的內層空氣風幕，并接著通過入口42進入室40的熱空氣被降至最少，從而減少了在制冷循環的冷空氣時的能量消耗。
如更詳細的圖2所示，第一空氣出口34和第二空氣出口70位于陳列柜12的頂前部區域，其中第二空氣出口70位于第一空氣出口34的外部，也就是更靠近于陳列櫥柜12的前部。正如前面所指出的，第一空氣出口34與管道32相連通，并將由鼓風機60驅動的較冷空氣引導著向下沿著路徑45穿過物品陳列區30的前部開口以形成內層的空氣風幕55。第二空氣出口70與較熱的空氣源相連通并將由與之相關的第二鼓風機72驅動的較熱空氣引導著向下沿著路徑75，以形成與內部空氣風幕55分離的外部空氣風幕65。
在圖2所示的實施例中，在櫥柜12的頂壁15前沿具有充氣室72。第二空氣出口70和環境空氣入口74開口進該充氣室72。鼓風機76，例如軸流式風扇可操作地與該入口74相連。在操作中，鼓風機74將來自商店的環境空氣引導進入并通過該充氣室72，并由此流出第二空氣出口70以形成較熱的外層空氣風幕65。如圖2所示，第二空氣出口70可位于與第一空氣出口34相同的平面內。在這種情況下，第二空氣出口70具有導流葉片78，其設置成將較熱空氣引導通過其中以形成沿路徑75的外層空氣風幕65，以便與沿路徑45流動的內層空氣風幕55分離。導流葉片78可以是可調節式的，這樣第二空氣風幕與第一空氣風幕偏離的角度可以在預選的角度范圍內選擇性地調節。或者，如圖3所示，第二空氣出口70可以以與第一空氣出口34成一角度設置，并具有軸向式導流葉片78，這樣外層空氣風幕65就自然地被導向遠離內層空氣風幕55的方向。
根據本發明的另一個方面，較熱空氣的外層空氣風幕以大約25度至大約55度的偏離角度A，更優選以大約25度至大約50度的偏離角度A，甚至更優選地以大約35度至大約45度的偏離角度A，向下和向外地被導向遠離內層空氣風幕的方向。現參見圖4，其中縱軸表示夾帶因子，用于定量地確定熱空氣夾帶進入冷空氣的程度。該夾帶因子是通過返回空氣入口42的返回空氣的測量溫度與通過第一空氣出口34釋放的制冷空氣的測量溫度之間的差值，和通過第二空氣出口70釋放的暖空氣的測量溫度與通過第一空氣出口34釋放的冷空氣的測量溫度之間的差值的比值。夾帶因子的值越小，返回空氣中的暖空氣的夾帶程度越低。橫軸表示偏離角度A，該角度是內層空氣風幕55和外層空氣風幕65之間偏離的角度，此時它們分別從第一空氣出口34和第二空氣出口70大致向下地流動。如圖4所示，當內層和外層空氣風幕之間的偏離角度A為大約40度時，進入返回空氣入口42的返回氣流中夾帶的較熱空氣達到最小化。然而，偏離角度在很大的范圍內都會使夾帶量發生顯著的降低。
上述說明是示例性的而并非限制性的。通過上述說明本領域技術人員可以意識到本發明的許多種改變和變形，其也將落在本發明的精神和范圍之內。本發明的優選實施例已被披露。因此，在所附權利要求的范圍之內，本發明可以以不同于特別描述方式的其它方式實現。出于上述原因，應當研究以下權利要求以確定本發明的確切范圍和內涵。
權利要求
1.一種冷藏商品柜，包括具有外表面和內表面的陳列柜，所述內表面限定了具有前部開口可視區域的物品陳列區；與所述陳列柜相連的第一空氣出口，用于引導較冷空氣的第一空氣流沿著第一路徑大致向下地穿過所述前部可視區域；與所述陳列柜相連的第二空氣出口，用于引導較熱空氣的第二空氣流沿著第二路徑以與所述第一路徑成一偏離角度，大致向下和向外地穿過所述前部可視區域。
2.如權利要求1中所述的冷藏商品柜，其中所述偏離角度范圍從大約5度到大約55度。
3.如權利要求1中所述的冷藏商品柜，其中所述偏離角度范圍從大約25度到大約50度。
4.如權利要求1中所述的冷藏商品柜，其中所述偏離角度范圍從大約35度到大約35度。
全文摘要
冷藏商品柜(10)包括限定了物品陳列區(30)的陳列柜(12)，其具有前部開口(25)，通過方向向下的較冷的冷藏空氣的內層空氣風幕(55)和方向向下的較熱空氣的外層空氣風幕(65)與商店的環境空氣相隔開。該較熱空氣的外層風幕(65)以相對于內層空氣風幕(55)成一偏離角度的方向向下和向外地遠離該較冷空氣的內層空氣風幕(55)。
文檔編號A47F3/04GK1735362SQ200480001885
公開日2006年2月15日 申請日期2004年1月6日 優先權日2003年1月7日
發明者M·D·薩羅卡, A·A·阿拉亞里 申請人:開利商業冷藏公司