在直立式冷藏柜内产生空气壁的装置的制作方法

专利名称：在直立式冷藏柜内产生空气壁的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种产生空气壁用于热隔绝在相对冷的第一空间的空气和相对热的 第二空间的空气的装置，相对冷的第一空间即冷藏柜、冷藏间或为预先包装好的冷却食品 的冷却的自助展示目的的类似物的内部，相对热的次级空间即围绕冷藏柜或冷藏间的空 间，两个空间通过基本垂直的主平面上延伸且最大高度为2米的前端开口相互连接，该装 置包括连接到位于接近前端开口一侧且基本平行于前端开口的主平面的主气泵元件的主 气泵狭缝，为了产生其方向至少大致朝向前端开口相对侧面的、至少大约平的主气流，该狭 缝基本在前端开口的整个相关尺寸上延伸。
背景技术：
这样的装置可以由W0-A-2006/115824被知悉。冷藏柜，如直立式冷藏壁柜，和冷藏间经常装配有冷却小范围的气幕，其中空气在 上部被供给并且在下部被抽出，以便这样使得架子和底部区域内的温度保持在确定的温 度，例如在o°c -10°c范围内。在上面提及的冷藏壁柜和它的变体被设置的位置行人感觉到冷气。在超级市场或 其他零售市场区域中由于这些冷藏壁柜长度和集中度的增加，每个肢体经常以令人不愉快 的方式感受到寒冷。在夏天对于那些从外面夏季温度中来的人这样的寒冷是令人不愉快的，而且对顾 客的购买行为有不利的影响。另一个缺点是与之相应的能量损耗。能量损耗的原因之一是气幕下部表面的冷经 常溢出或漏出。这是因为气幕不能针对聚集在底部的冷气层形成障碍。能量损耗的另一个原因是行人导致的空气漩涡。结果同样是冷漏出。进一步不利的副作用是沿气幕出现外部吸入层，其带有从上向下的低速气流且热 空气同样被带入气幕。同样常见的是气幕是局部关闭或被陈列在气幕吸入网的商品遮挡。因此发生冷空 气损耗且经常填补入热空气，该热空气必须再次被冷却。冷藏壁柜的制造者已经注意到了这个吸入层，例如在W0-A-2006/115824中。其他的制造者为了这个目的设置通过依靠风扇在空气中抽取而在上面应用可控 次级气流。另外的制造者反过来希望通过补给上述提及的在冷藏壁柜下部表面和后部的次 级气流，然后在上部再次在这个空气中抽取而且反馈回次级气流的方式减少冷损耗。无论 如何，紧靠次级气流将生成更低气流速率的新的次级气流，其中描述的结构能够被重复。所有这些解决方案具有的缺点是随着相应的能量损耗，存在冷损耗并且维持相当 可观的冷损耗。

发明内容
鉴于前面提到的，本发明提供一种在前言中详述的类型的装置，该装置具有的特 征是两个次级夹带气流Ssl和Ss2被加到主气流Sp的每一侧上，次级夹带气流与主气 流方向基本相同；Tsl < Tp < Ts2，其中，-Tsl =内侧的次级夹带气流的温度，-Tp =主气流的温度，-Ts2 =外侧的次级夹带气流的温度；主气流内空气速度达到2_30m/s ；主气泵狭缝宽度在5-20mm范围内，优选地为8_15mm ；且，沿气流方向的气泵狭缝长度在50_150mm范围内；如此这样以使得在主气流Sp和 两个夹带次级气流Ssl和Ss2之间不发生混合。由于条件需要，通过一个或多个与由柜体顶部沿柜体长度的空气分布箱形成的 气流相适应的空气壁，冷藏柜的前端开口必须单个或多个闭合，狭窄的气泵狭缝宽度在 5-30mm范围内，而且其中空气被两个沿流向长度至少为IOcm的空气导向板强制进入空气 分布箱。在这两个空气导向板之间的空气速率为2-35m/s。当气流从这个空气壁移动，例如 由上至下移动时，气流能够被引导至蒸发器并且随后被冷却，而且，通过空气分布箱，再次 进入位于冷藏柜隔热壁顶部的空气壁。为了最终经空气分布箱移动至空气壁，空气的这个 反馈也能被导向柜体的下面和后面。空气壁这样能加到现有的冷气柜内，或者空气壁能构建在冷藏柜的冷却回路内。由于空气壁内的空气速率，相比气幕而言损耗将大幅减低。这种冷却空气壁也能够从底部向顶部运行。在直立式冷藏壁柜中更好的冷分布由 此获得。在吸入流中的冷空气将被迫向上除非其为其他目的而未被收集。本发明有许多重要的应用，例如1)空气壁的空气分布箱，其能被加到现有的冷藏柜上。嵌入式原有的气幕在此将 保留使用(见图1-7)。2)直立式冷藏柜的结构。空气壁在此与冷藏柜结合。为了结构和自然规律需要， 此处还可能提供另一个气幕(见图8-11)；3)空气壁的气体分布箱与具有毗邻零售市场区域的开口的冷藏间的合并(见图 12，13 和 14)。根据本发明的一个具体方面，该装置包含的具体特征是气泵狭缝由在气流方向延 伸的分隔物分隔成气泵通道。在这种情况下，在利用相对低的空气速率的这个方面在技术 上尤其重要。通常需要注意的是本发明试图与冷藏柜或冷藏间结合应用。所以必须理解的是任 何使用“冷藏柜”词语的地方也包括“冷藏间”。


现在将参照

本发明。
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图中图1显示穿过公知的带气幕和夹带次级气流的冷藏柜的垂直截面；图2显示对应图1的截面上增设作为按照本发明的装置的空气分布箱；图3显示按照本发明的辅助装置，用作新增到现有冷藏柜上；图4显示穿过按照本发明的产生两个空气壁的装置的垂直截面；图5显示对应图3作为按照图4的辅助装置的视图；图6显示与按照图2装置的相似装置的垂直截面，但是其中部分相应的气流表现 依据柯恩达效应；图7显示按照图4布置的相似布置的垂直截面，但是其中夹带次级气流被吸入并 循环；图8显示带有按照本发明装置的冷藏柜的另外一个实施例的垂直截面；图9显示根据图8的布置的垂直截面，但是带有冷却内部回路和在顶部的蒸发器 和风扇；图10显示穿过布置的垂直截面，其中空气气泵狭缝位于下侧而不是顶部，而且每 个夹带次级气流均分别有效利用；图11显示穿过按照图10实施例的变体的垂直截面；图12显示部分垂直截面，其中空气分布箱加到如按照图3的安装辅助装置；图13显示与图12的实施例相应的垂直截面，其中在一个闭合回路中主动的夹带 次级气流被应用；图14显示垂直截面，带有部分按照图示指定的气流，为邻近零售市场区域的冷藏 间内的空气壁的变体，其中空气气泵狭缝位于下部；图15a显示另一实施例的局部透明的透视图；图15b显示又一实施例的局部透明的透视图；和图16显示带有按照图15教导的本发明的装置的冷藏柜的前面示意图。在可能和相关的情况下，下面的附图描述中使用相同的参考标号标示相同或至少 功能相应的部件。
具体实施例方式图1显示直立式冷藏柜22，其配备有产生包括几乎均勻的具有小的厚度和2_30m/ S的高流速的主气流的气幕1的装置。参考标号2标明作用在外部的夹带次级气流。夹带 次级气流2中的气体作为气幕1和夹带气流2的低流速的结果被冷却。冷却的气体往往聚 集到柜体22前侧接近地面23的用3标示的区域范围内。冷藏壁柜22的内部空间包括许 多为支撑被展示销售的食品的架体，其用参考标号4标示。柜体进一步包括用于冷却流过 的气体的蒸发器5和风扇6，该气体以图1显示的方式在几乎闭合的回路中循环。在隔热的 后壁25和内壁26之间的气流24中的一些气体经开口 27到达架体区域内的空间。图2显示直立的冷藏壁柜28，其基本结构与按照图1的结构相一致。然而根据本 发明的教导，空气分布箱29被加到所述柜体，该箱被用来以小厚度(初始厚度为5-20mm) 的快速(2-30m/s)气流30产生空气壁，该空气壁位于与低速的气幕1相关的外部。空气分布箱29包括风扇31，该风扇经由通气管8抽取在下部的空气壁30并且经由主气泵狭缝32再次吹出，以使得形成几乎闭合的回路。在主气流30内的空气速度达到 15-20m/s。在图示平面上气泵狭缝32的宽度大约值为10_12mm。它在流动方向的长度在大 约50-150mm范围内。为了与依据图1的夹带次级气流2区别开，外部的夹带次级气流用参考标号2'标 示，外部的夹带次级气流毕竟流动更加慢。需要注意的事实是通气管8由隔热后壁25和额外的隔热壁33形成。冷损耗和因 此的能量损耗从而保持尽可能低。图3显示空气分布箱29的上部。图4显示依据图2的结构，但是带有通过额外的强制次级外部气流9形成的延伸， 其形成额外的几乎闭合的气体回路的部分。如图所示，气幕1，主气流30，次级气流9和外 部夹带次级气流2在柜体22的开口 34区域内基本相互平行地移动。与按照图2的结构相关，柜体22的架体4区域内被表述为相对热的外部空间和相 对热的内部空间之间的抗热性的有效热隔绝，甚至依照图4的结构更大，按照图4的结构比 按照图2的结构更好。图5显示多个空气分布箱35，不仅包括用于主气流30的风扇31，而且包括用于外 部次级气流的风扇36。图6显示的结构中，冷藏柜37还配备有照明器具11。正如清楚地在图中显示出 的，按照本发明的教导，由于被主气流30吸入的气流抽吸的结果，气幕1离开其正常的直线 形轨迹。由此产生双重功效，即一方面作为夹带气流的抽吸和另一方面的柯恩达效应，其中 气幕1开始表现为这样的气流。因为除此之外结构与按照图2的结构一致，其他部件的描 述在此省略。图7显示的结构中次级夹带气流10被吸入并且与第一夹带气流9共同循环。在 底部被吸入的空气的一定量必须通过排气孔12排出，以保证平衡。图8显示的结构中空气被蒸发器5冷却，蒸发器5与连接的压力风扇13 —起位于 冷藏柜顶部。为了冷却由架体4支撑的食品，冷空气经由可调开口 14被向下输送。图9显示的结构是相对于按照图8的结构，但是该结构具有冷却内部回路，包括都 被设置在顶部的蒸发器38和风扇39。图10显示具有直立式冷却冷藏壁柜的结构，按照该结构在空气壁内的主气流根 据本发明从底部向上流动。在内部流动的夹带次级气流16也向上流动，借此可能的“下落” 冷空气同样向上流动。这个气流然后经过静止的蒸发器17。来自蒸发器17的冷却气体自 动向下移动并且经过开口 27到达架体4的空间。在这个结构中，压力风扇13在下部抽取。 本身没有技术原因；它设置在顶部具有相同的效果。位于外部的夹带次级气流18也向上移动。在顶部这个空气能够被用来冷却设置 在那里的冷却组19的冷凝器。设备的控制优化以此进一步增加。图11显示的结构能被认为是按照图10结构的变体。具有低压风扇6的通风蒸发 器5用来代替静止的蒸发器17。在这个实施例中闭合的空气回路大体上采用按照图10结 构相同的形式。图12显示的设置中根据图3的空气分布箱29大体上与邻近零售市场区域42的 冷藏间41的壁40连接。
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夹带次级外部气流20也以这个实施例显示的方式发生。图13显示根据图12设置的变体，其中按照图示显示的外部夹带气流21形成闭合 回路的一部分，包括在上部的气泵元件43，在下部的抽吸元件44，这个抽吸元件经由图示 的带风扇45的吸入支管46连接到气泵元件上。图14示意地显示空气壁的变体，该变体是基于按照本发明的快速、薄的主气流 30，在邻近零售市场区域42的冷藏间41的入口，气流30向上移动。该设置与按照图10和 图11的设置比较接近。这种关系也显现在次级气流16和18的显示方式中。在根据本发明的按照上面描述的实施例的结构中，有关气流经由延长的气泵狭缝 被输送，气泵狭缝的长度很大程度上与相关的冷藏柜的关联尺寸相一致。为了节省能源，也 可以使用更小的管将冷气输送至相关位置并排出。这在空气分配时也是这样的情况。这表 明足够配置装置到相对于柜体的左侧或右侧是可能的。无论如何不需要在柜体内设置多个 隔离层。它的省略使得柜体的结构更加简单而且更加便宜，尽管有轻微的较低的效率的可 能的缺点。图15a和15b显示冷藏柜的变体，按照本发明的空气壁装置被加入其中。图16显示具有按照本发明的装置的冷藏柜的前面示意图，该冷藏柜设置有用于 支撑销售展示的食品的架体4。按照本发明空气壁能用于单独设置中，用来从冷藏柜或冷藏间内部相对冷的空气 热隔离相对热的周围空气。如果单一的空气壁的温度区别小，将存在小的热损耗。在设置按照本发明的两个平行的空气壁的情况下，每个应用的空气壁的热损耗将 进一步降低。在单独的空气壁或两个或更多平行空气壁的情况下，如果另外的被吸入空气增补 的次级气流用于相同的方向，则然后可以实现特别小的热损耗。这些增加的功能必须平衡 被用于每个强制气流的压力风扇需要的能量。假如希望在冷藏壁柜的顶部设置空气壁的空气分布箱，那么延长的照明器具可能 会形成阻碍。在这种情况下可能的是，摘下照明元件，在那里放置空气分布箱，且随后在那 上面再放置照明元件。在这种情况下通常需要确保空气气泵狭缝方向是可调的，即以便于 在柜体底部产生主气流。这点的意图是将冷内部气流回路与空气壁分离。本发明的优点可以简单概括如下1)在垂直开口的位置处具有高效的阻热性，借此大大限制了能量损耗。2)冷藏柜内部空间的温度能够更好地维持在一个小范围内。3)按照本发明的结构简单、便宜而且有效。4)冷藏柜能满足更小的冷却设备和由此而更加便宜。5)现有的冷藏柜能配置按照本发明的装置，借此现有且依旧非常耐用的冷藏柜是 不需要替换的。6)通过利用来自为冷却冷凝器的夹带次级气流实现比较高的优化系数。7)当从冷藏间销售时本发明也可以应用。8)按照本发明的结构也可应用于照明器具设置在冷藏空间内的情况。参考文献W0-A-2006/11582权利要求
产生用于热隔绝在相对冷的第一空间的空气和相对热的第二空间的空气的空气壁的装置，第一空间即冷藏柜、冷藏间或为预先包装好的冷却食品的冷却的自助展示目的的类似物的内部，第二空间即围绕冷藏柜或冷藏间的空间，这两个空间经由在基本垂直的主平面上延伸的、最大高度为2m的前端开口相互连接，该装置包括连接到接近前端开口一侧并且基本平行于前端开口主平面设置的主气泵元件的主气泵狭缝，为了产生其方向至少大体上朝向前端开口的相对侧面的、至少大约平的主气流，该狭缝基本在整个前端开口的相关尺寸上延伸，其特征在于两个次级夹带气流Ss1和Ss2被加到主气流Sp的每侧，次级夹带气流具有与主气流基本相同的方向；Ts1＜Tp＜Ts2，其中 Ts1＝内侧的次级夹带气流的温度； Tp＝主气流的温度 Ts2＝外侧的次级夹带气流的温度；主气流内空气速率达到2 30m/s；主气泵狭缝的宽度在5 20mm范围内，优选的是8 15mm，且气泵狭缝在气流方向的长度为50 150mm范围内；这以便在主气流Sp和两个夹带次级气流Ss1和Ss2之间不发生混合。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于气泵狭缝由在气流方向延伸的间隔物分 隔为气泵通道。
3.根据权利要求1或2所述的装置，包括位于前端开口相反一侧的抽吸元件，其具有大 体上平行于气泵狭缝延伸的大体上菱形的抽吸狭缝，该抽吸狭缝具有与主气泵狭缝基本相 同的长度，抽吸狭缝连接到抽吸风扇装置。
4.根据权利要求3所述的装置，其中主气泵狭缝经由管连接到抽吸狭缝，设置的管风 机装置为主气泵风扇装置和抽吸风扇装置，以便空气壁形成大体上闭合回路的一部分。
5.根据前述任意一权利要求所述的装置，其中主气流和夹带次级气流沿垂直方向移动。
6.根据前述任意一权利要求所述的装置，其中至少一个次级气流是夹带气流。
7.根据权利要求3所述的装置，其中抽吸狭缝的宽度和设置以使得它大体上只抽吸主 气流Sp。
8.根据权利要求3所述的装置，其中为了均等的不断通过的气流，一些均勻分布的被 动控制阀被加到抽吸狭缝上，以使得相同的气流通过每个纵向位置，以使得在相应气流中 的空气大体上沿任何纵向位置上的直线轨迹流动。
9.根据前述任意一权利要求所述的装置，其中气泵狭缝的位置和方向可调。
10.根据权利要求1所述的装置，包括至少两个相互平行的气泵狭缝。
11.根据权利要求4所述的装置，其中管是热绝缘的。
12.根据前述任意一权利要求所述的装置，被用于加到冷藏柜或被建在有毗邻零售市 场区域的开阔壁的冷藏间内。
13.根据权利要求12所述的装置，该装置与冷藏柜合并。
14.根据前述任意一权利要求所述的装置，其中除其他方式外，按照关于主气流的柯恩达效应，现有冷藏柜的弧形气幕运行。
15.根据权利要求5所述的装置，其中冷藏柜设置静态蒸发器作为冷却元件，其中内部 次级气流给蒸发器提供空气。
16.根据权利要求12所述的装置，其中冷藏柜设置带有风扇的蒸发器，该带有风扇的 蒸发器位于底部或顶部。
17.根据权利要求9所述的装置，其中至少两个水平的空气气泵狭缝设置在下侧而且 来自位于最外部的空气狭缝的空气在上部沿几乎水平方向被吹出。
18.根据权利要求16所述的装置，其中来自最外部空气气泵狭缝的空气为了冷却提供 给冷却装置的冷凝器，以获得提高的性能系数(COP)，例如从3增加到8。
19.根据前述任意一权利要求所述的装置，其中增加的外部夹带气流被吸入冷藏间而 且经由风扇装置反馈至具有气泵狭缝的供应分布箱，以使得相应的气流形成大体上闭合回 路的一部分。
20.根据前述任意一权利要求所述的装置，其中气流经过至少一个空气分布箱被供给 和排出，该空气分布箱连接到基本矩形截面形式的相关管，以使得可在冷藏柜一侧的一个 箱内设置风扇并且在另一侧设置带有冷却组的冷却元件和蒸发器，或者在能够被设置在冷 藏柜顶端的一个箱内容纳两者。
全文摘要
在直立式冷藏柜中产生空气壁的装置，包括在直立式冷藏柜前端开口中产生主气流的主气泵狭缝，其在相对低的内部温度和较高温周围空气之间形成热隔绝。在主气流和加到其上的次级、可选被动气流之间不发生混合。从而实现的非常有效的耐热性使自周围空气到冷藏柜内部空间提供的热量相当有限。
文档编号F25D23/02GK101965141SQ200980108316
公开日2011年2月2日 申请日期2009年3月9日 优先权日2008年3月9日
发明者埃内斯特·约瑟夫·埃利亚斯·贝尔文, 彼得·胡连·约瑟夫·德维尔特 申请人:汉德尔斯马克阿皮尼威利德维尔特私营有限责任公司