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JP2005114345A - 冷蔵マーチャンダイザー用蒸発器 - Google Patents

冷蔵マーチャンダイザー用蒸発器 Download PDF

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JP2005114345A JP2004275541A JP2004275541A JP2005114345A JP 2005114345 A JP2005114345 A JP 2005114345A JP 2004275541 A JP2004275541 A JP 2004275541A JP 2004275541 A JP2004275541 A JP 2004275541A JP 2005114345 A JP2005114345 A JP 2005114345A
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Abstract

【課題】エネルギー消費量の少ない冷蔵マーチャンダイザー用のフラットチューブ型蒸発器を提供する。
【解決手段】本発明による冷蔵マーチャンダイザーは、製品表示領域を規定するケースと、この製品表示領域から離れた空気通路とを有する。このケースは、製品表示領域を、空気通路の垂直部分から部分的に分離する後部壁を有する。後部壁は、製品表示領域の底部分に近接したアパーチャを有する。このアパーチャは、空気通路の垂直部分と製品表示領域の底部分との間で連通する。本発明による冷蔵マーチャンダイザーは、上述の気流が、蒸発器を介して通過し、アパーチャを介して通過し、且つ、製品表示領域の底部分へと流れ得るように、前記後部壁に近接して前記空気通路の前記垂直部分に配置され且つ前記気流通路の前記垂直部分に規定された垂直軸に相対した傾斜角度にて配置された蒸発器を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、冷蔵マーチャンダイザーに係り、特に、媒体−温度冷蔵マーチャンダイザーに関する。
従来の実用例において、スーパーマーケットやコンビニエンスストアでは、生鮮食品や飲料物を冷蔵環境に保持しつつ顧客に生鮮食料や飲料物を提供するため、開閉可能で或いはドアを設けた冷蔵マーチャンダイザー（ｍｅｒｃｈａｎｄｉｓｅｒ）を完備している。典型的に、水分を有する冷却空気は、蒸発器コイル又は蒸発器の熱交換表面上に気流を通過させることにより、マーチャンダイザーの製品表示領域に供給される。適切な冷媒は、蒸発器を通過し、冷媒が蒸発器を通過しつつ蒸発するにつれ、空気から蒸発器へと熱を吸収する。結果として、マーチャンダイザーの製品表示領域に導入するため、蒸発器を通過する空気の温度は低下する。
かかる先行技術における冷蔵マーチャンダイザー１０を図１に示す。マーチャンダイザー１０は、内部底部壁１８、内部後部壁２２及び内部上部壁２６をほぼ規定するケース１４を有する。内部底部壁１８、内部後部壁２２及び内部上部壁２６で仕切られた領域は、製品表示領域３０を規定し、そこには、生鮮食料品及び／又は飲料物が１つ以上の棚３２の上に保存されている。ケース１４は、開口前面を有し、顧客がケース１４に保存されている生鮮食料品及び／又は飲料物にアクセスすることを可能としている。
また、ケース１４は、内部底部壁１８に近接した外部底部壁３４と、内部後部壁２２に近接した外部後部壁３８と、内部上部壁２６に近接した外部上部壁４２とをほぼ規定している。底部フルー４６は、内部底部壁１８と外部底部壁３４との間に規定されており、底部フルー４６を介して実質的に水平な気流を通過させる。内部底部壁１８は、底部フルー４６と連通する開口部５０を有し、周囲の空気を底部フルー４６へと引き込むことを可能としている。後部フルー５４は、内部後部壁２２と外部後部壁３８との間で規定されており、底部フルー４６と近接して流体的に接続されている。上部フルー５８は、内部上部壁２６と外部上部壁４２との間で規定されており、後部フルー５４と近接して流体的に接続されている。上部フルー５８は、上部フルー５８を介した実質的に水平な気流を通過させている。内部上部壁２６は、上部フルー５８と連通する開口部６２を有し、上部フルー５８において上部フルー５８から気流を放出しており、上部フルー５８は、製品表示領域３０とは別の空気流路を備えている。
また、マーチャンダイザー１０は、内部に冷蔵システム（全体を図示せず）のいくつかの部材を含んでいる。１つ以上のファン６６は、ケース１４の後方に向かって、底部フルー４６の内部に配置されており、底部フルー４６、後部フルー５４及び上部フルー５８を通って気流を発生する。常套的な円形管のプレートフィン型の蒸発器７０は、ケース１４の底部に向かって後部フルー５４の内部に配置されている。蒸発器７０は、ファン６６の下流に配置されており、ファン６６で発生した気流が蒸発器７０を通過する。また、ファン６６は、蒸発器７０の上流に配置されてもよい。また、この冷蔵システムは、例えば、１つ以上の圧縮機、１つ以上の濃縮器、１つ以上のエクスパンジョンバルブなどその他の部材（図示せず）を有していてもよく、これら全ては、マーチャンダイザー１０から離れて配置されていてもよい。
蒸発器７０は、レシーバーから液体冷媒を受けるように設定される。本技術分野にて知られているように、この液体冷媒は、蒸発器７０を通過する気流に由来して熱を吸収する結果、蒸発器７０を通過するにつれ蒸発される。従って、蒸発器７０を通過する気流の温度は、蒸発器７０を通過するにつれ低下する。加熱され或いはガス状態となった冷媒は、その後、蒸発器７０を抜け、この冷蔵システムで再処理するため、離れて配置されている圧縮機へとポンプで戻される。
図１を参照すると、内部後部壁２２は、その内部に複数のアパーチャ７４を有する。アパーチャ７４は、内部後部壁２２の中心に配置されており、製品表示領域３０及び後部フルー５４を流体的に接続している。アパーチャ７４は、後部フルー５４内の冷却空気を後部フルー５４に脱出させ且つ製品表示領域３０に流入させている。製品表示領域３０に配置された製品は、その後、冷却空気で冷却されてもよい。
アパーチャ７４を通過しない冷却空気の残りの部分は、後部フルー５４を介して垂直に送られ、且つ、内部上部壁２６の開口部６２を介して放出される前に上部フルー５８を介して水平に送られる。内部上部壁２６の開口部６２から放出された後、冷却気流は、ファン６６による再度の使用のため内部底部壁１８の開口部５０へと戻される前に冷蔵マーチャンダイザー１０の開口する前面に沿って下方へと移動する。この冷却気流の一部は、本技術分野において、エアーカーテン７８として知られている。エアーカーテン７８は、可能性を有する有害食品のため、製品表示領域３０内の空気の温度を、食品医薬品局（ＦＤＡ）にて決定された３２〜４１°Ｆの基準の温度範囲に保持するのを補助する。
図１に示すように、常套的な円形管のプレートフィン型蒸発器７０は、しばしば製品表示領域３０の下部の底部フルー４６にファン６６を配置する必要がある。結果として、ファン６６は、追加の食品及び／又は飲料物を保存するのに使用されるマーチャンダイザー１０の有用なスペースを占拠する。さらに、製品表示領域３０から漏れ出た製品は、ファン６６に接触する可能性があり、従って、マーチャンダイザー１０の洗浄がさらに困難となる。
また、先行技術における幾つかの冷蔵ケース（図示せず）では、蒸発器は、マーチャンダイザーの製品表示領域の下部に、ファンに沿って底部フルーに配置されている。結果として、蒸発器を通過する気流を製品表示領域の異なる領域へと送るため、通常、後部フルーに複雑なダクト構造を必要とする。また、製品表示領域から漏れ出た製品は、蒸発器と接触する可能性があり、従って、マーチャンダイザーの洗浄がさらに困難となる。
常套的な応用例において、生産物、肉、牛乳若しくはその他の日常品又は一般的な飲料物を展示するのに通常使用する、媒体−温度冷蔵マーチャンダイザー１０に利用される蒸発器７０は、冷媒の温度を水の凝固点（３２°Ｆ）以下に作動する。さらに、気流は、一般に、水の凝固点以下の温度にて、蒸発器７０を出る。従って、マーチャンダイザー１０の作動中、蒸発器７０において空気が濃縮し冷凍された水分の結果、しばしば蒸発器７０に霜が発生する。
かかる媒体−温度冷蔵マーチャンダイザー１０は、この方法で作動する。生産物、肉及び日常品などの冷蔵製品は、ＦＤＡにより決定された３２〜４１°Ｆという範囲の温度に保持した環境において保存されなければならない。製品表示領域３０において上記の温度を達成する先行技術におけるマーチャンダイザー１０に関して、常套的な円形管のプレートフィン型の蒸発器７０を通過する冷媒は、約２４°Ｆの飽和温度に保持される。蒸発器７０を通過して得られる気流は、約３１°Ｆに冷却される。これら出口の温度において、気流の水分は、蒸発器７０が、水の凝固点以下の温度に保持され、蒸発器７０上に霜を形成するため、気流を出て濃縮され、蒸発器７０に蓄積され、且つ、冷凍される。蒸発器７０に霜が形成されるので、蒸発器７０の性能は悪化し、蒸発器７０を介して空気の自由流れは制限されるようになり、極限状態では停止されるようになる。
常套的な円形管のプレートフィン型蒸発器７０は、特徴的にフィンの密度が低く、典型的には、１インチ当たり２〜４個のフィンを有する。この実用例では、蒸発器７０の表面において霜が形成すると予想され、必要とされる霜取り動作間の期間を延長することが望まれる。霜が形成されるので、隣り合うフィンの間を通過する空気に関する効果的な流動スペースは、極限状態では、このスペースが霜で架橋されるまで、進行的に少なくなる。霜の形成の結果、蒸発器の性能は低下し、製品表示領域３０への冷却空気の十分な流れが減少し、よって、霜取り動作を活性化する必要が生じる。典型的には、蒸発器７０に蓄積した霜を取るため、一日当たり複数回の霜取り動作が必要となる。ＦＤＡにより決定された３２〜４１°Ｆという温度範囲を超えて製品を加温することを許容する可能性があるので、霜取り動作を行うことは、食品及び／又は飲料物に対して弊害をもたらす可能性がある。また、蒸発器７０の霜取りは、３２〜４１°Ｆの範囲の許容される温度にて霜取り動作を行った後、製品表示領域３０の空気の温度を初期的に「下げる」のに必要な相対的なエネルギーが大きくなるので、典型的に、エネルギー消費量の増大をもたらす。
これらの本質的な非効率性の結果として、常套的な円形管のプレートフィン型の蒸発器７０は、物理的にしばしば大型であり、蒸発器７０に存在する気流の温度が所望となるように、且つ、マーチャンダイザー１０における空気の温度が所望となるように、蒸発器７０の主寸法（つまり、長さ又は高さ）と一致する方向に、蒸発器７０を通過する気流が蒸発器７０を通過するのに必要なように、蒸発器７０をマーチャンダイザー１０にしばしば設置する。蒸発器７０が気流から十分な熱を除くのに十分な時間、気流を約３１°Ｆの温度に冷却することを可能とするように、この気流は、上記の主寸法に一致する方向に蒸発器７０を通過する。さらに、蒸発器７０の高さは、アパーチャ７４の位置に影響を及ぼすため、内部後部壁２２のアパーチャ７４は、中心に配置するのに必要である。このことは、製品表示領域３０の底部分８０に配置された製品に冷却空気が届くことを阻止する。
米国特許第１，８４５，８８８号明細書 米国特許第２，１８１，６３７号明細書 米国特許第３，６２８，５９０号明細書 米国特許第３，６９６，６３０号明細書 米国特許第３，６２８，５９０号明細書 米国特許第３，７４１，２９０号明細書 米国特許第３，８５０，００３号明細書 米国特許第４，１４５，８９３号明細書 米国特許第４，４７４，２３２号明細書 米国特許第５，１５７，９４１号明細書 米国特許第５，２７９，３６０号明細書 米国特許第５，３２９，９８８号明細書 米国特許第５，５６４，４９７号明細書 米国特許第５，９０１，５６５号明細書 米国特許第５，９２４，２９７号明細書 米国特許第６，１６１，６１６号明細書 米国特許第６，３０１，９１６号明細書 米国特許第６，３５１，９６４号明細書 米国特許第６，４１１，９１６号明細書 米国特許第６，４６０，３７２号明細書 米国特許第ＲＥ３７，６３０号明細書 米国特許出願公開第２００１／０００３２４８号明細書 米国特許出願公開第２００２／０１６２３４６号明細書 欧州特許第０７１０８１１号明細書 英国特許第１４９７９３５号明細書 特開第平０４−２６３７７６号公報
本発明の目的は、エネルギー消費量の少ない冷蔵マーチャンダイザー用のフラットチューブ型蒸発器を提供することである。
本発明は、一つの態様において、製品表示領域を規定するケースとこの製品表示領域から離れた空気流路とを有する冷蔵マーチャンダイザーを提供する。上記のケースは、製品表示領域を上記の空気通路の垂直部分から分離する後部壁を有する。この後部壁は、製品表示領域の底部分に近接したアパーチャを有する。アパーチャは、上記の空気通路の垂直部分と製品表示領域の底部分との間を連通している。また、この冷蔵マーチャンダイザーは、空気通路を介して気流を発生するように、上記の空気通路に配置されたファンを有し、且つ、上記の後部壁に近接した空気通路の垂直部分に配置された蒸発器を有し、この蒸発器は、気流がこの蒸発器を介して通過し、上記のアパーチャを介して通過し、且つ、製品表示領域の底部分へと流れることを可能とするように、上記の空気流路の垂直部分にて規定された垂直軸に相対して傾斜した角度で配置されている。
本発明は、別の態様において、製品表示領域を規定するケースと製品表示領域から離れた空気流路とを有する冷蔵マーチャンダイザーを提供する。ケースは、空気流路から製品表示領域の一部を分離する後部壁を有する。また、この冷蔵マーチャンダイザーは、空気流路を介して気流を発生する、空気流路に配置されたファンを有し、且つ、ファンから気流を受けるように上記の流路に配置されたフラットチューブ型の蒸発器を有する。このフラットチューブ型の蒸発器は、気流を冷却するように設定される。
本発明は、さらに別の態様において、製品表示領域を規定するケースと製品表示領域から離れた空気流路とを有する冷蔵マーチャンダイザーを提供する。ケースは、空気流路から製品表示領域を部分的に分離する後部壁を有する。また、この冷蔵マーチャンダイザーは、空気流路を介して気流を発生する空気流路に配置されたファンと、主寸法及び副寸法を規定する蒸発器とを有する。蒸発器は、気流が上記の副寸法に一致する方向にこの蒸発器を介して通過するように、後部壁の背後の空気流路に配置される。
本発明のその他の特徴及び態様は、以下の説明、請求項及び図面を参照することにより、当業者に明らかとなるであろう。
これら図面において、同様の参照番号は、同様の部品を示す。
本発明の種々の特徴を詳細に説明するに先立ち、本発明は、以下の記述又は図面に示した部材の詳細な構造及び配置への適用に限定されるものと解釈されるべきではない。
霜取り動作が必要なく、エネルギー消費量の少ない冷蔵マーチャンダイザー用のフラットチューブ型蒸発器を得ることが可能となる。
図２乃至３は、改質された媒体−温度冷蔵マーチャンダイザー８２を示す。かかるマーチャンダイザー８２は、顧客に生鮮食料品及び／又は飲料物を展示するため、スーパーマーケットやコンビニエンスストアに設置されてもよい。図２乃至３のマーチャンダイザー８２の幾つかの部材は、図１のマーチャンダイザー１０と同様であり、例えば、同様の部材は、同様の参照番号を付し、以下の説明においてさらには述べない。
改質されたマーチャンダイザー８２は、常套的な円形管のプレートフィン型の蒸発器７０ではなく、フラットチューブ型の蒸発器８６を利用する。本願に使用されているように、このフラットチューブ型の蒸発器８６は、アンモニアなどの２相型の冷媒を使用することに限定されない。さらに、フラットチューブ型の蒸発器８６は、蒸発器８６を通過する気流から熱を吸収するため、グリコールなどの単一相の冷媒を用いた熱交換器として使用されてもよい。マーチャンダイザーは、マーチャンダイザー８２の全長に渡って延びる単一の蒸発器８６であってもよく、或いは、特許文献２１（タイトル“Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｅｄ ｍｅｒｃｈａｎｄｉｓｅｒ ｗｉｔｈ ｍｏｄｕｌａｒ ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ ｃｏｉｌｓ ａｎｄ ＥＥＰＲ ｃｏｎｔｒｏｌ”）に記載されているように、マーチャンダイザー８２の全長に延びて共に接続される多重型モジュラー蒸発器であってもよい。
一般に、フラットチューブ型の蒸発器８６は、常套的な円形管のプレートフィン型の蒸発器７０に比べて良好な性能を提供する。例えば、常套的な円形管のプレートフィン型の蒸発器７０を用いた場合、冷媒側の圧力低下が２ｐｓｉであるのに対して、フラットチューブ型の蒸発器８６を用いた場合、冷媒側の圧力低下は約０．６７ｐｓｉを達成する。より低い冷媒側の圧力低下により、冷媒は、より簡単に蒸発器８６を通過するようになる。また、常套的な円形管のプレートフィン型の蒸発器７０を用いた場合、空気側の圧力低下が０．００７ｉｎｗｇであるのに対して、フラットチューブ型の蒸発器８６を用いた場合、空気側の圧力低下が約０．０３ｉｎｗｇ（水のカラムゲージのインチ数）を達成する。空気側のより低い圧力低下は、蒸発器８６を通過する気流の速度を低下させることを可能とする。さらに、フラットチューブ型の蒸発器８６は、アプローチ温度（ａｐｐｒｏａｃｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）に関して、約１°Ｆに低下することを可能とする。このアプローチ温度は、放出される気流の温度と蒸発器８６を通過する冷媒の飽和温度との差異で定義される。常套的な円形管のプレートフィン型の蒸発器７０は、アプローチ温度に関して、７°Ｆに低下するのみである。しかしながら、マーチャンダイザー８２の他の構成において、フラットチューブ型の蒸発器８６の性能に適合する高性能の円形管のプレートフィン型の蒸発器７０（例えば、空調コイル（図示せず））をマーチャンダイザー８２に用いてもよい。
図３乃至４に示すように、フラットチューブ型の蒸発器８６は、複数のフラットチューブ９８に流体的に接続されたインレットマニフォールド９０とアウトレットマニフォールド９４とを有する。マーチャンダイザー８２の好適実施例において、フラットチューブ型の蒸発器８６は、インレットマニフォールド９０及びアウトレットマニフォールド９４が実質的に水平に向き且つフラットチューブ９８が実質的に垂直に向くように、後部フルー５４に配置される。冷媒の偏在に関する問題は、濃縮物の除去の問題に加えて、上記の方法により後部フルー５４の蒸発器８６を配置することにより実質的に解決される。また、ディストリビューター（図示せず）は、冷媒の偏在に関する問題の解決を補助するため、インレットマニフォールド９０の内部に配置されてもよい。
フラットチューブ９８は、常套的な円形管のプレートフィン型の蒸発器７０におけるコイルの内部通路よりも小さいサイズを有する複数のチャネル又は通路１０２（図５参照）を有するように形成されてもよい。また、本願に使用するように、フラットチューブ９８は小型のマルチポートチューブ又はマイクロマルチポートチューブ（他方、マイクロチャネルチューブとして知られている）を備えてもよい。しかしながら、フラットチューブ９８の他の構成において、フラットチューブ９８は、一つのチャネルのみを含み或いは、内部通路１０２を含んでもよい。図示した構成において、フラットチューブ９８、インレットマニフォールド９０及びアウトレットマニフォールド９４は、アルミなどの高度に導電性を有する金属で製造されているが、その他の高度に導電性を有する材料を用いてもよい。さらに、フラットチューブ９８は、蝋着工程により、インレットマニフォールド９０及びアウトレットマニフォールド９４に結合されるが、鋳造工程を用いて結合されてもよい。
小型の内部通路１０２は、常套的な円形管のプレートフィン型の蒸発器７０のコイルを通過する気流に比べて、フラットチューブ９８を通過する気流と内部通路１０２内を運搬される冷媒との間で、より効率的に熱移行を行い得る。例示した構成において、内部通路１０２は、方形断面で構成されるが、その他の構成のフラットチューブ９８は、他の断面形状の内部通路１０２を有してもよい。フラットチューブ９８は、約１２〜１５個の通路１０２に分けられており、各通路１０２は、約１．５ｍｍの高さで約１．５ｍｍの幅を有する。ちなみに、常套的な円形管のプレートフィン型のコンデンサーコイルにおけるコイルの内部通路は、約９．５ｍｍ（３／８’’）〜１２．７ｍｍ（１／２’’）の径を有する。しかしながら、フラットチューブ９８のその他の構成において、内部通路１０２は、０．５ｍｍ〜４ｍｍであってもよい。また、フラットチューブ９８は、フラットチューブ９８の熱移行性を促進するため、鋳造アルミで製造されてもよい。図示した構成において、フラットチューブ９８は、約２２ｍｍの幅である。しかしながら、その他の構成において、フラットチューブ９８は、１８ｍｍ〜２６ｍｍの幅であってもよい。さらに、近接するフラットチューブ９８間のスペースは約９．５ｍｍであってもよい。しかしながら、その他の構成において、近接するフラットチューブ９８間のスペースは、３ｍｍ〜１６ｍｍであってもよい。
図４に示すように、フラットチューブ型の蒸発器８６は、フラットチューブ９８に沿って配置されフラットチューブ９８に沿って結合される複数のルーバーフィン１０６を有する。ルーバーフィン１０６は、蝋着又は鋳造構成により、近接するフラットチューブ９８間に結合されてもよい。ルーバーフィン１０６は、フラットチューブ９８、インレットマニフォールド９０及びアウトレットマニフォールド９４と同様、アルミなどの高度に導電性を有する金属で製造される。フラットチューブ９８、インレットマニフォールド９０、アウトレットマニフォールド９４及びルーバーフィン１０６を有する蝋着されたアッセンブリは、蝋着アルミ構造を形成する。図示した構成において、ルーバーフィン１０６は、Ｖ型パターンで構成されており、ルーバーフィン１０６に形成された複数のルーバー１０８を有する。図示した構成において、フラットチューブ９８に沿ったフィンの密度は、１インチ当たり６〜１８フィンであってもよい。さらに別の構成では、フラットチューブ９８に沿ったフィンの密度は、１インチ当たり２５フィンであってもよい。
一般に、ルーバーフィン１０６は、フラットチューブ型の蒸発器８６を通過する気流とフラットチューブ９８により運搬される冷媒との間の熱移行を補助する。フラットチューブ型の蒸発器８６の増加された効率は、常套的な円形管のプレートフィン型の蒸発器７０において２〜４フィンのフィン密度に比べて高いフィン密度を有することにも起因している。また、フラットチューブ型の蒸発器８６において増加した効率は、ルーバーフィン１０６を介して或いはその周囲の気流を再指向するように複数の先端を提供するルーバー１０８に起因してもいる。結果として、ルーバーフィン１０６と気流との熱移行は増大する。さらに、上述のように蝋着されたアルミニウムの構成において最小限の接触抵抗に沿った、ルーバーフィン１０６の空気側の高い熱移行とフラットチューブ９８の冷媒側の高い熱移行とは、フラットチューブ型の蒸発器８６において高度な効率及び高度の性能をもたらす。
常套的な円形管のプレートフィン型の蒸発器７０と比較して、フラットチューブ型の蒸発器８６における効率の増加は、円形管のプレートフィン型の蒸発器７０よりも物理的に小型化することを可能とする。結果として、フラットチューブ型の蒸発器８６は、常套的な円形管のプレートフィン型の蒸発器７０のように、ほとんど高くもなく幅広く（或いは厚く）ない。さらに、アパーチャ１１０は、製品表示領域３０の底部分８０により近接して内部後部壁２２に形成されてもよい。アパーチャ１１０は、内部後部壁２２の底部に向かって配置され、且つ、製品表示領域３０の底部分８０を後部フルー５４に流体的に接続している。アパーチャ１１０は、後部フルー５４におけるいくらかの冷却空気が、後部フルー５４を抜け、且つ、製品表示領域３０の底部分８０を進入させ得る。先行技術におけるマーチャンダイザー１０の冷却空気の多くを受けない、製品表示領域３０の底部分８０に配置された製品は、上記の冷却空気により冷却されてもよい。
図２に示すように、蒸発器８６は、後部フルー５４に配置され、後部フルー５４を通る垂直軸１１４に対して傾斜角θだけ傾斜されている。蒸発器８６は、常套的な円形管のプレートフィン型の蒸発器７０よりも物理的に小さく、これは、直立状態であり、先行技術におけるマーチャンダイザー１０の後部フルー５４の全幅を占拠するため、傾斜され得る。しかしながら、その他の構成では、蒸発器８６は、気流が実質的に蒸発器８６を介して垂直に通過するように、後部フルー５４に対して実質的に垂直又は平行に後部フルー５４に配置される。
図２に示すように蒸発器８６を傾斜させることにより、大部分の冷却空気は、配置されている製品を冷却するように、蒸発器８６を抜け、アパーチャ１１０を通過し且つ製品表示領域３０の底部分８０に進入することを可能とされてもよい。結果として、種々の常套的な冷蔵マーチャンダイザーに通常関連した製品表示領域３０の底部分８０へと下方に冷却気流を再指向するための複雑なダクト構造は、もはや必要ない。図示した構成において、蒸発器８６は、垂直軸１１４に対して、約１１°の角度θにて傾斜される。しかしながら、マーチャンダイザー８２のその他の構成では、蒸発器８６は、垂直軸１１４に対して、約５〜１５°の角度θにて傾斜されてもよい。製品表示領域３０の底部分８０へと進入しない冷却気流の一部は、上述したように、エアーカーテン７８として、情報へと放出されるように移動する。
フラットチューブ型の蒸発器８６を用いた結果、ファン６６は、後部フルー５４の底部フルー４６から移動し得る。フラットチューブ型の蒸発器８６の高さが常套的な円形管のプレートフィン型の蒸発器７０の高さよりも小さいためこのことが可能となる。これを行うことにより、ファン６６により通常占拠されているスペースは、より多くの食品及び／又は飲料物を製品表示領域３０の底部分８０に配置することを可能とする。さらに、ファン６６を後部フルー５４へと移動することにより、漏れ出た製品がファン６６に接触することを阻止し、これにより、マーチャンダイザー８２の洗浄が容易になる。しかしながら、マーチャンダイザー８２のその他の構成において、ファン６６は、図１に示すように底部フルー４６内に配置されてもよい。結果として、フラットチューブ型の蒸発器８６は、フラットチューブ型の蒸発器８６が製品表示領域３０の底部分８０における最下部の食品及び／又は飲料物の背後に直接配置されてもよいように、さらに底部に配置されてもよい。
また、常套的な円形管のプレートフィン型の蒸発器７０に比較してフラットチューブ型の蒸発器８６の効率の増加は、製品表示領域３０内部をＦＤＡにより規定された標準的な３２〜４１°Ｆという温度範囲に保ちつつ、蒸発器の「ウェットオペレーション」を可能とする。常套的な円形管のプレートフィン型の蒸発器７０は、比較的低い効率に起因して、「霜状態での動作」のみが可能であり、ここでは、円形管のプレートフィン型の蒸発器７０を通過する冷媒の飽和温度は、約２４°Ｆに保持される。円形管のプレートフィン型の蒸発器７０を通過する気流は、約３１°Ｆに冷却され、これは、水の凝固点以下である。これらアウトレットでの温度において、気流の水分は、蒸発器７０が、水の凝固点以下の温度に保持され、これにより、蒸発器７０上に霜が形成するため、気流から出て濃縮され、蒸発器７０に定着され、且つ、凍結される。
常套的な円形管のプレートフィン型の蒸発器７０は、製品表示領域３０の温度をＦＤＡにより決定された３２〜４１°Ｆという温度範囲の下限付近に保持するため、かかる低温の気流をしばしば放出する必要がある。これは、毎日発生する多重的な霜取り動作のため収納することである。約３１°Ｆの温度の冷却空気を製品表示領域３０へと供給することにより、製品表示領域３０を加温しつつ、蒸発器７０を霜取りするのにより多くの時間を利用し得る。食品及び／又は飲料物は、約３１°Ｆ辺りの温度に保持されるので、霜取り動作は、ＦＤＡにより規定された温度範囲の上限である約４１°Ｆに食品及び／又は飲料物が加温される前に完了されるべきである。
フラットチューブ型の蒸発器８６における効率の増加は、「ウェットオペレーション」を可能とし、ここでは、フラットチューブ型の蒸発器８６を通過する気流が水の凝固点以上の約３３°Ｆに冷却されるように、フラットチューブ型の蒸発器８６を通過する冷媒の飽和温度が約３２°Ｆに保たれている。このことは、常套的なマーチャンダイザー１０と比較して、フラットチューブ型の蒸発器８６の表面又は面におけるより大きな熱移行に対して、相対的に低い速度で気流が移動した結果として、可能となる。
また、フラットチューブ型の蒸発器８６を通過する気流を３３°Ｆ以下に冷却するように、冷媒の飽和温度を低下してもよい。これら放出温度において、気流に存在する水分は、気流から出て濃縮され、且つ、水滴として蒸発器８６上に定着する。この水滴は凍結しないので、蒸発器８６における霜の形成は実質的に阻止され、これにより、霜取り動作が完全に必要なくなる。さらに、蒸発器８６の性能は、動作の間低下しない。上記の水滴は、落下し且つ蒸発器８６の下方のドレイン（図示せず）に収集されてもよく、ドレインではなく、霜取り動作の間、水滴を集めるのに他の部材を用いてもよい。
上述したように、フラットチューブ型の蒸発器８６から放出される冷却気流のいくらかは、製品表示領域３０内に直接進入し得る。フラットチューブ型の蒸発器８６を用いた場合霜取り動作は必要ではないので、蒸発器８６に存在し製品表示領域３０に進入する冷却空気は、３１〜３３°Ｆに昇温されてもよい。このように、霜取り動作に起因する温度の変動が無くなるので、製品表示領域３０内の食品及び／又は飲料物は、ＦＤＡにより規定された３２〜４１°Ｆという温度範囲内に良好に保持されてもよい。さらに、冷媒の飽和温度を２４°Ｆから３２°Ｆに昇温させることにより、コンプレッサーによるエネルギー消費が減少可能となり、且つ、霜取り動作が無くなり、霜取り動作が完了した後に初期的な「プルダウン」荷重を消失することにより、追加のエネルギー蓄積が可能となる。
また、フラットチューブ型の蒸発器８６の効率の増加は、蒸発器８６の主寸法（高さ又は長さの寸法）に対抗して、蒸発器８６の副寸法（幅又は厚みの寸法）に対して気流を向け得る。このことは、気流を所望の３３°Ｆという放出温度に冷却するように、フラットチューブ型の蒸発器８６が気流から熱を除去するのに十分な時間を許容するので、可能となる。
先行技術における冷蔵マーチャンダイザーの断面側面図であって、マーチャンダイザーの後部に向かって、空気流路に配置された常套的な円形管のプレートフィン型の蒸発器が露出している。 本発明の冷蔵マーチャンダイザーの断面側面図であって、マーチャンダイザーの後部に向かって空気流路に配置された蒸発器が露出している。 図２のマーチャンダイザーに関する部分斜視図であって、空気流路における蒸発器を視覚するため一部が切断されている 蒸発器の一部に関する拡大図である。 図４の蒸発器の一部に関する部分断面図である。
符号の説明
１０ マーチャンダイザー
１４ ケース
１８ 内部底部壁
２２ 内部後部壁
２６ 内部上部壁
３０ 製品表示領域
３２ 棚
３４ 外部底部壁
３８ 外部後部壁
４２ 外部上部壁
４６ 底部フルー
５０ 開口部
５４ 後部フルー
５８ 上部フルー
６２ 開口部
６６ ファン
７０ 蒸発器
７４ アパーチャ
７８ エアーカーテン
８０ 底部分
８２ マーチャンダイザー
８６ 蒸発器
９０ インレットマニフォールド
９４ アウトレットマニフォールド
９８ フラットチューブ
１０２ 通路
１０６ ルーバーフィン
１０８ ルーバー
１１０ アパーチャ
１１４ 垂直軸

Claims (47)

  1. 製品表示領域を規定するケースと前記製品表示領域から離れた空気通路とを備え、
    前記ケースは、前記製品表示領域を、前記空気通路の垂直部分から部分的に分離する後部壁を有し、
    該後部壁は、前記製品表示領域の底部分の近傍にアパーチャを有し、
    該アパーチャは、前記空気通路の前記垂直部分と前記製品表示領域の前記底部分とを連通し；
    前記の通路を介して気流を発生するように、前記空気通路に配置されたファンを備え；
    前記気流が、前記蒸発器を介して通過し、前記アパーチャを介して通過し、且つ、前記製品表示領域の前記底部分へと流れ得るように、前記後部壁に近接して前記空気通路の前記垂直部分に配置され且つ前記気流通路の前記垂直部分に規定された垂直軸に相対した傾斜角度にて配置された蒸発器を備えている；
    ことを特徴とする冷蔵マーチャンダイザー。
  2. 前記ファンは、前記蒸発器の上流に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  3. 前記蒸発器は、前記後部壁の背後に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  4. 前記ファンは、前記後部壁の背後に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  5. 前記蒸発器は、前記ファンで発生された前記気流を冷却するように設定されたマイクロチャネル蒸発器であることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  6. 前記マイクロチャネル蒸発器は、１インチ当たり６フィン以上２５フィン以下で離れて配置された複数の冷却フィンを有することを特徴とする請求項５に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  7. 前記蒸発器は、該蒸発器上の霜の形成が実質的に阻止されるように、少なくとも３０°Ｆの温度で動作するように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  8. 前記蒸発器は、前記垂直軸に対して５°以上１５°以下傾斜されていることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  9. 前記蒸発器は、主寸法と副寸法とを規定し、且つ、前記気流が前記副寸法と一致した方向へと前記蒸発器を通過するように、前記後部壁の背後で前記空気通路に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  10. 前記副寸法は、前記蒸発器の厚みと一致することを特徴とする請求項９に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  11. 前記ケースは、媒体−温度冷蔵ケースであることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  12. 製品表示領域を規定するケースと前記製品表示領域から離れた空気通路とを備え、
    前記ケースは、前記製品表示領域を、前記空気通路の垂直部分から部分的に分離する後部壁を有し；
    前記の通路を介して気流を発生するように、前記空気通路に配置されたファンを備え；
    前記ファンから前記気流を受けるように、前記の通路に配置されたフラットチューブ型の蒸発器を備え、該フラットチューブ型の蒸発器は、前記気流を冷却するように設定されている；
    ことを特徴とする冷蔵マーチャンダイザー。
  13. 前記後部壁は、前記製品表示領域と前記空気通路の垂直部分とを部分的に分離し、且つ前記製品表示領域の底部分の近傍にアパーチャを有し、
    該アパーチャは、前記空気通路の前記垂直部分と前記製品表示領域の前記底部分とを連通している、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  14. 前記気流が、前記蒸発器を介して通過し、前記アパーチャを介して通過し、且つ、前記製品表示領域の前記底部分へと流れ得るように、前記蒸発器は、前記後部壁に近接して、前記空気通路の前記垂直部分に配置され、且つ、前記空気通路の前記垂直部分で規定された垂直軸に相対した傾斜角度で配置されていることを特徴とする請求項１３に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  15. 前記蒸発器は、前記垂直軸に対して５以上１５°以下傾斜されていることを特徴とする請求項１４に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  16. 前記蒸発器は、前記後部壁の背後に配置されていることを特徴とする請求項１２に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  17. 前記ファンは、前記後部壁の背後に配置されていることを特徴とする請求項１２に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  18. 前記蒸発器は、１インチ当たり６フィン以上２５フィン以下で離れて配置された複数の冷却フィンを有することを特徴とする請求項５に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  19. 前記蒸発器は、該蒸発器上の霜の形成が実質的に阻止されるように、少なくとも３０°Ｆの温度で動作するように設定されていることを特徴とする請求項１２に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  20. 前記蒸発器は、主寸法と副寸法とを規定し、且つ、前記気流が前記副寸法と一致した方向へと前記蒸発器を通過するように、前記後部壁の背後で前記空気通路に配置されていることを特徴とする請求項１２に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  21. 前記副寸法は、前記蒸発器の厚みと一致することを特徴とする請求項２０に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  22. 前記ケースは、媒体−温度冷蔵ケースであることを特徴とする請求項１５に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  23. 前記のフラットチューブ型の蒸発器は、マイクロチャネル蒸発器であることを特徴とする請求項１５に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  24. 製品表示領域を規定するケースと前記製品表示領域から離れた空気通路とを備え、
    前記ケースは、前記製品表示領域を、前記空気通路の垂直部分から部分的に分離する後部壁を有し；
    前記の通路を介して気流を発生するように、前記空気通路に配置されたファンを備え；
    主寸法と副寸法とを規定する蒸発器を備え、該蒸発器は、前記気流が前記副寸法と一致する方向へと該蒸発器を通過するように、前記空気通路に配置されている；
    ことを特徴とする冷蔵マーチャンダイザー。
  25. 前記副寸法は、前記蒸発器の厚みと一致することを特徴とする請求項２４に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  26. 前記蒸発器は、前記後部壁の背後に配置されていることを特徴とする請求項２４に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  27. 前記ファンは、前記後部壁の背後に配置されていることを特徴とする請求項２４に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  28. 前記後部壁は、前記製品表示領域と前記空気通路の垂直部分とを部分的に分離し、且つ、前記製品表示領域の底部分の近傍にアパーチャを有し、
    該アパーチャは、前記空気通路の前記垂直部分と前記製品表示領域の前記底部分との間で連通している、
    ことを特徴とする請求項２４に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  29. 前記蒸発器は、前記気流が、前記蒸発器を介して通過し、前記アパーチャを介して通過し、且つ、前記製品表示領域の前記底部分へと流れ得るように、前記後部壁に近接して、前記空気通路の前記垂直部分に配置され、且つ、前記気流通路の前記垂直部分に規定された垂直軸に相対した傾斜角度にて配置される、
    ことを特徴とする請求項２８に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  30. 前記蒸発器は、前記垂直軸に対して５°以上１５°以下傾斜されることを特徴とする請求項２９に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  31. 前記ファンは、前記蒸発器から上流に配置されていることを特徴とする請求項２４に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  32. 前記蒸発器は、前記ファンにより発生された前記気流を冷却するように設定されたマイクロチャネル蒸発器であることを特徴とする請求項２４に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  33. 前記マイクロチャネル蒸発器は、１インチ当たり６フィン以上２５フィン以下で離れて配置された複数の冷却フィンを有することを特徴とする請求項３２に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  34. 前記ケースは、媒体−温度冷蔵ケースであることを特徴とする請求項２４に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  35. 前記蒸発器は、該蒸発器上の霜の形成が実質的に阻止されるように、少なくとも３０°Ｆの温度で動作するように設定されていることを特徴とする請求項２４に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  36. 製品表示領域を規定するケースと前記製品表示領域から離れた空気通路とを備え、
    前記ケースは、前記製品表示領域を、前記空気通路の垂直部分から部分的に分離する後部壁を有し；
    前記の通路を介して気流を発生するように、前記空気通路に配置されたファンを備え；
    前記ファンから前記気流を受けるように、前記の通路に配置されたフラットチューブ型の熱交換器を備え、該フラットチューブ型の熱交換器は、単一相の冷媒を用いて前記気流を冷却するように設定されている；
    ことを特徴とする冷蔵マーチャンダイザー。
  37. 前記後部壁は、前記製品表示領域と前記空気通路の垂直部分とを部分的に分離し、且つ、前記製品表示領域の底部分に近接したアパーチャを有し、
    該アパーチャは、前記空気通路の前記垂直部分と前記製品表示領域の前記底部分との間で連通している、
    ことを特徴とする冷蔵マーチャンダイザー。
  38. 前記気流が、前記熱交換器を介して通過し、前記アパーチャを介して通過し、且つ、前記製品表示領域の前記底部分へと流れ得るように、前記熱交換器は、前記後部壁に近接して、前記空気通路の前記垂直部分に配置され、且つ、前記空気通路の前記垂直部分で規定された垂直軸に相対した傾斜角度で配置されていることを特徴とする請求項３７に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  39. 前記熱交換器は、前記垂直軸に対して５°以上１５°以下傾斜されていることを特徴とする請求項３８に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  40. 前記熱交換器は、前記後部壁の背後に配置されていることを特徴とする請求項３６に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  41. 前記ファンは、前記後部壁の背後に配置されていることを特徴とする請求項３６に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  42. 前記熱交換器は、１インチ当たり６フィン以上２５フィン以下で離れて配置された複数の冷却フィンを有することを特徴とする請求項３６に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  43. 前記熱交換器は、該熱交換器上の霜の形成が実質的に阻止されるように、少なくとも３０°Ｆの温度で動作するように設定されていることを特徴とする請求項３６に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  44. 前記熱交換器は、主寸法と副寸法とを規定し、且つ、前記気流が前記副寸法と一致した方向へと前記熱交換器を通過するように、前記後部壁の背後で前記空気通路に配置されていることを特徴とする請求項１２に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  45. 前記副寸法は、前記熱交換器の厚みと一致することを特徴とする請求項４４に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  46. 前記ケースは、媒体−温度冷蔵ケースであることを特徴とする請求項３９に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
  47. 前記のフラットチューブ型の熱交換器は、マイクロチャネル熱交換器であることを特徴とする請求項３９に記載の冷蔵マーチャンダイザー。
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