專利名稱:冷熱自動(dòng)售貨機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明廣泛涉及一種制冷和加熱系統(tǒng),更特別地涉及一種可拆卸的制冷箱,用于與具有冷熱售貨室的自動(dòng)售貨機(jī)一起使用。
背景技術(shù):
熱和/或冷的自動(dòng)售貨機(jī)在一些國(guó)家是很普遍的。例如,這種自動(dòng)售貨機(jī)在日本特別流行。這些自動(dòng)售貨機(jī)通常具有幾個(gè)可以在熱或者冷下運(yùn)行的室。自動(dòng)售貨機(jī)通常使用標(biāo)準(zhǔn)的蘭金循環(huán)制冷裝置。整個(gè)制冷系統(tǒng)可在每個(gè)室中包括蒸發(fā)器,蒸發(fā)器通過(guò)閥門和制冷管線與蘭金(Rankine)循環(huán)裝置連接。這些閥門可以控制哪些蒸發(fā)器運(yùn)行,從而控制哪些室是冷的。每個(gè)室也可具有加熱器。在具有需要熱的售出的產(chǎn)品的任何室中,可以開(kāi)啟加熱器。
這些自動(dòng)售貨機(jī)的缺點(diǎn)之一在于,蒸發(fā)器通常安裝在其各自的室中。同樣地,蘭金循環(huán)裝置可以安裝在整個(gè)殼體內(nèi)部。因此,制冷系統(tǒng)或其中單個(gè)部件的拆卸或更換困難而且也費(fèi)時(shí)。
已知的冷熱自動(dòng)售貨機(jī)的另一缺點(diǎn)在于蘭金循環(huán)裝置自身的使用。例如,與蘭金循環(huán)裝置相比較,斯特林(Stirling)循環(huán)制冷機(jī)更理想,因?yàn)樗固亓盅h(huán)制冷機(jī)無(wú)污染,效率高,并且具有非常少的運(yùn)動(dòng)部件。但是,與用于傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)的制冷機(jī)相比較,將斯特林循環(huán)制冷機(jī)結(jié)合到傳統(tǒng)的制冷箱體中需要不同的制造、安裝和操作技術(shù)。共同擁有的美國(guó)專利No.6,581,389B2中示出了使用斯特林循環(huán)制冷機(jī)的一個(gè)例子,所述專利的名稱是“帶有滑出式斯特林制冷組件的售賣機(jī)(Merchandiser using Slide-out Stirling Refrigeration Deck)”。
因此,所期望的是一種冷熱自動(dòng)售貨機(jī),其具有可方便拆卸的制冷系統(tǒng)。此外,這種制冷系統(tǒng)可以由斯特林循環(huán)制冷機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng),盡管可以采用傳統(tǒng)的蘭金循環(huán)系統(tǒng)或任何已知類型的制冷系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明提供了一種冷熱自動(dòng)售貨機(jī)。該冷熱自動(dòng)售貨機(jī)可包括產(chǎn)品室、制冷系統(tǒng)、與制冷系統(tǒng)和產(chǎn)品室相通的通風(fēng)系統(tǒng)。通風(fēng)系統(tǒng)可包括閥門,所述閥門布置成與產(chǎn)品室相通。加熱器可位于產(chǎn)品室的周圍。所述閥門和加熱器可選擇性地啟動(dòng),以便產(chǎn)品室是冷的或熱的。
該冷熱自動(dòng)售貨機(jī)還可包括多個(gè)產(chǎn)品室,而且通風(fēng)系統(tǒng)可包括多個(gè)閥門。該冷熱自動(dòng)售貨機(jī)可具有多個(gè)熱室和多個(gè)冷室。產(chǎn)品室包括多個(gè)產(chǎn)品柜。產(chǎn)品柜可包括位于其中的通風(fēng)口。
通風(fēng)系統(tǒng)包括位于產(chǎn)品室第一側(cè)的供氣管道和位于產(chǎn)品室第二側(cè)的回氣管道。第一閥門可以位于供氣管道的附近,第二閥門位于回氣管道的附近。閥門可包括蝶形閥。
制冷系統(tǒng)可包括可拆卸的制冷箱。制冷系統(tǒng)可包括制冷裝置。制冷裝置可包括斯特林循環(huán)制冷機(jī)、蘭金循環(huán)裝置或任何類似類型的裝置。制冷系統(tǒng)可包括與制冷裝置相通的熱交換器。制冷系統(tǒng)可包括位于鄰近熱交換器位置的風(fēng)扇。制冷系統(tǒng)可包括與通風(fēng)系統(tǒng)相通的通風(fēng)路徑。
本發(fā)明的方法可用來(lái)操作具有多個(gè)產(chǎn)品室的自動(dòng)售貨機(jī)。每個(gè)產(chǎn)品室中可包括加熱器。該自動(dòng)售貨機(jī)可具有通過(guò)通風(fēng)系統(tǒng)與每個(gè)產(chǎn)品室相通的制冷系統(tǒng)。所述方法可以包括以下步驟確定哪些產(chǎn)品室將是熱的和哪些產(chǎn)品室將是冷的;打開(kāi)或確認(rèn)與那些將是冷的產(chǎn)品室相通的通風(fēng)系統(tǒng)是打開(kāi)的;以及關(guān)閉或確認(rèn)與那些將是熱的產(chǎn)品室相通的通風(fēng)系統(tǒng)是關(guān)閉的。
所述方法還可包括打開(kāi)那些將是熱的產(chǎn)品室中的加熱器的步驟,以及借助通風(fēng)系統(tǒng)使來(lái)自制冷系統(tǒng)的冷氣循環(huán)通過(guò)那些將是冷的產(chǎn)品室的步驟。所述方法還可包括以下步驟確定哪些產(chǎn)品室將是室溫,并關(guān)閉或確認(rèn)與那些將是室溫的產(chǎn)品室相通的通風(fēng)系統(tǒng)是關(guān)閉的。
圖1是本發(fā)明的冷熱自動(dòng)售貨機(jī)的前部平面圖。
圖2是圖1中的冷熱自動(dòng)售貨機(jī)的前部剖視圖。
圖3是圖1中的冷熱自動(dòng)售貨機(jī)的頂部剖視圖。
圖4是圖1中的冷熱自動(dòng)售貨機(jī)的一個(gè)室的側(cè)面剖視圖。
圖5是冷熱自動(dòng)售貨機(jī)的替代實(shí)施例的透視圖。
圖6是圖5中冷熱自動(dòng)售貨機(jī)的產(chǎn)品區(qū)域的透視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參照附圖,圖1-4示出了本發(fā)明的冷熱自動(dòng)售貨機(jī)100的示例,其中在所有的幾個(gè)圖中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的部件。冷熱自動(dòng)售貨機(jī)100可包括隔熱外殼110。隔熱外殼110可由膨脹的聚苯乙烯泡沫材料、聚亞胺酯泡沫材料或者類似類型的隔熱材料制造。隔熱外殼110可以采用任何期望的尺寸或形狀。
隔熱外殼110可包括制冷箱區(qū)域120和產(chǎn)品區(qū)域130。將在下面更詳細(xì)描述的制冷部件位于制冷箱區(qū)域120內(nèi)部。制冷箱區(qū)域120和產(chǎn)品區(qū)域130通常彼此相通,以使來(lái)自制冷箱區(qū)域120的冷氣循環(huán)流過(guò)產(chǎn)品室130,然后再返回。
產(chǎn)品區(qū)域130可具有多個(gè)冷熱售貨室140。關(guān)于“冷熱”售貨室140,我們意指“熱和/或冷”。在該例子中,示出了三個(gè)冷熱室140第一室141、第二室142和第三室143??梢允褂萌魏螖?shù)量的冷熱室140。每個(gè)冷熱室又可以劃分成任何數(shù)量的單獨(dú)產(chǎn)品柜150。每個(gè)產(chǎn)品柜150可具有門160。一旦支付了正確數(shù)量的錢,或者一旦任何其它的傳統(tǒng)觸發(fā)事件發(fā)生,就可以以傳統(tǒng)方法來(lái)控制產(chǎn)品門160的運(yùn)行。
產(chǎn)品170可以位于每個(gè)產(chǎn)品柜150中。產(chǎn)品170可以是任何類型的可分配物品,其將要以熱、冷或室溫來(lái)供應(yīng)。例如,軟性飲料或者冰淇淋產(chǎn)品可以以冷的提供;咖啡或湯類產(chǎn)品可以以熱的提供;土豆片、糖果或其它類型的物品可以以室溫提供。
產(chǎn)品區(qū)域130可包括通風(fēng)系統(tǒng)180,以使冷氣在其中循環(huán)流過(guò)。通風(fēng)系統(tǒng)180可包括多個(gè)隔熱空氣管道185。管道185可以由塑料、金屬或類似類型的材料制造。空氣管道185可包括供氣管道190。供氣管道190可與制冷箱區(qū)域120相通。每個(gè)冷熱室140又可以具有與供氣管道190相通的供應(yīng)室管道200。可以使用任何數(shù)量的供應(yīng)室管道200。
每個(gè)冷熱室140還可具有多個(gè)內(nèi)部通風(fēng)口210,所述通風(fēng)口位于各個(gè)產(chǎn)品柜150之間。通風(fēng)系統(tǒng)180還可包括多個(gè)返回室管道230,其與每個(gè)冷熱室140相通??梢允褂萌魏螖?shù)量的返回室管道200。通風(fēng)系統(tǒng)180還可具有回氣管道220。回氣管道220可與每個(gè)返回室管道200和制冷箱區(qū)域120相通。
那么,通風(fēng)系統(tǒng)180包括這樣的路徑,即從制冷箱區(qū)域120,穿過(guò)供氣管道190,進(jìn)入每個(gè)供應(yīng)室管道200,穿過(guò)每個(gè)冷熱室140,從每個(gè)返回室管道230中出來(lái),穿過(guò)回氣管道220,然后返回制冷箱區(qū)域120。在這里還可以使用任何類似類型的通風(fēng)路徑或循環(huán)路線。
通風(fēng)系統(tǒng)180還可包括位于每個(gè)供應(yīng)室管道200中的供氣閥門240,以及位于每個(gè)返回室管道230中的回氣閥門250。閥門240、250可以是傳統(tǒng)的蝶形閥260。特別借助于術(shù)語(yǔ)“閥門”,指任何類型的開(kāi)-關(guān)、打開(kāi)-關(guān)閉風(fēng)門、或類似類型的裝置。替換地,每個(gè)產(chǎn)品柜150可具有各自的一套閥門240、250。
每個(gè)冷熱室140還可包括加熱器270。該加熱器270可以是任何類型的電阻加熱器或相似類型的裝置。加熱器270可以選擇性地啟動(dòng)。此外,僅當(dāng)選定熱的產(chǎn)品170時(shí),加熱器270才開(kāi)啟。替換地,每個(gè)產(chǎn)品柜150可以具有各自的加熱器270。
制冷箱300可以位于制冷箱區(qū)域120中。制冷箱300可包括位于其中的一個(gè)或多個(gè)制冷裝置305。制冷裝置305可以是斯特林循環(huán)制冷機(jī)、蘭金循環(huán)裝置、超臨界二氧化碳循環(huán)系統(tǒng)、或者任何其它類型的制冷系統(tǒng)。
舉例來(lái)說(shuō),制冷裝置305可以是斯特林循環(huán)制冷機(jī)310??梢杂迷谶@里的一種斯特林循環(huán)制冷機(jī)310是自由活塞式斯特林制冷機(jī)。這種斯特林循環(huán)制冷機(jī)310可以從Global Cooling,Inc.of Athens,Ohio商業(yè)上獲得,其牌號(hào)為“M100B”。這里也可采用類似類型的裝置。
斯特林循環(huán)制冷機(jī)310可包括受熱器或冷端320、散熱器或熱端330。再生器340將冷端320與熱端330隔開(kāi)。眾所周知,斯特林循環(huán)制冷機(jī)310可包括由線性馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的活塞?;钊途€性馬達(dá)可位于殼體350內(nèi),隔熱罩360可包圍殼體350。風(fēng)扇370或其它類型的使空氣移動(dòng)的裝置可安裝在罩360的附近。風(fēng)扇370可引導(dǎo)環(huán)境空氣流過(guò)斯特林循環(huán)制冷機(jī)310的熱端330。斯特林循環(huán)制冷機(jī)310的功能和其內(nèi)部組成部件對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是已知的。斯特林循環(huán)制冷機(jī)310的各個(gè)尺寸和數(shù)量以及其內(nèi)部的組成部件可以在特定的應(yīng)用中和作為整體的冷熱自動(dòng)售貨機(jī)100的運(yùn)行環(huán)境中變化。
制冷箱300自身可以包括制冷裝置區(qū)域380。制冷裝置305可以位于制冷裝置區(qū)域380內(nèi)部。制冷裝置區(qū)域380可以包括通風(fēng)口390或其它類型的合適進(jìn)口和出口,其可使隔熱外殼110和其外部相通。
制冷箱300還可包括隔熱區(qū)域400。隔熱區(qū)域400由聚亞安酯、膨脹的聚苯乙烯泡沫或類似類型的隔熱材料制造。隔熱區(qū)域400可包括通風(fēng)路徑410。通風(fēng)路徑410可具有冷氣管道420,其與產(chǎn)品區(qū)域130的通風(fēng)系統(tǒng)180的供氣管道190相通。隔熱區(qū)域400還可以具有排氣管道430。排氣管道430可與產(chǎn)品區(qū)域130的通風(fēng)系統(tǒng)180的回氣管道220相通。
熱交換器440也可以位于隔熱區(qū)域400的通風(fēng)路徑410中。熱交換器440可以是傳統(tǒng)的管翅式熱交換器、微通道熱交換器或任何類似類型的熱交換器裝置。風(fēng)扇445或類似類型的空氣移動(dòng)裝置可以位于通風(fēng)路徑410中,以使空氣循環(huán)流過(guò)。
斯特林循環(huán)制冷機(jī)310的冷端320,或者任何可以使用的制冷裝置305,可以位于具有熱交換器440的傳熱回路450中。其中可以使用任何類型的傳統(tǒng)傳熱回路450。其中可以使用傳統(tǒng)的傳熱流體。制冷裝置熱交換器460可以位于制冷裝置305的附近。通風(fēng)路徑410中的熱交換器440可以通過(guò)傳熱回路450與制冷裝置熱交換器460連接。傳熱回路450可通過(guò)泵470或其它類型的傳輸裝置使其中的傳熱流體循環(huán)。
在斯特林循環(huán)制冷機(jī)310的情況下,傳熱回路450可以是如在共同擁有的美國(guó)專利No.6,550,255中詳細(xì)描述的熱虹吸管。這里可以采用任何類似類型的傳熱回路450。
如上所述,制冷箱300可以與在共同擁有的美國(guó)專利No.6,581,389中描述的類似。制冷箱300可以從隔熱外殼110和通風(fēng)系統(tǒng)180上拆除。一個(gè)或多個(gè)密封件480可以位于管道420或430的周圍,以在制冷箱區(qū)域120和產(chǎn)品區(qū)域130之間提供有效的空氣流動(dòng)。密封件480可以由乙烯擠出物、泡沫膠或類似類型的材料制造。
在使用中,作出哪些冷熱室140是熱的、哪些是冷的、以及哪些是室溫的決定。舉例來(lái)說(shuō),可以確定第一室141和第二室142將是冷的,而第三室143將是熱的。如果這樣,那么在第一室141和第二室142的室管道200、230中的閥門240、250打開(kāi)。同樣地,第三室143的室管道200、230中的閥門240、250關(guān)閉。
那么,在第三室143中或在單獨(dú)的產(chǎn)品柜150中的加熱器270可以啟動(dòng)。替換地,加熱器270可以保持?jǐn)嚅_(kāi),直到選定了特定的產(chǎn)品170。制冷裝置305也可以啟動(dòng),以便制冷裝置305通過(guò)傳熱回路450與熱交換器440配合,以將流經(jīng)通風(fēng)路徑410的空氣中的熱量轉(zhuǎn)移。然后風(fēng)扇445使冷空氣循環(huán)流過(guò)冷氣管道420,進(jìn)入供氣管道190,然后進(jìn)入第一室141和第二室142的供應(yīng)室管道200。然后,冷氣將室141、142中和每個(gè)產(chǎn)品柜150中的產(chǎn)品冷卻。然后,排出的空氣通過(guò)室回氣管道230和回氣管道220離開(kāi)室141、142,并通過(guò)排氣管道430返回到通風(fēng)路徑410中。
同時(shí),第三室143的室管道200、230中關(guān)閉的閥門240、250使得第三室143與冷氣流隔離。至少閥門240應(yīng)當(dāng)關(guān)閉。加熱器可以加熱產(chǎn)品柜150中的產(chǎn)品170。
每個(gè)室140是加熱還是冷卻,取決于冷熱自動(dòng)售貨機(jī)100中的產(chǎn)品170的預(yù)期清單。同樣地,一個(gè)室140也可以通過(guò)關(guān)閉閥門240、250但是不打開(kāi)加熱器270而保持在室溫。熱室和冷室140的數(shù)量隨時(shí)在熱、冷或室溫之間改變。
制冷箱300可以拆卸,以使得制冷單元305可容易進(jìn)入以用于更換、維修或保養(yǎng)。不必干擾通風(fēng)系統(tǒng)180和產(chǎn)品區(qū)域130。
圖5和6示出了冷熱自動(dòng)售貨機(jī)500的替代實(shí)施例。自動(dòng)售貨機(jī)500與前面所述的冷熱自動(dòng)售貨機(jī)100類似,但是在此實(shí)施例中,自動(dòng)售貨機(jī)500有三個(gè)售貨區(qū)域510、520、530。可以使用任何數(shù)量的售貨區(qū)域510、520、530。
圖6示出了自動(dòng)售貨機(jī)500的產(chǎn)品區(qū)域540。自動(dòng)售貨機(jī)500的產(chǎn)品區(qū)域540也可以具有多個(gè)冷熱室550。在此實(shí)施例中,是第一冷熱室551、第二冷熱室552和第三冷熱室553。冷、熱產(chǎn)品170可以在每個(gè)冷熱室550中豎直堆疊。每個(gè)冷熱產(chǎn)品室550可以包括傳統(tǒng)的下落機(jī)構(gòu),以使冷、熱產(chǎn)品170落入售貨區(qū)域510、520、530。
如上所述,每個(gè)冷熱室550可以與通風(fēng)系統(tǒng)180相連。特別地,通風(fēng)系統(tǒng)180包括這樣的回路,即從制冷箱區(qū)域120穿過(guò)供氣管道190、進(jìn)入每個(gè)供應(yīng)室管道200、穿過(guò)選定的冷熱室550、從每個(gè)返回室管道230出來(lái)、穿過(guò)回氣管道220、然后返回制冷箱區(qū)域120。供氣閥門240可以位于每個(gè)供應(yīng)室管道200中,回氣閥門250可以位于每個(gè)返回室管道230中。閥門240、250可以打開(kāi)或關(guān)閉,以如上所述地加熱或冷卻每個(gè)冷熱室550。
權(quán)利要求
1.一種冷熱自動(dòng)售貨機(jī),包括產(chǎn)品室;制冷系統(tǒng);與制冷系統(tǒng)和產(chǎn)品室相通的通風(fēng)系統(tǒng);通風(fēng)系統(tǒng)包括閥門,所述閥門布置成與產(chǎn)品室相通;位于產(chǎn)品室周圍的加熱器;所述閥門和加熱器選擇性地啟動(dòng),以便產(chǎn)品室可以是冷的或熱的。
2.如權(quán)利要求1所述的冷熱自動(dòng)售貨機(jī),還包括多個(gè)產(chǎn)品室,其中通風(fēng)系統(tǒng)包括多個(gè)閥門。
3.如權(quán)利要求1所述的冷熱自動(dòng)售貨機(jī),還包括多個(gè)熱室和多個(gè)冷室。
4.如權(quán)利要求1所述的冷熱自動(dòng)售貨機(jī),其中制冷系統(tǒng)包括可拆卸的制冷箱。
5.如權(quán)利要求1所述的冷熱自動(dòng)售貨機(jī),其中產(chǎn)品室包括多個(gè)產(chǎn)品柜。
6.如權(quán)利要求5所述的冷熱自動(dòng)售貨機(jī),其中多個(gè)產(chǎn)品柜包括位于其中的多個(gè)通風(fēng)口。
7.如權(quán)利要求1所述的冷熱自動(dòng)售貨機(jī),其中通風(fēng)系統(tǒng)包括位于產(chǎn)品室第一側(cè)的供氣管道和位于產(chǎn)品室第二側(cè)的回氣管道。
8.如權(quán)利要求7所述的冷熱自動(dòng)售貨機(jī),其中通風(fēng)系統(tǒng)包括位于供氣管道附近的第一閥門和位于回氣管道附近的第二閥門。
9.如權(quán)利要求1所述的冷熱自動(dòng)售貨機(jī),其中閥門包括蝶形閥。
10.如權(quán)利要求1所述的冷熱自動(dòng)售貨機(jī),其中制冷系統(tǒng)包括制冷裝置。
11.如權(quán)利要求10所述的冷熱自動(dòng)售貨機(jī),其中制冷裝置包括斯特林循環(huán)制冷機(jī)。
12.如權(quán)利要求10所述的冷熱自動(dòng)售貨機(jī),其中制冷裝置包括蘭金循環(huán)裝置。
13.如權(quán)利要求10所述的冷熱自動(dòng)售貨機(jī),其中制冷系統(tǒng)包括與制冷裝置相通的熱交換器。
14.如權(quán)利要求10所述的冷熱自動(dòng)售貨機(jī),其中制冷系統(tǒng)包括布置成鄰近熱交換器的風(fēng)扇。
15.如權(quán)利要求1所述的冷熱自動(dòng)售貨機(jī),其中制冷系統(tǒng)包括與通風(fēng)系統(tǒng)相通的通風(fēng)路徑。
16.一種自動(dòng)售貨機(jī)的操作方法,所述自動(dòng)售貨機(jī)具有多個(gè)產(chǎn)品室,每個(gè)產(chǎn)品室中包括加熱器,所述自動(dòng)售貨機(jī)具有通過(guò)通風(fēng)系統(tǒng)與每個(gè)產(chǎn)品室相通的制冷系統(tǒng),所述方法包括確定哪些產(chǎn)品室將是熱的和哪些產(chǎn)品室將是冷的;打開(kāi)與那些將是冷的產(chǎn)品室相通的通風(fēng)系統(tǒng)或確認(rèn)與那些將是冷的產(chǎn)品室相通的通風(fēng)系統(tǒng)是打開(kāi)的;以及關(guān)閉與那些將是熱的產(chǎn)品室相通的通風(fēng)系統(tǒng)或確認(rèn)與那些將是熱的產(chǎn)品室相通的通風(fēng)系統(tǒng)是關(guān)閉的。
17.如權(quán)利要求16所述的方法,還包括啟動(dòng)那些將是熱的產(chǎn)品室中的加熱器的步驟。
18.如權(quán)利要求16所述的方法,還包括借助通風(fēng)系統(tǒng)使來(lái)自制冷系統(tǒng)的冷氣循環(huán)通過(guò)那些將是冷的產(chǎn)品室的步驟。
19.如權(quán)利要求16所述的方法,還包括以下步驟確定哪些產(chǎn)品室將是室溫,并關(guān)閉與那些將是室溫的產(chǎn)品室相通的通風(fēng)系統(tǒng)或確認(rèn)與那些將是室溫的產(chǎn)品室相通的通風(fēng)系統(tǒng)是關(guān)閉的。
全文摘要
一種冷熱自動(dòng)售貨機(jī)。該自動(dòng)售貨機(jī)可包括產(chǎn)品室(141)、制冷系統(tǒng)(305)、與制冷系統(tǒng)和產(chǎn)品室相通的通風(fēng)系統(tǒng)(180)。通風(fēng)系統(tǒng)可包括閥門(240),所述閥門布置成與產(chǎn)品室相通。加熱器(270)位于產(chǎn)品室的周圍。所述閥門和加熱器選擇性地啟動(dòng),以便產(chǎn)品室是冷的或熱的。
文檔編號(hào)G07F9/10GK1913804SQ200480041309
公開(kāi)日2007年2月14日 申請(qǐng)日期2004年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月2日
發(fā)明者A·G·拉迪克, L·F·安淘 申請(qǐng)人:可口可樂(lè)公司