一種貨物存儲與制冷加熱功能分離的熱泵型自動售貨機的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及自動售貨機技術領域，特別涉及一種貨物存儲與制冷加熱功能分離的 熱栗型自動售貨機。
【背景技術】
[0002] 近幾年來，隨著國內市場經濟迅猛發展，各種類型的自動售貨機已在各地悄然興 起，成為現代購物新時尚。自動售貨機售賣商品較多的為飲料及食品，飲料及食品根據使用 需求控制在一個較恒定的溫度范圍，因此該自動售貨機必須加載制冷或加熱系統。國內現 有自動售貨機制冷及加熱系統一般與商用冷柜或冰箱類似，箱體內全部制冷，冷柜售賣商 品時由人隨機從柜內取出商品，但自動售貨機售賣商品時是按照一定序列由機器傳動裝置 吐出商品，人們在使用自動售貨機購買商品時只會買到售賣序列最前端的商品，一般售賣 序列最前端和最末端商品在市場上的售賣時差在數小時到十數小時，如果對售賣末端商品 也進行制冷（加熱）會導致不必要的能耗損失。全庫制冷時所有商品都需要冷卻，熱負荷 較大，制冷系統需要匹配較大功率，對環境污染較嚴重，并且全庫制冷對于箱體保溫要求嚴 格，全部箱體都要用保溫效果較好的材料，成本資源投入較大。
[0003] 據不完全統計，目前僅在北京、上海、廣州、天津、沈陽、西安、杭州、昆明、深圳等地 的各種自動售貨機由2004年的3萬多臺增加到2013年的30. 2萬臺。自動售貨機由于需 要24小時工作，從而造成大量能耗。據統計，日本自動售貨機消耗大量的能量，其總和等于 2個核發電堆輸出的能量。因此，減少自動售貨機的能源消耗具有極其重要的意義。
[0004] 為了實現節能的目的，有研究人員對現有的自動售貨機進行改進，授權公告號為 CN203179154U的中國專利文獻公開了一種只對即將出售飲料加熱或制冷的的裝置，包括 箱體、門、豎向存儲及吐出商品貨道、風道、滑道板、換熱器和風洞，所述箱體與門封閉的密 閉空間內裝有豎向存儲及吐出商品貨道，豎向存儲及吐出商品貨道內部的商品靠重力下落 于滑道板上滑出，風道固定于箱體內部背面，風道下面連接風路調整筒，風路調整筒前端連 接換熱器，換熱器固定于箱體內部下表面，換熱器出風面連接風洞，風洞內部中央安裝有風 扇，風洞前端安裝風角度調整板。上述裝置僅僅對排在靠近出口的飲料進行加熱或制冷，這 樣可以降低對整體空間加熱或制冷的能耗。
[0005] 但是由于不能準確地應對銷售量的變化的來調節，在售貨量很大時，這種方式明 顯無法滿足提供冷飲的需求；而在售貨量小的時候，其保溫能耗同樣比較高。此外，由于靠 進出口部分和其余部分不能充分隔開，其保溫能耗的降低并不理想。
【發明內容】
[0006] 本發明提供了 一種貨物存儲與制冷加熱功能分離的熱栗型自動售貨機，可以根據 需要制冷加熱定量的貨品，分離的存儲區保持常溫，有效降低自動售貨機的運行能耗，取得 更好的經濟效益。
[0007] -種貨物存儲與制冷加熱功能分離的熱栗型自動售貨機，包括箱體，所述箱體內 設有貨品儲存區域、制冷單元和制熱單元，所述貨品儲存區域包括變溫儲存區域和向變溫 儲存區域補充貨品的常溫儲存區域，所述變溫儲存區域包括多個子單元，任一子單元包括 至少一個制冷子空間和至少一個制熱子空間，所述制冷子空間和制熱子空間冷熱交替排 布，任一制冷子空間通過制冷單元制冷所產生的熱量輸送給制熱單元加熱與該制冷子空間 相鄰的制熱子空間。
[0008] 現有技術中，一般是將儲存的所有貨品進行制冷或者加熱，并且制冷單元和制熱 單元大多是相互獨立的結構。本發明中，制冷單元和制熱單元為一個整體，將制冷過程中產 生的熱量用來加熱，通過熱栗技術，利用半導體制冷系統的排熱或者壓縮制冷系統的冷凝 排熱，將變溫儲存區域內的空間劃分成制冷子空間和制熱子空間，兩者相鄰布置，且通過半 導體制冷系統或壓縮制冷系統將制冷子空間的熱量傳導到制熱子空間釋放，從而充分利用 輸入自動售貨機的電能，并轉換為自動售貨機需要的制冷或者加熱熱量，極大地提高了能 源轉換利用效率，使得所需要的輸入電能降低。
[0009] 并且本發明中將貨品儲存區域劃分為變溫儲存區域和常溫儲存區域，常溫儲存區 域儲存暫時儲存大部分不會馬上被銷售的貨品，當變溫儲存區域中的貨品被售出時對應補 充貨品，或者根據控制系統的預計銷量提供對應數量的貨品到變溫儲存區域。
[0010] 常溫儲存區域向變溫儲存區域供貨的方式實現的方式很多，可以動過自動化的機 械設備來實現，并且可以將常溫儲存區域設置在變溫儲存區域的上方，利用貨品的重力，結 合機械結構的自動門來實現貨品的添加。
[0011] 本發明中采用半導體制冷系統時，優選的，所述制冷單元和制熱單元采用半導體 制冷片，所述半導體制冷片貼裝在兩相鄰的制冷子空間和制熱子空間之間，所述制冷子空 間通過半導體制冷片將制冷所產生的熱量帶到制熱子空間釋放。為了方便安裝，一般將子 空間設置成立方體，相鄰兩子空間的側壁可以直接采用半導體制冷片來替代。
[0012] 為了提高制冷制熱效果，優選的，所述半導體制冷片包括制冷片本體以及兩片分 別貼裝在制冷片本體兩側面的散熱片。
[0013] 采用半導體制冷片時，子空間可以是布置一排，也可以是布置多排，任一一個子空 間，如果其是制熱子空間，則與其相鄰的子空間（無論是橫向或是縱向）為制冷子空間，可 以是一側設置，也可以是兩側、三側或是四周都設置制冷子空間，反之亦然，優選的，任一子 單元包括至少三個冷熱交替排布的子空間（可以是一排，也可以是矩陣排布，橫向和縱向 都是冷熱交替的結構），任一三個為一組的子空間（即至少三個冷熱交替排布的子空間中 的任一連續的三個）中，兩側的制冷子空間制冷所產生的熱量通過半導體制冷片帶到中間 的制熱子空間釋放，或是中間的制冷子空間制冷所產生的熱量通過半導體制冷片帶到兩側 的制熱子空間釋放。
[0014] 采用壓縮制冷則制冷技術更成熟，更方便制造，優選的，所述制冷單元和制熱單元 采用壓縮制冷裝置，所述壓縮制冷裝置包括通過制冷劑循環連接的壓縮機、圍繞制冷子空 間布置的蒸發器、節流元件和圍繞制熱子空間布置的冷凝器。
[0015] 上述中的壓縮機和節流元件可以是多個子單元共用一套，但是這樣布置就會使管 路過于復雜，為了簡化結構，優選的，每一子單元對應安裝一套壓縮制冷裝置，任一子單元 包括一個由蒸發器加熱的制熱子空間以及分別位于該制熱子空間兩側的兩個制冷子空間， 所述冷凝器分流的管路分別圍繞兩個制冷子空間安裝。
[0016] 為了提高制冷加熱效果，優選的，每個制熱子空間包括至少兩個并排的加熱罐，所 述蒸發器分流的管路分別盤繞在對應的加熱罐外。將各子空間分割為更小的空間，便于控 制制冷或加熱的數量。
[0017] 優選的，每個制冷子空間包括至少兩個并排的制冷罐，分流的冷凝器管路再次分 流分別盤繞在對應的制冷罐外。所述蒸發器和冷凝器在分流處設有閥門來控制各管路的導 通。
[0018] 為了提高壓縮制冷的效果，優選的，所述制冷劑為R134a及其混合物、R600a、 R1234yf及其混合物、R1234ze及其混合物、R744及其混合物、R32及其混合物或R290及其 混合物。
[0019] 本發明的有益效果：
[0020] (1)設置常溫儲存區域，顯著地減少實時制冷制熱的空間及所對應的貨品的數目， 有效地減少自動售貨機的運行能耗；
[0021] (2)提出的制冷制熱子空間交替的結構，既適用于采用半導體制冷片這樣的比較 緊湊的制冷制熱技術以實現自動售貨機的小型化，也適用于采用壓縮制冷制熱技術在大、 中型自動售貨機上實現有效的節能，為未來自動售貨機的推廣、發展提供更合適的應用技 術；
[0022] (3)通過熱栗技術，充分利用半導體制冷的排熱或者壓縮制冷的冷凝排熱，充分利 用輸入自動售貨機的電能，并轉換為自動售貨機需要的制冷或者加熱熱量，極大地提高了 能源轉換利用效率，使得所需要的輸入電能可以有效地減半甚至更多。
【附圖說明】
[0023] 圖1為實施例1的結構示意圖。
[0024] 圖2為實施例1的變溫儲存區的立體結構示意圖。
[0025] 圖3為實施例1的變溫儲存區的結構示意圖。
[0026] 圖4為實施例1的變溫儲存區的半導體制冷片的結構示意圖。
[0027] 圖5為實施例2的變溫儲存區域的任一子單元的立體結構示意圖。
[0028] 圖6為圖5另一個角度的視圖。
[0029] 圖7為實施例2的變溫儲存區域的任一子單元的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0030] 實施例1
[0031] 如圖1所示，本實施例的貨物存儲與制冷加熱功能分離的熱栗型自動售貨機包括 箱體1，設置在箱體1內的常