CN100475586C - 带有托架蒸发器的冷冻饮料自动售货机 - Google Patents

Abstract

一种冷冻饮料自动售货机具有“无孔”碗状物，并使用托架蒸发器以冷却饮料。在一个实施例中，托架蒸发器包括三个平板-底板和两个侧板，侧板以相对于底板基本垂直的方向螺栓连接或类似地固定在底板的边缘。底板和侧板每一个都限定一个连续弯曲的通道，该通道携带冷却介质。自动售货机的碗状物优选由薄壁塑料制成，这样当自动售货机碗状物在托架蒸发器中安装时，经过碗状物的底面和侧壁部分接收热转换。

Description

带有托架蒸发器的冷冻饮料自动售货机

相关申请的交叉参考

本申请要求在2004年11月30递交的美国临时专利申请No.60/631,803作为优先权，其全部内容在此引入作为参考。

背景技术

本发明涉及饮料自动售货机用于冷却饮料到消费接受的温度。在这方面，工业上有不同独特类型的冷冻饮料自动售货机。但是，每一种都需要某种冷却系统，通常为冷却基质来源，例如压缩机和泵、热交换器和在热交换器和冷却介质源之间的连接管道。热交换器本身通常与饮料或容纳饮料的碗状物相连。例如，一种常用类型的自动售货机包括由一个或更多连续弯管组成的热交换器，其中饮料在自动售货机的碗状物中。管道形成热交换器储仓，该储仓携带冷却介质。饮料被推动围绕储仓循环，使得其热量穿过管道壁传递到流动的冷却介质。但是，在这样的自动售货机中，必须有开口或开孔穿过自动售货机碗状物的底面，使得浸在饮料中的管道与压缩机和泵流动连接。而且，这种结构会引起卫生问题，因为碗状物和热交换器储仓的内部表面必须进行常规清洁，而且热交换器储仓的特别形状会影响清洁的难度。

因此，通过制备无孔自动售货机碗状物，来尝试替代的自动售货机结构以避免卫生问题，其中热交换器邻接于碗状物的外表面，通常为碗状物的底面。因此，碗状物的底面作为中间热导体，并且从饮料向热交换器的冷却介质传递热量。但是，这经常是无效的或低效率的冷却技术。

所以，需要一种冷冻饮料自动售货机，其避免了现有技术的卫生问题，而且没有牺牲饮料冷冻的效用和效率。

发明内容

本发明是一种冷冻饮料自动售货机，其具有“无孔”碗状物，并使用托架蒸发器以进行饮料的冷却。根据本发明制备的示例冷冻饮料自动售货机通常具有上部和下部。上部具有支撑底盘，其包括共同限定用于容纳碗状物和托架蒸发器的间隔的壁。下部包括限定用于容纳各种冷却组分的间隔，用于将必要的冷却介质提供给托架蒸发器。该托架蒸发器包括三块板-底板和两个侧板，侧板以相对于底板基本垂直的方向螺栓固定或类似方式连接到底板的边缘上，注意有轻微的锥形来容纳自动售货机碗状物的插入和移出。底板和侧板都限定连续并弯曲的通道，其携带冷却介质。例如，板可以由带有浇铸蒸发器铜线圈的模铸铝制成。

自动售货机碗状物优选由薄壁塑料制成，这样热交换可以通过自动售货机碗状物的底面和侧板完成。特别地，托架蒸发器的底板具有基本相同尺寸和形状，并且与自动售货机碗状物的底面协调扩展。而且，所述侧板在每一侧壁表面实质部分之上连接自动售货机碗状物的侧壁。

当冷却介质进入托架蒸发器时，其首先进入底板连续并弯曲的通道，这样最初的热吸收经过自动售货机碗状物的底面。当穿过底板的通道时，冷却介质的路径被分离并直接到达所述侧板的每一连续弯曲通道。这提供沿着蒸发器碗状物侧壁的热吸收。因此，当存在“无孔“蒸发器碗状物时，就解决了前述卫生问题，该蒸发器碗状物可以容易地从蒸发器残余物上举起进行清洁。同时，没有牺牲饮料冷却的效用和效率，因为发生热传递不仅通过蒸发器碗状物的底面，而且还通过蒸发器碗状物的侧壁部分。进一步，还可以预期托架蒸发器可以具有相应于蒸发器碗状物的替代形状，注意只要因为发生热传递不仅通过蒸发器碗状物的底面，而且还通过蒸发器碗状物的侧壁部分，托架蒸发器会主动起作用。

附图说明

图1是根据本发明制备的示例冷冻饮料自动售货机的立体图。

图2是图1的示例冷冻饮料自动售货机的分解图。

图3是三块板的分解透视图，该板包括图1的示例冷冻饮料自动售货机的托架蒸发器。

图4是图1的示例冷冻饮料自动售货机的托架蒸发器的装配图。

图5是图1的示例冷冻饮料自动售货机的自动售货机碗状物的立体图。

图6是装载于图1的示例冷冻饮料自动售货机的托架蒸发器中的蒸发器碗状物的立体图。

图7是图1的示例冷冻饮料自动售货机的部分透视图，显示了托架蒸发器与容纳于图1的示例冷冻饮料自动售货机的下部的冷却组分的流动连接。

图8是图1的示例冷冻饮料自动售货机的另一部分透视图，显示了托架蒸发器与容纳于图1的示例冷冻饮料自动售货机的下部的冷却组分的流动连接。

图9是图1的示例冷冻饮料自动售货机中冷却介质流动路径示意图。

具体实施方式

本发明是一种冷冻饮料自动售货机，起具有“无孔“碗状物，并使用托架蒸发器来获得饮料的冷却。

图1和2是根据本发明制备的示例冷冻饮料自动售货机10的立体图和分解图。如图2所示，自动售货机10通常的特征为具有上部12和下部14。上部12包括支撑底盘30，其具有底面32，左侧壁34和右侧壁36，以及前壁38和后壁40，在该实施方式中，连接于并相对于底面32安装枢轴。这些壁面32，34，36，38和40共同限定用于容纳自动售货机碗状物50(在该实施方式中，其包括被盖子51覆盖的顶部开口)中的间隔和托架蒸发器。下部14包括框架60，其限定用于容纳各种冷却组分的间隔，向托架蒸发器52提供必要的冷却介质，以下进一步描述。

支撑底盘30的底面32固定于并支撑在框架60的顶部。然后，参考图2，各种外部容纳板固定支撑底盘30和框架60上，从而完成图10的示例冷冻饮料自动售货机的安装。如图2所示，在该实施方式中，有前壁62和后壁64，其与侧板66和68沿着自动售货机10的下部固定在框架60上，侧板固定在支撑底盘30上，还有框架60，其横跨自动售货机10的高度。而且，在该实施方式中，有排水盘70固定在板的前面，还有杯子或类似的容器(未显示)放置在排水盘70上来接收分配的饮料。

在任何情况下，本发明集中于自动售货机碗状物50的冷却，其通过托架蒸发器52的使用而完成。参考图3和4，在该实施方式中，托架蒸发器52包括三块板一底板52a和两块侧板52b和52c。侧板52b，52c螺栓固定或类似方式固定在底板52a的边缘上，这样侧板52b，52c在相对于底板52a基本垂直的方向上，注意有轻微的锥形来容纳自动售货机碗状物50的插入和移出。侧板52b，52c通过使用螺栓54或类似的固定物固定在底板52上。更重要的是，底板和侧板52a，52b，52c每个都限定连续弯曲的通道53a，53b，53c，所述通道接收和限定冷却介质移动的路径，其将在下面详细描述。而且，板52a，52b，52c的通道53a，53b，53c彼此流动连接。在任何情况下，在该实施方式中，板52a，52b，52c由具有浇铸蒸发器铜线圈53a，53b，53c的模铸铝制成。

还应该认识到尽管上述托架蒸发器52是由三块分离的板52a，52b，52c构成，也可以替代具有单一结构。例如，托架蒸发器52可以被制成一片模铸。而且，尽管上述托架蒸发器52具有浇铸蒸发器铜线圈53a，53b，53c，无需脱离本发明的精神和范围，也可以设计滚动结合的蒸发器包括两片金属连接并形成适当“托架”形状。

图5是示例的冷冻饮料自动售货机10的自动售货机碗状物50的立体图，如上所述，具有“无孔”结构，每一开口或开孔穿过碗状物50的底面，当然，除了作为分配功能的开孔的必要。实际上，如图所示，示例自动售货机碗状物50包括分配把手和阀门装置48，其允许使用者从自动售货机碗状物50将饮料分配到杯子或类似的容器中。这种分配把手和阀门装置48对于本领域技术人员是已知的。而且，尽管在图中没有显示，在没有脱离本发明的精神和范围下，本领域技术人员将认识并理解各种推进器或搅拌器装置可以设置在自动售货机碗状物50中。最后，并且更重要的是，自动售货机碗状物50优选是由薄壁塑料制成；例如，在该实施方式中，自动售货机碗状物50是由聚碳酸酯制成，并具有公称壁厚度1/16英寸。申请人发现这种材料和厚度可以提供耐性相对热传递能力的平衡，但是当然，在不脱离本发明精神和范围的情况下，也可以设计使用各种其他塑料来构造自动售货机碗状物。

参考图6，托架蒸发器52的底板52a具有实质上相同的尺寸和形状，并且与自动售货机碗状物50的底面共同延伸。类似地，侧板52b，52c与自动售货机碗状物50的侧壁在每一侧壁表面部分上连接。然而，自动售货机碗状物50的底面或侧壁无需被覆盖就可以实现本发明的目的。最后，显著的是在自动售货机碗状物50中饮料的重量倾向于压迫托架蒸发器52的壁来提高热转换的效率。

根据托架蒸发器52中自动售货机碗状物50的位置，该装置然后被装置并保留在支撑底盘30上，如上所述参考图1。因此，支撑底盘30的壁32，34，36，38，40将托架蒸发器52和自动售货机碗状物50从环境条件下隔离，从而最小化周围环境的典型热增加，也最小化由于自动售货机碗状物50壁上的浓缩而导致的冷却能力损耗以及辐射热损耗。在这方面，作为进一步改善，支撑底盘30可以是由泡沫氨基甲酸乙酯发泡制成。

而且，尽管没有在附图中显示，可以设计在特定实施方式中，排除支撑底盘30的前壁和后壁38，40，但是通过底面和侧壁32，34，46的隔离效果而获得足够的效率。

参考图7和8，托架蒸发器52与自动售货机10的下部14中贮存的冷却组分流动连接。特别地，在本实施方式中的冷却组分包括压缩机100，冷凝器102，过滤器/干燥器104，毛细管道105，热交换器106，吸收储罐108，和吸入管路110。这在冷却系统中是常见的，压缩机100压缩冷却介质，优选为一种制冷气体例如R134a(一种可商购的氟氢碳化物制冷剂)，以提高冷却基质的温度和存储的能量。因此，冷却介质离开压缩机100然后进入冷凝器102作为热高压气体。在冷凝器102中，来自冷却介质的加压的热量释放，冷却介质转化为液体形式，但是保持在高压。冷却介质然后穿过过滤干燥器104，其用来过滤残留物并且干燥冷却介质以防止冰冻形成。冷却介质离开过滤干燥器104，穿过毛细管道105，其作为减压设备并且测量进入托架蒸发器52的冷却介质。由于压力下降，冷却介质蒸发，吸收热量。当冷却介质离开蒸发器，通过吸收罐108返回压缩机100以及相连的吸收管路110时，其又是一种冷却的低压气体。参考图8，当冷却介质进入托架蒸发器52时，它首先进入底板52a连续弯曲的通道53a，这样最初热吸收是通过自动售货机碗状物50的底面。当穿过底面52a的通道53a时，冷却介质的路径被分离并且直接进入侧板52b，52c的每一连续弯曲通道53b，53c。这提供沿着自动售货机碗状物50的侧壁的热吸收。最后，如上所述，冷却介质离开侧板52b，52c，经过吸收罐108返回压缩机100。

作为进一步限定，在图8所示的示例实施方式中，冷却系统包括热交换器106，其位于吸收管路110和毛细管道105之间的焊接点。因此，在进入托架蒸发器52之前有一个对冷却介质的次冷却，其改进了冷却系统的效率并防止闪发气体在毛细管道105的内部形成。

尽管上述描述提供了本发明冷却系统的实施例，也应该认识并理解在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以使用各种冷却系统和/或技术来向托架蒸发器52提供必要的冷却介质。

在任何情况下，示例的冷冻饮料自动售货机10说明上述描述解决了前述的卫生问题，因为其包括“无孔”自动售货机碗状物50，其可以容易地从自动售货机10的残余物中举起进行清洁。同时，由于热转换不仅通过自动售货机碗状物50发生，而且通过自动售货机碗状物的侧壁部分来发生，没有牺牲饮料冷却的效用和效率。特别的，认识到与自动售货机碗状物中热交换器的布置并且与饮料的直接接触相比，自动售货机碗状物50的壁在蒸发器52和饮料之间插入导致热转换的低效。但是，任何低效通过实质上发生热转换的较大面积来抵消(例如，自动售货机碗状物50的底面和侧壁)。而且，如上所述，支撑底盘30壁32，34，36，38，40将托架蒸发器52和自动售货机碗状物50从环境条件下隔离，从而最小化来自周围环境的热增加，还最小化由于自动售货机碗状物50的冷凝而导致冷却能力热损耗以及辐射热损耗。

还应该认识到尽管托架蒸发器52的侧板52b，52c中的通道53b，53c实质上覆盖板52b，52c的外表面，这种完全覆盖不是关键的。可以设计通道53b，53c只是沿着侧板52b，52c的部分延伸。而且，可以没有通道延伸至侧板52b，52c，而是侧板52b，52c以及因此自动售货机碗状物50侧壁的冷却可以通过从底板52a到侧板52b，52c的热传导而获得，尤其当托架蒸发器52具有单一结构时，例如如上所述为一片模铸而成。

尽管没有在图中显示，如果自动售货机碗状物是非矩形形状，还可以设计托架蒸发器具有替代形状。例如，如果自动售货机碗状物设计具有通常圆柱形状，托架蒸发器可以具有底面和单一连续侧面以在自动售货机碗状物中完成饮料的冷却。对另一实施例，如果自动售货机碗状物具有三角形状，托架蒸发器可以具有底面和两个非平行侧面邻接自动售货机碗状物的两侧面，而第三面的保留是为了观察饮料。简单地说，不考虑特殊形状，只要热转换发生，托架蒸发器就会自动工作，不仅通过自动售货机碗状物的底面，而且通过自动售货机碗状物的侧面部分。

本领域技术人员将认识到，在不脱离本发明教导的情况下，也可以有其他的实施方式。本发明的详细描述，尤其是在此示例实施方式的详细描述，可以理解没有必须的限制，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，作出改进对于本领域技术人员在阅读本发明是非常明显的。

Claims (18)

1.一种冷冻饮料自动售货机，包括：

用于接收和贮存饮料的碗状物，所述碗状物具有底面和一个或更多的侧壁；

提供冷却介质的装置，用于冷却贮存在所述碗状物中的饮料；

一种蒸发器，其包括一个或更多通道，用于接收和限定所述冷却介质移动的路径，所述蒸发器装载和支撑所述碗状物，使得通过所述碗状物的至少所述底面和所述一个或更多侧壁的部分来接收热转换；和

支撑底盘，其限定用于接收和支撑所述碗状物和所述蒸发器的间隔，所述碗状物可以容易地从所述间隔中提出以脱离所述支撑底盘和所述蒸发器进行清洗。

2.权利要求1的冷冻饮料自动售货机，其中所述碗状物具有矩形形状，包括所述底面，两个相对的侧壁，一个前壁和一个后壁。

3.权利要求2的冷冻饮料自动售货机，其中所述蒸发器包括底板和两个侧板，所述侧板以相对所述底板基本垂直的方向固定在所述底板上，从而限定用于装载和保持所述碗状物的托架。

4.权利要求3的冷冻饮料自动售货机，其中每一个板都包括一个限定所述冷却介质移动的路径的通道，所述底板的通道与所述两个侧板的各个通道流动连接。

5.权利要求4的冷冻饮料自动售货机，其中所述冷却介质首先进入所述底板的通道，穿过所述底板的通道后，直接到达各个侧板的每一个通道。

6.权利要求3的冷冻饮料自动售货机，其中所述支撑底盘包括左侧壁和右侧壁，该侧壁相应于并邻接于所述蒸发器的相对侧板，和底面，该底面相应于并邻接于所述蒸发器的底板。

7.权利要求6的冷冻饮料自动售货机，其中所述支撑底盘的所述左侧壁、右侧壁和底面是用泡沫氨基甲酸乙酯发泡形成。

8.权利要求6的冷冻饮料自动售货机，其中所述支撑底盘还包括前壁和后壁。

9.权利要求8的冷冻饮料自动售货机，其中所述支撑底盘的所述前壁和后壁是用泡沫氨基甲酸乙酯发泡形成。

10.权利要求3的冷冻饮料自动售货机，其中所述底板和两个侧板是由带有浇铸蒸发器铜线圈的模铸铝组成，该线圈作为接收和限定所述冷却介质移动的路径的通道。

11.权利要求1的冷冻饮料自动售货机，其中所述碗状物由薄壁塑料制成。

12.权利要求11的冷冻饮料自动售货机，其中所述薄壁塑料是聚碳酸酯。

13.权利要求11的冷冻饮料自动售货机，其中所述碗状物具有公称壁厚度1/16英寸。

14.一种冷冻饮料自动售货机，包括：

用于接收和贮存饮料的碗状物，所述碗状物具有底面和一个或更多的侧壁；

一种蒸发器，其包括一个或更多通道，用于接收和限定冷却介质移动的路径，所述蒸发器支撑所述碗状物，使得通过所述碗状物的至少所述底面和所述一个或更多侧壁的部分来接收热转换；

一种冷却系统，用于向所述蒸发器提供冷却介质；和

支撑底盘，其限定用于接收和支撑所述碗状物和所述蒸发器的间隔，所述碗状物可以容易地从所述间隔中提出以脱离所述支撑底盘和所述蒸发器进行清洗。

15.权利要求14的冷冻饮料自动售货机，其中自动售货机具有上部和下部，所述上部包括所述支撑底盘，以及所述下部限定用于放置所述冷却系统的间隔。

16.权利要求14的冷冻饮料自动售货机，其中所述蒸发器包括底盘和两个侧盘，所述侧盘以相对于所述底盘基本垂直的方向固定在所述底盘上，从而限定用于装载和支撑所述碗状物的托架。

17.权利要求16的冷冻饮料自动售货机，其中每一盘都包括限定所述冷却介质移动的路径的通道，所述底盘的通道与所述两个侧盘的各个通道流动连接。

18.权利要求17的冷冻饮料自动售货机，其中所述冷却介质首先进入所述底盘的通道，穿过所述底盘的通道后，直接到达各个侧盘的每一个通道。

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