CN100486500C - 自动售货机的液体供应装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一提供液体的装置，它包括诸加热元件(3)，用于加热液体，以及包括一电驱动泵组(101)，其中，该泵组(101)包括一吸入口(102)以及至少一第一及第二输出导管(8a-8b、8c-8d、8e-8f)并且进一步配备有一叶轮(11a，…，11c)，所述第一及第二输出导管(8a-8b、8c-8d、8e-8f)按照所述泵组(4a，…，4c)的叶轮(11a，…，11c)的旋转方向被有选择地起作用。

Description

自动售货机的液体供应装置

技术领域

本发明涉及一种自动售货机，尤其是一种供应及加热液体，例如水的装置

背景技术

众所周知，供应热的巧克力饮料，牛奶，茶，肉汤(清汤)和/或任何其他热饮料的自动售货机必须具有一容器，在该容器中，一由泵、加热元件、电动阀及混合装置组成的系统能够取出、加热、供应以及混合行将提供给顾客的产品。

自动售货机的制造商们提供了各种具有这种特性的系统，它们能保证装在容器的产品的正确和恒定的流率及温度并且能保证正确地把产品供应给客户。

例如，有些自动售货机的制造商们提供了一种或多种设置在自动售货机上部的容器，容器中例如装着水或其他液体产品。

这些容器配备有供有电能的加热元件，该加热元件能把容器内装着的物质加热到合适的温度。

具体地说，把容器放在自动售货机的上部可以利用其中的水所积聚的势能而避免使用泵来把水从容器中吸上来。

这些容器是吸入管子或导管的起始点，吸入管子或导管下游只有一个电动阀，它根据顾客所选择的产品选择哪些混合装置应该被驱动。

这就是说，混合装置一方面接受容器中的被加热的液体，另一方面接受产品(或同时几种产品)，以便将它们加以混合，然后供应给顾客。

具体地说，被加热元件加热的水例如是由位于要将产品供应给顾客的喷嘴附近的混合装置之一与巧克力或牛奶或茶混合的。

但是，采用这种方法有不利之处，因为它需要很长的管子或导管来连接容器及混合装置，从而在产品从供应用的喷嘴出来之前要经过较长的等待时间，而且更为不利的是，供应给某一顾客之后，连接的管子里充满着水，很明显，这将会带来诸多的不便之处。

其他的自动售货机制造商提供一种或多种容器，它们例如位于自动售货机的下部，只配备有一个在容器中容纳的水的水位之下的带一个叶轮的电动泵，并且配备有加热元件，此加热元件能够适当加热行将供应的产品。

经加热的以及被泵叶轮吸上去的水进入了一吸入导管，然后由一电动阀分给多个彼此平行安装的吸入导管。这种电动阀可以有选择地关闭诸吸入到导管的这个或那个中，因为后者通向诸混合装置。

这种技术是较为有利的，因为容器能置于自动售货机的任何位置，而且，因为容器可以置于混合装置的旁边，从而可以避免使用长的连接导管并且在每次供应给顾客之后，在连接的导管中也不会留下残余的水。

然而，在供应系统中电动阀的存在会产生严重的技术上的不利之处及缺点。

因为，在使用了一些时间(几次)以后，电动阀会由于积起了碳酸钙而出现关闭不良，成本高，可靠运行的时间减少，而且有可能产生只能运行有限数量的混合或搅拌装置，因为这种电动阀所施加的压力低。从而只能有少数饮料种类可以供应顾客，从而使顾客只能选择为数不多的产品。

然而，如果自动售货机的制造商要想增加混合装置的数目，如前所述它将面临电动阀只有较低压力的问题，如果制造商简单地增加电动阀的数目，那就会产生制造成本的增加，这样就很难和其他自动售货机的制造商进行竞争。

此外，电动阀会带来供应时间的不灵活性，这是由于驱动、停止和需要安全时间或次数诸因素之和所带来的。因此在顾客的要求和实际饮料供应之间有很大的延迟，所以给顾客带来了不便。

发明的概述

考虑到如上所述的已有技术的情况，本发明旨在提供一种装置以提供液体而没有已有技术的问题。

根据本发明，所述目的是通过以下的供应液体的装置而得以实现。

由于本发明可以提供一种供应液体的装置，例如供应水的装置，本发明的装置可以供应较多数量的混合装置并且供应时间比已有技术的供应装置为短。

此外，与已有的系统相比，本发明的供应装置具有较高的可靠性。

从下面将加以详细叙述的实施例之一，本发明的特性和优点将显而易见，此结合附图所示出的实施例仅仅为了说明本发明而加以叙述，本发明并不限于所述实施例。

附图的简要说明

图1是根据本发明的供应装置的立体视图。

图2是图1供应装置的放大的细节。

图3是根据本发明的供应装置的第二个实施例的立体视图。

图4是从第二实施例的装置下面看上去的视图。

图5从第二实施例的装置的上面看下去的视图。

具体的实施方式

请参阅图1-2，图中编号1指的是本发明的装置，它具有一液体箱2，其中装有液体食品，并且有诸加热元件3以及多个泵组4，它们都设置在液体箱2内。

每一泵组包括泵4a，4b，4c，所述泵4a，4b，4c以及诸加热元件3直接连接于一电子接口5。电子接口5由市电源电压供电，即220～230伏及频率为50赫兹的电源。

为了驱动电动泵4a，4b，4c，提供了一个控制板6，它直接连接于电子接口5并且能够由顾客加以驱动。

每一电动泵4a，4b，4c装有一对输出管或导管8a-8b、8c-8d及8e-8f，每一电动泵4a，4b，4c还与多个混合或掺合装置7a—7f液体连通。

具体地说，每一个混合装置7a—7f通过至少一相应的输出导管8a-8b、8c-8d、8e-8f而与诸电动泵4a，4b，4c流体连通。

每一电动泵4a，4b，4c由一通过一变速传动装置10连接于一叶轮或有翼的圆盘11的电动机9组成，所述叶轮装在一盒状的壳体12内，此壳体12最好是一圆筒或定子。

每一壳体12是输出管或导管8a-8b、8c-8d、8e-8f的起始点，它们(这些导管)能把液体箱2内的液体食物引向相应的混合装置7a—7f。

有利的是，所述输出导管8a-8b、8c-8d、8e-8f都是安排在垂直切线上。

具体地说，电动机9的轴与传动装置10连接成直接驱动，该传动装置10以直接驱动方式安装在电动机9的转子的轴上。

在另外一个实施例中，设置了一个减速齿轮箱，它使叶轮的旋转速度与电动机9的旋转速度有差异。

加热元件3设置在液体箱2的底部附近，可以根据要供应的饮料加热液体箱内的水或其他液体。

每一个混合装置7a—7f在它们的吸入口上至少设有一输出导管8a-8b、8c-8d、8e-8f以及一供应导管13a—13f。

供应导管13a—13f可以把制作饮料所必需的产品例如巧克力，牛奶，茶或肉汤送入相应的混合装置7a—7f。

送进以后，在液体箱2中的水和由供应导管13a—13f送入的产品的混合就在混合装置7a—7f中通过叶轮或叶片14进行。

此外，叶轮或叶片14是由电子接口5直接供应电能。

在混合步骤发生后，每一混合装置7a—7f通过它自己的导管16a—16f供给行将供应顾客的产品。

可明显地看到，液体箱2还配有一吸入导管15，此导管15把水或其他液体或流体物质输送入液体箱内进行加热，以为下一次或接着要供应的饮料进行准备。

上面已经说过，诸加热元件3是置于液体箱2的底部附近的，并且为具有不同的电功率、铠装的加热元件上涂有与食物相容的抗腐蚀的漆。

诸加热元件是由电子接口5供电的，并配备有电源插头3a及3b，诸加热元件可以很容易地从液体箱2的本体中拆下来以迅速进行维修。

这些加热元件是用铝硅合金或其他铝合金制成或由耐高温陶瓷或镍铬(Ni-Cr)不锈钢或其他非磁性不锈钢制成的。它们能有效地把电能转化成热能。

具体地说，诸加热元件3应该符合特定的要求，诸如电气安全，工作安全，尤其是应具有足够的加热能力。

至于装置的电气安全性，由于最佳地选择了组成加热元件的三个主要部分，即外层覆盖材料，加热金属丝及加热金属丝的氧化物涂层，不会有什么问题发生。至于工作上的安全性，即使是最简单的加热元件3，也很少会破裂，从而确保在其使用情况下加热元件的合适的使用寿命。

至于加热能力，必须考虑不同方面的，不仅要考虑液体箱2的容量，还要考虑例如所述液体箱2的材料，所以安排的实际功率是1-2千瓦。

加热元件3也可以直接连接到一装置，该装置当液体箱2中装有的液体达到了一给定或要求的临界温度时就可以断开电流。

上述装置是一种恒温开关(图中未示出)，例如一双金属开关，这种开关能利用金属的能延伸(延长)和收缩(缩短)的特点，可以根据温度打开或闭合，从而使它能确定在什么温度下此“基本”的继电器应该断开或接通电路。

为了检查电路是否确实接通，该恒温开关连接到一只灯泡或灯上(图中未示出)，当恒温开关接通时灯就亮，当恒温开关关掉时该灯就熄灭。

恒温开关应该浸入液体箱2内所盛的水中，连接于电源以及加热器的加热元件3上。

然而，此双金属恒温开关也可以合并入加热元件3中，从而形成所谓的恒温加热器或恒温开关加热器。

比双金属恒温开关更可靠的另一种类型恒温开关是电子类型的恒温开关，它是利用对浸在水里或置于液体箱2外面和通过小电缆连接于电子接口5的某些半导体的温度的灵敏性。

温度是由一电位计(器)调节的，它的主要特点是能逐步调节加热元件3的电功率。

此类恒温开关实际上并不完全断开电流的流动，例如双金属恒温开关就是这样。它只是按需要降低加热元件3的电源的功率。当水温度只略低于所需的值时，所述加热元件就以最小的电功率加热(工作)，但当温度差大于一预定的温度例如1℃时，该加热元件3就以全功率工作。这样一些实施例中的工作构想是由一微控制器(图中未示出)控制的，该微控制器安排在电子接口5内。

现在请参阅图2，图中的叶轮11是具有叶片的，但其他实施例也可以使用，例如使用具有螺旋桨，透平或圆盘的实施例。

从图2可以推断出，输出导管8a及8b是相对于壳体12(定子)安排成切线形式的，从而确保叶轮11在一个方向旋转时被吸上来的流体只进入一个输出导管8a或8b。

显然，这种输出导管8a及8b的入射角也可以与图2所示的不同，但无论如何应该保持这样的特性，即根据这种特性，在叶轮11在一个方向旋转时只有一个输出导管能够被选择。

应该看到，决定叶轮11所导致的搅动的效果是电动机9的功率及叶轮11的形状，固此它们应该根据所需的搅动加以选择。

叶轮11及壳体12因此根据所述叶轮的旋转方向给流体传递一个面向第一和第二方向的具有切线分量的运动。于是，第一导管8a只在叶轮11的一个旋转方向起作用，例如只在顺时针方向，而第二导管8b只在叶轮11的相反方向起作用，例如只在逆时针方向。

换句话说，该第一输出导管8a相对于壳体12取向是一个非垂直的方向，因此当叶轮11a具有一第一旋转方向时，它接受吸入的液体，所述第二输出导管8b相对于壳体12是一个非垂直方向，它当叶轮11a相对于第一旋转方向具有一相反的旋转方向时，接受一吸入的液体。

现请再参见图2，从图中可以看出，例如电泵4a的盒形体12的轮廓16及17，当叶轮11以顺时钟方向转动时是如何使输出导管8a工作而输出导管8b则处于不工作状态，以及反过来的情况。

输出导管8a-8b、8c-8d、8e-8f例如是用氯丁(二烯)橡胶材料制成的，它具有几十毫米的内径，并能够使在液体箱2中所盛的物质在导管中流动而不会在0℃及100℃温度范围内改变它们的味觉嗅觉或视觉的特性。

本实施例使用了离心泵，它的叶轮11可以具有简单的叶片，也就是说，它具有4或6或者8个叶片，叶轮可以连接于传动装置10以取用液体箱内装着的液体。

在实施例中，该传动装置10由一与电动机9同步旋转的简单的轴组成。

诸离心电动泵4的主要特点是其产生一低的压力，在扬程(出口压力)为50或100厘米时，它们具有每分钟几十分升的流动速率，并且它们的效率高，无噪音。

电动机9被供有一恒定的电压，例如24伏，220伏-230伏及50赫兹的市电源电压通过适当的安排在电子5接口中的装置(图中未示出)变压。

因此该电动机9是一直流电动机，它装有一瞬时开关，后者能改变电动机9的旋转方向，并且此开关也设置在电子接口5中。

电子接口5能通过一微处理器调节叶轮11的旋转速度。

电子接口5还可以具有反馈电路(图中未示出)，当液体箱2中的液体粘度改变时，它能保持叶轮11的速度恒定不变，并且具有基准电路(图中未示出)，它可在市电源电流振荡情况下稳定速度。

具体地说，搅拌速度应该可以被调节以避免飞溅、泡沫以及其他使负载发生损失的缺点从而造成低效率。

现请参阅图3-图4，图中示出了本发明的第二个实施例。在图中，凡是前面叙述过的部件都用相同的编号表示，一泵组101可看作包括多个泵4a及4b。

具体地说，泵4a及4b安排成一个单位，因为它们连到同一个电动机9上。电动机9通过相应的传动装置10把运动转递给相应的叶轮11a及11b。

所述叶轮11a及11b各自装在一盒形的壳体103中，后者形成平行六面体，加工为或作为定子。

每一壳体103包含诸开孔102，一旦叶轮11a及11b被驱动时，开孔102就可以让液体箱2中的液体进入。

此外，每一开孔102是输出管或导管8a-8b的起始点，后者(导管8a-8b)把液体箱2中的液体食物引向相应的混合装置7a—7f。

有利的是，这些输出导管8a-8b、8c-8d、8e-8f都是安排成垂直正切的。具体地说，电动机9的轴是与传动装置10形成直接驱动的，该传动装置10则在电动机9转子的轴上被直接驱动。

下面将对前面(其重要部件)已经叙述过的装置1的工作在它的新颖性上作详细的叙述。

一旦顾客按下键盘6上的一个键以通过混合装置7a—7f得到由自动售货机供应的某一种饮料时，控制接口5就驱动加热元件3以尽快地把液体箱2中的产品加热到所需的温度，并选择哪一个电动泵4a或4b或4c应该被驱动，并且更重要的是，对被选择的泵应该选择什么样的旋转方向，也就是说，应该选择顺时针还是逆时针的旋转方向。

假定电动泵4a的叶轮11a被驱动以顺时钟方向旋转，则输出导管8a就起作用并将液体箱2内装着的液体送入与该导管相关的混合装置7a。

浸在液体箱2的液体中的电动泵4a的叶轮11a的旋转运动产生一旋流，此旋流把液体部分从旋转的中心带到盒状体12壁上，由于它的形状，把所述液体部分引向吸入管8a。

一旦被选择的第一饮料供应以后，当顾客按压与以前不同的一个键时，虽然连接的是同一个电动机9，但该电子接口5把电动泵4a的叶轮11a的旋转方向反了过来，这就是说，反成了逆时钟方向，从而使输出导管8b(它在前一次是不工作的)以及与该导管相关联的混合装置7b工作。

有利的是，由于可以逆转电动机9的旋转方向，只有泵4a，4b，4c的吸入管8a-8b、8c-8d、8e-8f之一被驱动，其结果是只有一个叶轮供应两个不同的混合装置。

从而可以安排几个混合装置，从而由于存在一个可逆的泵及可以供选择的吸入导管，就可以为顾客提供较多种的热的产品。

现在请参阅图3到图5，下面将叙述根据本发明供应液体装置的一个不同的实施例，此实施例与前一实施例的不同之处在于所用的泵组101是不同的。

该泵组101包括一电动机9。它通过传动装置10可以驱动多个离心泵，在这里是驱动两个编号为400a及400b的泵。

在较佳实施例中，前面所述传动装置包括一旋转轴10，它与电动机9直接相连驱动或通过一减速齿轮箱驱动，并且在该旋转轴10上分别装有泵400a及400b的叶轮110a及110b。

每一个离心泵400a及400b有它自己的叶轮110a及110b，安装在它自己的盒形壳体103a及103b中，最好是一平行六面体的壳体，用作泵的一个定子。

从图中可以清楚地看出，该两离心泵400a及400b彼此是同轴的，因此两者由同一个旋转轴10所驱动，而且泵400a及400b是一个挨着一个设置的。

两个壳体103a及103b具有一敞开的前端可以引入相应的叶轮。至此，应该指出的是，虽然一个壳体的前端，即图中的壳体103a的前端是有一个盖子105盖着的，但另一个壳体，即图中的壳体103b则不需要盖子，因为其前端由于靠在另一个壳体上因而是封闭的而不需要用盖子。

每一个壳体103a及103b都有它自己的吸入口102a及102b，它们可以让液体箱2中的液体进入泵中。

此外，每一个壳体103a及103b有它自己的输出导管800a及800b，它们把液体箱2中的液体物质引入相应的混合装置7a—7f(图3-5中没有示出)。

有利的是，输出导管800a及800b以平行于旋转轴10的垂直方向在泵组中延伸，并由在相应壳体103a及103b中得到的相应吸入柱塞104a及104b加以供应。

显然，所述吸入柱塞104a及104b以及开孔102a及102b彼此是偏移的，以便不互相干扰，这一点也可以从图4及图5中推测出来。

具体地说，请再参阅图4及图5，可以看到输出导管800b是如何从壳体103b的吸入柱塞104b引出来，而输出导管800a是如何从壳体103a在吸入柱塞104a上引出，该输出导管800a通过壳体103a到达混合装置7a。

应该指出，在本实施例中，叶轮110a及110b的叶片的形状只能在叶轮以同一旋转方向被驱动时才能产生漩涡(旋流)。

有利的是，前述叶轮被置于它们自己的壳体中，彼此互相颠倒。其结果是，旋转轴10在某一方向旋转(例如在顺时针方向)时，使两个叶轮110a及110b都旋转，但是两个叶轮中只有一个(叶轮110a)能在自己的壳体中产生旋流，从而可以把流体引向相应的输出导管(输出导管800a)。以同样的方式，通过反转(转换)轴10的旋转方向(逆时针方向)，只有另一个叶轮(叶轮110b)能在自己的壳体中产生旋流，以将流体引入相应的输出导管(输出导管800b)中。

简言之，泵组101的结构可以根据由电动机9给与驱动轴10的旋转方向，也就是说，根据给予两叶轮110a及110b的旋转方向，而有选择地把流体送入一个吸入导管或送入另一个导管。实际上，两个叶轮110a及110b都被驱动得在同一方向旋转。但是如前所述，这导致这样的结果，一个叶轮在它自己的壳体中产生一个旋流而把流体引入一相应的吸入导管，而另一个叶轮不能在它自己的吸入导管中产生这样的扬程(出口压力)以把流体引向相应的吸入导管。

有利的是，每一吸入柱塞104a及104b是以非垂直方向面对相应的壳体103a及103b，即是以正切方向面对相应的壳体103a及103b的，从而促使(有利的)接受由壳体中相应叶轮110a及110b所产生的旋流所引起的吸入液流。

此外，这可以解决在密封上由碳酸钙附着物(水垢)带来的问题，因为输出导管的直径大于已知系统的导管直径，从而避免了沉积，同时避免了碳酸钙的形成。

最后，如上所述的装置可以有利地以较低的成本加以实施。

显然为了满足特定需要，本技术领域的专业人士也可以对上述装置作出一些变化及修改，但所有种种变化及修改均落入以下列权利要求书所阐述的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于在饮料自动售货机中供应液体的装置，它包括诸加热元件(3)，用于加热液体，还包括一电驱动泵组(4，101)，其特征在于，所述泵组(4，101)包括至少一个泵(4a，4b，4c)；所述至少一个泵包括至少一个吸入口(4′，102a，102b)，至少一第一及第二输出导管(8a-8b，8c-8d，8e-8f，800a，800b)，并且具有至少一个叶轮(11a，11b，11c，110a，110b)；所述第一和第二输出导管(8a-8b，8c-8d，8e-8f)按照所述至少一个泵的至少一个叶轮(11a，11b，11c)的旋转方向而被有选择地起作用，

其中，所述至少一个泵(4a，4b，4c)是离心泵，所述至少一个叶轮(11a，11b，11c)被安放在由一壳体形成的室内，并且，

所述第一输出导管(8a，8c，8e)相对于壳体(12)处于非垂直方向，以当所述叶轮(11a，11b，11c)以一第一旋转方向旋转时所述第一输出导管(8a，8c，8e)能够接受吸入流，以及

所述第二输出导管(8b，8d，8f)相对于壳体(12)处于垂直方向，以当叶轮(11a，11b，11c)以相对于第一旋转方向的相反方向旋转时所述第二输出导管(8b，8d，8f)能够接受吸入流。

2.如权利要求1所述的用于在饮料自动售货机中供应液体的装置，其特征在于，所述壳体(12，103)基本上呈盒状，且所述第一输出导管(8a，8c，8e)及第二输出导管(8b，8d，8f)相对于壳体(12)处于正切方向。

3.如权利要求1所述的用于在饮料自动售货机中供应液体的装置，其特征在于，所述至少一个泵(4a，4b，4c)包括一电动机(9)，所述电动机通过传动装置(10)连接于所述至少一个叶轮(11a，11b，11c)。

4.如权利要求3所述的用于在饮料自动售货机中供应液体的装置，其特征在于，所述至少一个泵(4a，4b，4c，400a，400b)的至少一个叶轮(11a，11b，11c，110a，110b)的旋转方向由一电子接口(5)按照一选择键(6)发送给所述电子接口(5)的信号操控。

5.如权利要求4所述的用于在饮料自动售货机中供应液体的装置，其特征在于，所述电动机(9)是由所述电子接口(5)所控制的。

6.一种用于在饮料自动售货机中供应液体的装置，它包括诸加热元件(3)，用于加热液体，还包括一电驱动泵组(4，101)，其特征在于，所述泵组(4，101)包括两个泵(400a、400b)，后者通过传动装置(10)由同一电动机驱动；每个泵包括一个吸入口(4′，102a，102b)，一第一及第二输出导管(8a-8b，8c-8d，8e-8f，800a，800b)，并且具有一个叶轮(11a，11b，11c，110a，110b)；所述第一和第二输出导管只能在所述叶轮(110a，110b)的一给定的旋转方向进行工作，所述两个泵(400a，400b)具有相反的旋转方向以使相应的输出导管起作用。

7.如权利要求1或6所述的用于在饮料自动售货机中供应液体的装置，其特征在于，所述第一及第二输出导管(8a-8b，8c-8d，8e-8f，800a，800b)各自与至少一个混合装置(7a—7f)流体连通。

8.如权利要求7所述的用于在饮料自动售货机中供应液体的装置，其特征在于，所述至少一个混合装置(7a—7f)也与一吸入导管(13a—13f)流体连通，以给至少一个混合装置(7a—7f)提供可溶化的产品。

9.如权利要求3或6所述的用于在饮料自动售货机中供应液体的装置，其特征在于，所述传动装置(10)包括一驱动轴。

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