CN100518586C - 冷热自动售货机及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

一种冷热自动售货机。该自动售货机可包括：产品室(141)、制冷系统(305)、与制冷系统和产品室相通的通风系统(180)。通风系统可包括阀门(240)，所述阀门布置成与产品室相通。加热器(270)位于产品室的周围。所述阀门和加热器选择性地启动，以便产品室是冷的或热的。

Description

冷热自动售货机及其操作方法
技术领域
本发明广泛涉及一种制冷和加热系统，更特别地涉及一种可拆卸的制冷箱，用于与具有冷热售货室的自动售货机一起使用。
背景技术
热和/或冷的自动售货机在一些国家是很普遍的。例如，这种自动售货机在日本特别流行。这些自动售货机通常具有几个可以在热或者冷下运行的室。自动售货机通常使用标准的兰金循环制冷装置。整个制冷系统可在每个室中包括蒸发器，蒸发器通过阀门和制冷管线与兰金(Rankine)循环装置连接。这些阀门可以控制哪些蒸发器运行，从而控制哪些室是冷的。每个室也可具有加热器。在具有需要热的售出的产品的任何室中，可以开启加热器。
这些自动售货机的缺点之一在于，蒸发器通常安装在其各自的室中。同样地，兰金循环装置可以安装在整个壳体内部。因此，制冷系统或其中单个部件的拆卸或更换困难而且也费时。
已知的冷热自动售货机的另一缺点在于兰金循环装置自身的使用。例如，与兰金循环装置相比较，斯特林(Stirling)循环制冷机更理想，因为斯特林循环制冷机无污染，效率高，并且具有非常少的运动部件。但是，与用于传统制冷系统的制冷机相比较，将斯特林循环制冷机结合到传统的制冷箱体中需要不同的制造、安装和操作技术。共同拥有的美国专利No.6,581,389B2中示出了使用斯特林循环制冷机的一个例子，所述专利的名称是“带有滑出式斯特林制冷组件的售卖机(Merchandiser using Slide-out Stirling Refrigeration Deck)”。
因此，所期望的是一种冷热自动售货机，其具有可方便拆卸的制冷系统。此外，这种制冷系统可以由斯特林循环制冷机系统驱动，尽管可以采用传统的兰金循环系统或任何已知类型的制冷系统。
发明内容
因此，本发明提供了一种冷热自动售货机，包括：产品室；制冷系统；其中制冷系统包括可拆卸的制冷箱；与制冷系统和产品室相通的通风系统；通风系统包括阀门，所述阀门布置成与产品室相通；位于产品室周围的加热器；所述阀门和加热器选择性地启动，以便产品室可以是冷的或热的。
该冷热自动售货机还可包括多个产品室，而且通风系统可包括多个阀门。该冷热自动售货机可具有多个热室和多个冷室。产品室包括多个产品柜。产品柜可包括位于其中的通风口。
通风系统包括位于产品室第一侧的供气管道和位于产品室第二侧的回气管道。第一阀门可以位于供气管道的附近，第二阀门位于回气管道的附近。阀门可包括蝶形阀。
制冷系统可包括可拆卸的制冷箱。制冷系统可包括制冷装置。制冷装置可包括斯特林循环制冷机、兰金循环装置或任何类似类型的装置。制冷系统包括与制冷装置相通的热交换器。制冷系统可包括位于邻近热交换器位置的风扇。制冷系统包括与通风系统相通的通风路径。
本发明提供了一种自动售货机的操作方法，所述自动售货机具有多个单独的产品室，每个单独的产品室中包括加热器，所述自动售货机具有通过通风系统与每个单独的产品室相通的制冷系统，所述方法包括：确定哪些产品室将是热的和哪些产品室将是冷的；打开与那些将是冷的产品室相通的通风系统或确认与那些将是冷的产品室相通的通风系统是打开的；关闭与那些将是热的产品室相通的通风系统或确认与那些将是热的产品室相通的通风系统是关闭的；其中所述制冷系统包括可拆卸的制冷箱，并且所述方法还包括将所述可拆卸的制冷箱插入设置成与所述通风系统连通的步骤。
所述方法还可包括打开那些将是热的产品室中的加热器的步骤，以及借助通风系统使来自制冷系统的冷气循环通过那些将是冷的产品室的步骤。所述方法还可包括以下步骤：确定哪些产品室将是室温，并关闭或确认与那些将是室温的产品室相通的通风系统是关闭的。
附图说明
图1是本发明的冷热自动售货机的前部平面图。
图2是图1中的冷热自动售货机的前部剖视图。
图3是图1中的冷热自动售货机的顶部剖视图。
图4是图1中的冷热自动售货机的一个室的侧面剖视图。
图5是冷热自动售货机的替代实施例的透视图。
图6是图5中冷热自动售货机的产品区域的透视图。
具体实施方式
现在参照附图，图1-4示出了本发明的冷热自动售货机100的示例，其中在所有的几个图中相同的标号表示相同的部件。冷热自动售货机100可包括隔热外壳110。隔热外壳110可由膨胀的聚苯乙烯泡沫材料、聚亚胺酯泡沫材料或者类似类型的隔热材料制造。隔热外壳110可以采用任何期望的尺寸或形状。
隔热外壳110可包括制冷箱区域120和产品区域130。将在下面更详细描述的制冷部件位于制冷箱区域120内部。制冷箱区域120和产品区域130通常彼此相通，以使来自制冷箱区域120的冷气循环流过产品室130，然后再返回。
产品区域130可具有多个冷热售货室140。关于“冷热”售货室140，我们意指“热和/或冷”。在该例子中，示出了三个冷热室140：第一室141、第二室142和第三室143。可以使用任何数量的冷热室140。每个冷热室又可以划分成任何数量的单独产品柜150。每个产品柜150可具有门160。一旦支付了正确数量的钱，或者一旦任何其它的传统触发事件发生，就可以以传统方法来控制产品门160的运行。
产品170可以位于每个产品柜150中。产品170可以是任何类型的可分配物品，其将要以热、冷或室温来供应。例如，软性饮料或者冰淇淋产品可以以冷的提供；咖啡或汤类产品可以以热的提供；土豆片、糖果或其它类型的物品可以以室温提供。
产品区域130可包括通风系统180，以使冷气在其中循环流过。通风系统180可包括多个隔热空气管道185。管道185可以由塑料、金属或类似类型的材料制造。空气管道185可包括供气管道190。供气管道190可与制冷箱区域120相通。每个冷热室140又可以具有与供气管道190相通的供应室管道200。可以使用任何数量的供应室管道200。
每个冷热室140还可具有多个内部通风口210，所述通风口位于各个产品柜150之间。通风系统180还可包括多个返回室管道230，其与每个冷热室140相通。可以使用任何数量的返回室管道200。通风系统180还可具有回气管道220。回气管道220可与每个返回室管道200和制冷箱区域120相通。
那么，通风系统180包括这样的路径，即从制冷箱区域120，穿过供气管道190，进入每个供应室管道200，穿过每个冷热室140，从每个返回室管道230中出来，穿过回气管道220，然后返回制冷箱区域120。在这里还可以使用任何类似类型的通风路径或循环路线。
通风系统180还可包括位于每个供应室管道200中的供气阀门240，以及位于每个返回室管道230中的回气阀门250。阀门240、250可以是传统的蝶形阀260。特别借助于术语“阀门”，指任何类型的开-关、打开-关闭风门、或类似类型的装置。替换地，每个产品柜150可具有各自的一套阀门240、250。
每个冷热室140还可包括加热器270。该加热器270可以是任何类型的电阻加热器或相似类型的装置。加热器270可以选择性地启动。此外，仅当选定热的产品170时，加热器270才开启。替换地，每个产品柜150可以具有各自的加热器270。
制冷箱300可以位于制冷箱区域120中。制冷箱300可包括位于其中的一个或多个制冷装置305。制冷装置305可以是斯特林循环制冷机、兰金循环装置、超临界二氧化碳循环系统、或者任何其它类型的制冷系统。
举例来说，制冷装置305可以是斯特林循环制冷机310。可以用在这里的一种斯特林循环制冷机310是自由活塞式斯特林制冷机。这种斯特林循环制冷机310可以从Global Cooling，Inc.of Athens，Ohio商业上获得，其牌号为“M100B”。这里也可采用类似类型的装置。
斯特林循环制冷机310可包括受热器或冷端320、散热器或热端330。再生器340将冷端320与热端330隔开。众所周知，斯特林循环制冷机310可包括由线性马达驱动的活塞。活塞和线性马达可位于壳体350内，隔热罩360可包围壳体350。风扇370或其它类型的使空气移动的装置可安装在罩360的附近。风扇370可引导环境空气流过斯特林循环制冷机310的热端330。斯特林循环制冷机310的功能和其内部组成部件对本领域的技术人员来说是已知的。斯特林循环制冷机310的各个尺寸和数量以及其内部的组成部件可以在特定的应用中和作为整体的冷热自动售货机100的运行环境中变化。
制冷箱300自身可以包括制冷装置区域380。制冷装置305可以位于制冷装置区域380内部。制冷装置区域380可以包括通风口390或其它类型的合适进口和出口，其可使隔热外壳110和其外部相通。
制冷箱300还可包括隔热区域400。隔热区域400由聚亚安酯、膨胀的聚苯乙烯泡沫或类似类型的隔热材料制造。隔热区域400可包括通风路径410。通风路径410可具有冷气管道420，其与产品区域130的通风系统180的供气管道190相通。隔热区域400还可以具有排气管道430。排气管道430可与产品区域130的通风系统180的回气管道220相通。
热交换器440也可以位于隔热区域400的通风路径410中。热交换器440可以是传统的管翅式热交换器、微通道热交换器或任何类似类型的热交换器装置。风扇445或类似类型的空气移动装置可以位于通风路径410中，以使空气循环流过。
斯特林循环制冷机310的冷端320，或者任何可以使用的制冷装置305，可以位于具有热交换器440的传热回路450中。其中可以使用任何类型的传统传热回路450。其中可以使用传统的传热流体。制冷装置热交换器460可以位于制冷装置305的附近。通风路径410中的热交换器440可以通过传热回路450与制冷装置热交换器460连接。传热回路450可通过泵470或其它类型的传输装置使其中的传热流体循环。
在斯特林循环制冷机310的情况下，传热回路450可以是如在共同拥有的美国专利No.6,550,255中详细描述的热虹吸管。这里可以采用任何类似类型的传热回路450。
如上所述，制冷箱300可以与在共同拥有的美国专利No.6,581,389中描述的类似。制冷箱300可以从隔热外壳110和通风系统180上拆除。一个或多个密封件480可以位于管道420或430的周围，以在制冷箱区域120和产品区域130之间提供有效的空气流动。密封件480可以由乙烯挤出物、泡沫胶或类似类型的材料制造。
在使用中，作出哪些冷热室140是热的、哪些是冷的、以及哪些是室温的决定。举例来说，可以确定第一室141和第二室142将是冷的，而第三室143将是热的。如果这样，那么在第一室141和第二室142的室管道200、230中的阀门240、250打开。同样地，第三室143的室管道200、230中的阀门240、250关闭。
那么，在第三室143中或在单独的产品柜150中的加热器270可以启动。替换地，加热器270可以保持断开，直到选定了特定的产品170。制冷装置305也可以启动，以便制冷装置305通过传热回路450与热交换器440配合，以将流经通风路径410的空气中的热量转移。然后风扇445使冷空气循环流过冷气管道420，进入供气管道190，然后进入第一室141和第二室142的供应室管道200。然后，冷气将室141、142中和每个产品柜150中的产品冷却。然后，排出的空气通过室回气管道230和回气管道220离开室141、142，并通过排气管道430返回到通风路径410中。
同时，第三室143的室管道200、230中关闭的阀门240、250使得第三室143与冷气流隔离。至少阀门240应当关闭。加热器可以加热产品柜150中的产品170。
每个室140是加热还是冷却，取决于冷热自动售货机100中的产品170的预期清单。同样地，一个室140也可以通过关闭阀门240、250但是不打开加热器270而保持在室温。热室和冷室140的数量随时在热、冷或室温之间改变。
制冷箱300可以拆卸，以使得制冷单元305可容易进入以用于更换、维修或保养。不必干扰通风系统180和产品区域130。
图5和6示出了冷热自动售货机500的替代实施例。自动售货机500与前面所述的冷热自动售货机100类似，但是在此实施例中，自动售货机500有三个售货区域510、520、530。可以使用任何数量的售货区域510、520、530。
图6示出了自动售货机500的产品区域540。自动售货机500的产品区域540也可以具有多个冷热室550。在此实施例中，是第一冷热室551、第二冷热室552和第三冷热室553。冷、热产品170可以在每个冷热室550中竖直堆叠。每个冷热产品室550可以包括传统的下落机构，以使冷、热产品170落入售货区域510、520、530。
如上所述，每个冷热室550可以与通风系统180相连。特别地，通风系统180包括这样的回路，即从制冷箱区域120穿过供气管道190、进入每个供应室管道200、穿过选定的冷热室550、从每个返回室管道230出来、穿过回气管道220、然后返回制冷箱区域120。供气阀门240可以位于每个供应室管道200中，回气阀门250可以位于每个返回室管道230中。阀门240、250可以打开或关闭，以如上所述地加热或冷却每个冷热室550。

Claims (18)

1.一种冷热自动售货机，包括：
产品室；
制冷系统；
其中制冷系统包括可拆卸的制冷箱；
与制冷系统和产品室相通的通风系统；
通风系统包括阀门，所述阀门布置成与产品室相通；
位于产品室周围的加热器；
所述阀门和加热器选择性地启动，以便产品室可以是冷的或热的。
2.如权利要求1所述的冷热自动售货机，还包括多个产品室，其中通风系统包括多个阀门。
3.如权利要求1所述的冷热自动售货机，还包括多个热室和多个冷室。
4.如权利要求1所述的冷热自动售货机，其中产品室包括多个产品柜。
5.如权利要求4所述的冷热自动售货机，其中多个产品柜包括位于其中的多个通风口。
6.如权利要求1所述的冷热自动售货机，其中通风系统包括位于产品室第一侧的供气管道和位于产品室第二侧的回气管道。
7.如权利要求6所述的冷热自动售货机，其中通风系统包括位于供气管道附近的第一阀门和位于回气管道附近的第二阀门。
8.如权利要求1所述的冷热自动售货机，其中阀门包括蝶形阀。
9.如权利要求1所述的冷热自动售货机，其中制冷系统包括制冷装置。
10.如权利要求9所述的冷热自动售货机，其中制冷装置包括斯特林循环制冷机。
11.如权利要求9所述的冷热自动售货机，其中制冷装置包括兰金循环装置。
12.如权利要求9所述的冷热自动售货机，其中制冷系统包括与制冷装置相通的热交换器。
13.如权利要求9所述的冷热自动售货机，其中制冷系统包括布置成邻近热交换器的风扇。
14.如权利要求1所述的冷热自动售货机，其中制冷系统包括与通风系统相通的通风路径。
15.一种自动售货机的操作方法，所述自动售货机具有多个单独的产品室，每个单独的产品室中包括加热器，所述自动售货机具有通过通风系统与每个单独的产品室相通的制冷系统，所述方法包括：
确定哪些产品室将是热的和哪些产品室将是冷的；
打开与那些将是冷的产品室相通的通风系统或确认与那些将是冷的产品室相通的通风系统是打开的；
关闭与那些将是热的产品室相通的通风系统或确认与那些将是热的产品室相通的通风系统是关闭的；
其中所述制冷系统包括可拆卸的制冷箱，并且所述方法还包括将所述可拆卸的制冷箱插入设置成与所述通风系统连通的步骤。
16.如权利要求15所述的方法，还包括启动那些将是热的产品室中的加热器的步骤。
17.如权利要求15所述的方法，还包括借助通风系统使来自制冷系统的冷气循环通过那些将是冷的产品室的步骤。
18.如权利要求15所述的方法，还包括以下步骤：确定哪些产品室将是室温，并关闭与那些将是室温的产品室相通的通风系统或确认与那些将是室温的产品室相通的通风系统是关闭的。
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