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CN1376254A - 斯特林冷却器及其使用方法 - Google Patents

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CN1376254A
CN1376254A CN 00813234 CN00813234A CN1376254A CN 1376254 A CN1376254 A CN 1376254A CN 00813234 CN00813234 CN 00813234 CN 00813234 A CN00813234 A CN 00813234A CN 1376254 A CN1376254 A CN 1376254A
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CN
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Patent type
Prior art keywords
stirling
cooler
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use
stirling cooler
Prior art date
Application number
CN 00813234
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Inventor
马歇尔·J·巴拉什
阿瑟·G·拉迪克
劳伦斯·布莱尔·齐泽尔
Original Assignee
可口可乐公司
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Abstract

本发明公开了一种装置,用于饮料容器自动售货机(30,102),饮料分配机(378,472,496),可运输的饮料容器自动售货机(352)和玻璃门售货机(210,450),所有这些机器都由斯特林冷却器(10,48,50,128,218,220,272,324,370,432,468,474,498)冷却。所述装置包括一个绝缘外壳(214)和一个具有一个冷却部(26)的斯特林冷却器(10,48,50,128,2 18,220,272,324,370,432,468,474,498)。一个板(52,104-116,142-151,244,248,356,358,460,462)或盘绕管,该板或盘绕管由一种热传导材料制成并被设置在所述绝缘外壳(214)内部,所述板或盘绕管以热交换的关系与所述斯特林冷却器(10,48,50, 128,218,220,272,324,370,432,468,474,498)的冷却部(26)连接。热交换流体、热管(78,196-206,238,550)和直接接触是三种不同的方法被用于将热量从所述板(52,104-116,142-151,244,248,356,358,460,462)传递到所述斯特林冷却器(10,48,50,128,218,220,272,324,370,432,468,474,498)的冷却部(26)。所述冷却板(52,104-116,142-151,244,248,356,358, 460,462)或盘绕管被用于冷却一种容器(36,120,246,322, 362,464)或一种液体。还公开了用于冷却容器和液体的方法。

Description

斯特林冷却器及其使用方法

本发明的领域本发明总的来讲涉及冷却系统,更具体地讲是涉及这样一种冷却系统,该冷却系统使用一个斯特林冷却器作为从一个所需空间中去除热量的机构。更具体地讲,本发明涉及用于贩卖容器或分配容器的致冷装置,用来分配冷却的液体和用于将容器和其内的东西冷却。

本发明的背景技术冷却系统在我们的日常生活中很普遍。在饮料工业中,冷却系统存在于自动售货机,玻璃门售货机(″GDM″)和分配机中。已往,这些装置使用传统的蒸汽压缩(Rankine循环)冷却装置而使包含饮料液体的饮料或容器冷却。在这种循环中,汽相的冷冻剂被压缩在一个压缩机中,引起温度的上升。然后,热的高压冷冻剂流动通过一个换热器,称为一个冷凝器,在那里通过与周围环境的热交换而获得冷却。由于与所述环境的热交换,所述冷冻剂从气体冷凝到液体。在离开所述冷凝器之后,冷冻剂经过一个节流阀装置,在该节流阀装置处压力和温度都被降低。所述冷的冷冻剂离开所述节流阀装置进入一个第二换热器,称为蒸发器,它位于致冷空间中。在所述蒸发器中的热交换引起所述冷冻剂蒸发或者从一种液体和蒸汽的饱和混合物变成一种过热的蒸汽。然后离开所述蒸发器的蒸汽返回到所述压缩机,所述循环被重复。上面概述的蒸汽压缩循环的一种变化就是交换-临界的(transcritical)二氧化碳蒸汽压缩循环,在此所述冷凝器被一个超高压气体冷却器替代,并没有发生相变。

斯特林冷却器为人们所知已经有几十年的时间。简要地说,一个斯特林循环冷却器将一种气体(一般为氦)压缩和膨胀而产生冷却。这种气体通过一个再生器床而来回运动从而比单纯压缩和膨胀处理提供更大的温度差。斯特林冷却器使用一个压气活塞(displacer)通过所述再生器床和一个活塞而强迫所述气体来回运动将所述气体压缩和膨胀。所述再生器床为一种具有大热惯性的多孔元件。在工作时,所述再生器床产生一个温度比降。所述装置的一端变热而另外一端变冷。(David Bergeron,Heat Pump Heat Pump Technology Recommendationfor a Terrestrial Battery-Free Solar Refrigerator,1998年9月)。涉及斯特林冷却器的专利包括美国专利U.S.5,678,409;5,647,217;5,638,684;5,596,875和4,922,722。

斯特林冷却器是理想的,因为它们没有污染,高效并具有极少的移动部件。斯特林冷却器的使用已经计划用于常规的冰箱中。参见美国专利U.S.5,438,848。然而,人们已经认识到自由活塞斯特林冷却器结合到常规的致冷箱需要与常规的压缩机系统不同的技术。(D.M.Berchowitz等的Test Results for Stirling Cycle CoolerDomestic Refrigerators,Second International Conference.)。到目前,斯特林冷却器在饮料自动售货机、GDM和分配机中的使用还没有。

因此,一直都存在将斯特林冷却器技术应用到常规的饮料自动售货机、GDM和分配机等的需求。

本发明的简要描述本发明满足了上述的需求,提供了斯特林冷却器技术在饮料工业中的新应用。根据本发明的新的装置包含一个绝缘外壳,所述外壳具有一个外部和一个内部以及至少两个设置在所述外壳外部的斯特林冷却器。所述斯特林冷却器每个具有一个热部和一个冷却部,所述斯特林冷却器彼此间隔设置。为每个斯特林冷却器设置一个热传导元件。每个热传导元件的一个第一部分以热交换关系与每个斯特林冷却器的冷却部连接。所述热传导元件从所述斯特林冷却器延伸通过所述绝缘外壳以至一个第二部分处于所述外壳内部。一个热传导板以热交换关系被连接到位于所述外壳内部的所述热传导元件的第二部分至少之一上。

在一个替代实施例中,本发明包含一个绝缘外壳,该绝缘外壳具有一个顶部和一个具有两个相对端部的第一热传导元件。所述第一元件延伸穿过所述外壳的顶部,使得其一端延伸进入所述外壳而另外一端延伸到所述外壳外部。一个第一斯特林冷却器设置在所述外壳外部,并具有一个热部和一个冷却部。所述第一斯特林冷却器的冷却部以热交换的关系可拆卸地邻接延伸在所述外壳外部的第一元件的端部。一个第一热传导板邻接所述外壳的顶部设置,所述板以热交换关系邻接延伸在所述外壳内部的第一元件的端部,使得从所述外壳内部空气而来的热量可以从包围着所述第一板的空气流动通过所述板和所述第一元件而到达所述第一斯特林冷却器的冷却部。

本发明还包含一种冷却一个绝缘外壳内部的方法。该方法包括可拆卸地以热交换的关系将一个第一斯特林冷却器的一个冷却部分连接到一个从所述外壳外部延伸到内部的第一热传导元件,所述第一元件以热交换的关系连接到一个设置在所述外壳内部的板上。

本发明的另外一个实施例包括一个绝缘外壳,该绝缘外壳具有一个内部、一个外部和一个顶部。一个具有一个冷却部和一个热部的第一斯特林冷却器被如此设置使得第一斯特林冷却器的冷却部贯穿所述外壳,使所述冷却部分设置在所述外壳内部而所述热部设置在所述外壳外部。一个设置在所述外壳内部并邻接所述外壳顶部的第一板以热交换的关系连接到第一斯特林冷却器的冷却部。

在一个替代实施例中,本发明包含一种将一个绝缘外壳内部冷却的方法,所述绝缘外壳具有一个内部、一个外部和一个顶部。该方法包括以热交换的关系可拆卸地将一个斯特林冷却器的冷却部连接到一个设置在所述外壳内部并邻接所述外壳顶部的第一热传导板,所述斯特林冷却器的热部被设置在所述外壳的外部。

在另外一个公开的实施例中,本发明包含一种将一个绝缘外壳内部冷却的方法,所述绝缘外壳具有一个内部、一个外部和一个顶部。该方法包括以热交换的关系可拆卸地连接一个斯特林冷却器的一个冷却部和一个设置在所述外壳内部邻接所述外壳顶部的第一热传导板。所述斯特林冷却器的热部被设置在所述外壳外部。

本发明另外一个实施例包括一个可运输的装置,该装置包括一个用于包含许多容器的绝缘外壳,所述外壳具有一个内部、一个外部和一个用于将容器从所述内部分配到所述外部的门,所述外壳可以被安装在一个机动车上。一个分配通路由一对间隔的元件限定形成,所述分配通路用于接受许多堆置的容器并用于将它们按顺序从所述装置分配出去。所述分配通路邻接所述门的一部分至少部分地由一个传热材料制得的板限定形成,使得在所述分配通路中的容器在被分配通过所述门之前接触所述的板。一个斯特林冷却器设置在所述外壳外部,所述斯特林冷却器具有一个热部和一个冷却部,所述斯特林冷却器可以由所述机动车的电力系统提供动力。一个热传导元件以热交换的关系将所述板连接到斯特林冷却器的所述冷却部。

在另外一个实施例中,本发明包括将一个要从一个绝缘外壳分配出去的容器的至少一部分在所述容器被从外壳分配出去之前与一个热传导板接触,使得从所述容器而来的热量被传递给所述板,所述板被以热交换的关系与一个斯特林冷却器的冷却部连接。

在另外一个实施例中,本发明包括将一个要被从一个设置在汽车中的绝缘外壳中分配出去的容器的至少一部分在所述容器被从外壳分配出去之前与一个热传导板接触,使得从容器而来的热量被传递到所述板,所述板以热交换的关系被连接到一个斯特林冷却器的冷却部,所述的绝缘外壳被设置在一个机动车中,所述斯特林冷却器由所述机动车的电力系统提供动力。

在另外一个实施例中,本发明包括一个绝缘外壳,该绝缘外壳具有一个外部和一个内部以及设置在所述外壳内部用于限定形成一个通路的装置,所述的通路用于容纳许多堆置放置的容器并用于将这些容器分配出去。热传导装置与所述通路装置相连使得堆置在所述通路中的容器的一部分在容器从所述装置中被分配出去之前接触所述的热传导装置。一个斯特林冷却器设置在所述外壳外部,所述斯特林冷却器具有一个热部和一个冷却部。设置一种装置用于将一种热传导流体从所述斯特林冷却器的冷却部流到所述热传导装置,然后回到所述冷却部使得所述热传导流体经历与热传导装置的热交换,与所述斯特林冷却器的冷却部分的热交换。

在另外的实施例中,本发明包括一个绝缘外壳,该绝缘外壳具有一个外部、一个内部和一个能打开的门用于获取存放在所述外壳内部的容器。至少一个竖直方向的热管设置在所述外壳内部。至少一个热传导架子设置在所述外壳内部,所述架子以热交换的关系连接到所述热管。至少一个具有一热部和一冷却部的斯特林冷却器设置在所述外壳的外部。所述斯特林冷却器的冷却部分以热交换的关系与所述热管连接。

在另外一个实施例中,本发明包含一个斯特林冷却器,该斯特林冷却器具有一热部和一冷却部。一个流体换热器邻接所述斯特林冷却器的冷却部并且与其处于热交换的关系。一个流体容器被设置用于包含一种热交换流体,所述流体容器被连接到所述流体换热器用于与之流体相通。一个泵可控制地将所述热交换流体从所述流体容器循环穿过所述流体换热器然后返回。设置一个内部柔性的环形套管用于包含所述热交换液体和用于在其中以热交换的关系容纳一个容器,所述套管被连接到所述流体容器与之流体相通。一个泵可控制地使位于流体容器中的热交换流体流过所述内部套管并返回。围绕所述内部套管设置一个环形外部可膨胀套管,使得当所述外套管膨胀时,所述内部套管被压迫与容纳在内部套管中的容器接触,当所述外套管不膨胀时,容器可以从所述内套管中取出。一个泵与所述外套管可控制地相连,可选择地膨胀和缩小所述外套管。

在另外一个实施例中,本发明包含一个斯特林冷却器,该斯特林冷却器具有一热部和一冷却部。一个第一流体换热器邻接所述斯特林冷却器的冷却部设置并且与其处于热交换的关系。一个用于包含一种热交换流体的流体容器被连接到所述第一液体换热器与之流体相通。一个泵可控制地将所述热交换流体从所述流体容器流动穿过所述第一流体换热器然后返回。设置一个第二流体换热器,该第二流体换热器具有一个流体入口、一个流体出口、一个热交换流体入口和一个热交换流体出口。所述第二换热器被控制工作将由所述入口流动到所述出口的流体而来的热量传递给从所述热交换流体入口到热交换流体出口流动的热交换流体。所述流体入口可以被连接到一个加压流体源,使得所述流体可以从所述流体入口流动到所述流体出口。一个泵被控制工作将所述热交换流体从所述流体容器流动到所述第二流体换热器然后返回。

在另外一个实施例中,本发明包括:将一种热交换流体从一个流体容器流通到一个换热器,该换热器与一个斯特林冷却器的冷却部处于热交换关系,使得所述容器中的热交换流体处于一个所需温度。一个包含被冷却液体的容器被固定在一个柔性环形套管内部,所述柔性环形套管可以由从所述流体容器而来的热交换流体填充。所述套管被推压与所述容器进入热交换接触,从所述流体容器而来的热交换流体通过所述套管流通并返回,使得从所述容器和被包含的液体而来的热量被传递给通过所述套管流通的热交换流体。所述套管与所述容器解除接触,容器就可以从所述套管中取出。

在另外一个实施例中,本发明包括:将一种热交换流体从一个流体容器流通到一个换热器,该换热器与一个斯特林冷却器的冷却部处于热交换关系,使得所述容器中的热交换流体处于一个所需温度。位于所述流体容器中的热交换流体流过一个第二换热器并返回。一种要被冷却的液体流过所述第二换热器以使从要被冷却的液体而来的热量被传递给所述流过所述第二换热器的热交换流体。

在另外一个实施例中,本发明包括一个绝缘外壳,该绝缘外壳具有一个外部和一个内部以及设置在所述外壳内部用于限定形成一个通路的装置,所述的通路用于容纳许多堆置的容器并用于将这些容器分配出去。一种热传导装置与所述通路装置相连,使得每个堆置在所述通路中的容器的至少一部分在每个容器从所述通路分配出去之前接触所述热传导装置。一个斯特林冷却器设置在所述外壳外部,所述斯特林冷却器具有一个热部和一个冷却部。至少一个热管连接到所述冷却部和所述热传导装置。

在另外一个实施例中,本发明包含一个绝缘外壳,该绝缘外壳具有一个外部和一个内部和一个用于取出包含在所述外壳中的容器的门。至少一个热传导架子设置在所述外壳内部用于支持许多位于其上的容器。一个具有一热部和一冷却部的斯特林冷却器设置在所述外壳外部,使得所述斯特林冷却器的冷却部延伸进入所述外壳。所述斯特林冷却器的冷却部连接到一个热传导架子,在该热传导架子上放置着所述容器。也可以是,所述斯特林冷却器设置在所述外壳外部,至少一个热管或其它热传导材料的一端被连接到所述冷却部,而另外一端被连接到所述热传导架子。

在另外一个公开的实施例中,本发明包含一种内含一种热交换流体的流体容器。所述斯特林冷却器的冷却部以热交换的关系连接到一个第一热交换元件,所述第一热交换元件与在所述容器中的所述热交换流体接触。一个被冷却液体源与一个第二热交换元件流体相通,所述的第二热交换元件与所述流体容器内的热交换流体接触。

在另外一个公开的实施例中,本发明包含一个具有一热部和一冷却部的斯特林冷却器和一个第一换热器,该第一换热器与所述斯特林冷却器的冷却部处于热交换的关系,并可控制地将从所述第一换热器中的热交换流体中的热量去除。本发明还包含一个容纳有一种相变流体的流体容器和一个设置在所述流体容器中所述相变流体内的第二换热器,该第二换热器与所述第一换热器中的热交换流体流体相通并可控制地使得在所述相变流体和第二换热器中的热交换流体之间进行热量传递。一个第三换热器与所述第二换热器中的热交换流体流体相通并可控制地使得热量从要被冷却的液体中去除,该要被冷却的液体与第三换热器处于热交换的关系。一个泵可控制地将所述热交换流体从所述第一换热器流到所述第二换热器流到所述第三换热器并返回。

在另外一个公开的实施例中,本发明包括:将热量从一种热交换流体中去除,该热交换流体与一个斯特林冷却器的冷却部处于热交换的关系;将所述热交换流体流通到一个第一换热器然后通过一个第二换热器,所述第一换热器设置在处于一个流体容器中的相变流体中。本发明还包括:将一种要被冷却的液体流动通过所述第二换热器以使从所述流动的被冷却液体而来的热量被传递到流通通过所述第一和第二换热器的热交换流体中。

因此,本发明的一个目的是提供一种使用于饮料工业中的改进的致冷装置。

本发明的另一目的是提供一种改进的自动售货机。

本发明的一个另外目的是提供一种改进的GDM。

本发明的另一目的是提供一种改进的饮料分配机。

本发明的另外一个目的是提供一种用于冷却容器和流体的改进系统。

本发明的另一目的是提供具有减小能量消耗的自动售货机、GDM和分配机。

本发明的另一目的是提供自动售货机、GDM和分配机,它们使用可靠性和可维修性改进了的冷却系统。

经过下文对所公开的实施例、附图和权利要求书的详细描述,本发明的上述以及其它的目的、特点和优点将得到很好的理解。

附图的简短描述图1为一个横断面视图,所示的是现有技术的自由活塞斯特林冷却器,其在本发明中可以采用。

图2为一个前部示意图,所示的是根据本发明的饮料自动售货机的一个实施例。

图3为一个局部透视图,所示的是图2中示出的自动售货机的下部。

图4为一个局部分解透视图,所示的是图3中示出的自动售货机的一部分。

图5为图2中示出的饮料自动售货机的侧面图。

图6为一个图5示出的自动售货机的局部示意图,示出了容器堆置和分配装置。

图7是一个透视图,所示的是用于图5的自动售货机的热交换板,图中有部分被切开。

图8为一个局部示意图,所示的是图5中的自动售货机的另外一个实施例,示出了容器堆置和分配装置。

图9为一个示意图,所示的是图5中的自动售货机的另外的实施例,示出了容器堆置和分配装置。

图10为一个透视图,示出了根据本发明的一个玻璃门售货机的实施例,图中有部分被切开。

图11为一个局部横断面视图,所示的是图10示出的玻璃门售货机。

图12为一个局部横断面视图,所示的是图10示出的玻璃门售货机另外一个实施例。

图13为一个透视图,示出了根据本发明的一个容器冷却装置的实施例,图中有部分被切掉。

图14为图13示出的容器冷却装置的详细端视图。

图15为图13示出的容器冷却装置的示意图。

图16为一个示意图,所示的是根据本发明的液体冷却装置的一个图17是一个透视图,示出根据本发明的一个饮料容器分配装置,其中带有一个假想的装置外壳。

图18为一个分解透视图,所示的是根据本发明的饮料分配装置的一个实施例。

图19为一个示意侧面图,所示的是根据本发明的自动售货机的一个实施例。

图20为一个示意侧视图,所示的是根据本发明的玻璃门售货机的另外一个实施例。

图21为一个局部示意侧视图,所示的是根据本发明的饮料分配机的另外一个实施例。

图22为一个示意图,所示的是根据本发明的饮料分配机的另外一个实施例。

图23为一个局部横断面视图,所示的是图22示出的冰容器。

图24为一个局部祥细上视图,所示的是图22示出的热交换矩阵。

优选实施例的描述本发明使用了一种斯特林冷却器。斯特林冷却器对于本领域技术人员来讲是熟知的。本发明使用的斯特林冷却器是可从Sunpower,Inc.of Athens,Ohio获得的斯特林冷却器。本发明能够使用的其它的斯特林冷却器示出在美国专利U.S.5,678,409;5,647,217;5,638,684;5,596,875;5,438,848和4,922,722中,这些文献在此被引入作为参考。一种特别有用的斯特林冷却器为自由活塞斯特林冷却器。

参照附图,在各个附图中,相同的标号表示相同的元件,可以看得出,这是一种自由活塞斯特林冷却器10(图1),其包含一个直线电动机12、一个自由活塞14、一个压气活塞16、一个压气活塞杆18、一个压气活塞弹簧20、一个外壳22、一个再生器24、一个接受器或者冷部26和一个拒收器或者热部28。这些零件的功能是本领域所熟知的,因此在这里不作进一步说明。

参照图2-5,示出了一种饮料容器自动售货机30。所述自动售货机包括许多垂直的、间隔的隔板32,隔板限定出一个垂直的容器堆置和分配通路34。在每对间隔的隔板32之间的每个分配通路34中排列着许多容器36,比如饮料容器。位于每个分配通路34底部的分配装置38将堆置在分配通路中的单个容器36分配进入一个斜道40,该斜道40以一种现有技术中公知的方式将被分配的容器递送到一个分配门42。自动售货机30包含绝缘壁44,该绝缘壁44形成一个绝缘外壳来降低从绝缘外壳外部传递到内部的热量,从而有助于将所述容器和其内容物保持在一个想要的温度。斜道40可以由一种金属丝网制得,以使在所述绝缘外壳内部空气的循环不会明显受到斜道的阻碍。

在自动售货机30的下部46设置一对斯特林冷却器48、50。虽然本发明示出是使用两个斯特林冷却器,但是也可以根据具体情况采用单个的斯特林冷却器或者多于两个的斯特林冷却器。参照图3,第一斯特林冷却器48的冷却部26被连接到一个矩形元件52,该矩形元件52由一个热传导材料,比如铝制成。第一斯特林冷却器48的冷却部26通过一个夹紧元件54而连接到所述矩形元件52上,所述的夹紧元件可用螺栓56、58连接到所述元件52上。许多散热片60形成在所述元件52上,以便增加元件52在绝缘外壳内部暴露在周围空气的表面面积。当斯特林冷却器工作时,热量将会从包围着所述元件52的周围空气,通过所述元件52到达斯特林冷却器48的冷却部26。通过斯特林冷却器48的运行,在斯特林冷却器的冷却部吸收的热量被传递到斯特林冷却器的热部28(图1)。一个风扇62邻接所述元件52设置来帮助绝缘外壳内部空气的循环。

为了所述斯特林冷却器48运转正常,传递到所述热部28的热量必须从所述斯特林冷却器消散。为了执行这个功能,一个散热器组件以与所述热部28热交换的关系设置。所述散热器组件包含一个细长的矩形元件64,该元件64以热交换的关系与所述斯特林冷却器48的热部28连接。所述散热器元件64通过一个热管66连接到所述第一斯特林冷却器48的热部28。热管对于本领域技术人员来讲是熟知的。

简要地说,热管是无需输入能量就能够将热量从一点快速传递到另外一点的简单装置。热管具有非常好的传热能力,几乎没有损失。热管本身并不是一项新发明;早期的热管接近世纪之交时研制出来,其由空心金属管制成,在其两端密封,排空然后充入少量的挥发性液体。热管也包含一个″吸液芯″将所述液体从热管一端输送到另外一端。

依赖于从所述流体的″相变″吸收和释放的能量,中空热管以非常高的速度传递热量。施加到所述管一端的热量几乎瞬时地将内部的液体蒸发。这个蒸汽然后移动到所述管相反的″较冷的″端部,并被冷凝回到液相,从而释放掉在蒸发时所吸收的热量。

本发明能够使用的热管示出在美国专利U.S.4,941,527;5,076,351和5,309,351中,这些文献在此被引入作为参考。此外,所述热管可以具有任何适当的横断面形状,比如圆形、矩形等等。

所述斯特林冷却器48的热部28被绝缘体65包住,以使从热部而来的热量不会在所述绝缘外壳内部被传递到周围空气中。类似地,热管66位于绝缘外壳内部的部分被包在绝缘体(未示出)中,以使从热管而来的热量在所述绝缘外壳内不会被传递到周围的空气中。

许多散热片68形成在散热器元件64上,以便增加散热器元件64在绝缘外壳外部暴露在周围空气中的表面面积。当所述斯特林冷却器48工作时,来自斯特林冷却器的热部28的热量通过热管66和散热器元件64到达包围着所述元件64的周围空气。放热孔70、72相应地设置在自动售货机的侧面和背面,以使自动售货机外部的空气通过对流围绕所述散热器元件64流通。另外,一个风扇(未示出)可以邻接着所述散热器元件64设置来帮助空气移动穿过所述散热器元件。最终的结果就是所述斯特林冷却器48从绝缘外壳内部的周围空气中将热量泵送或者传递给所述绝缘外壳外部的周围空气,所述绝缘外壳外部被加热的空气消散到放热孔70,72外部。

一个相同结构的第二斯特林冷却器50与所述第一斯特林冷却器48镜像设置。所述镜像系统包括一个由热传导材料比如铝制成的矩形元件74,该矩形元件74连接到所述第二斯特林冷却器50的冷却部26。所述元件74由一个夹紧元件(未示出)固定到第二斯特林冷却器50的冷却部26,所述夹紧元件以与先前描述的第一斯特林冷却器48相同的方式,用螺栓(未示出)连接。许多散热片76形成在所述元件74上,以便增加元件74在绝缘外壳内部暴露在周围空气中的表面面积。当第二斯特林冷却器50工作时,热量将会从包围着所述元件74的周围空气,通过所述元件74到达斯特林冷却器50的冷却部26。通过第二斯特林冷却器50的运行,在第二斯特林冷却器的冷却部26吸收的热量被传递到第二斯特林冷却器的热部28(图1)。

为了使所述第二斯特林冷却器50运转正常,传递到所述热部28的热量必须从所述斯特林冷却器消散。为了执行这个功能,一个散热器组件以与所述热部28热交换的关系设置。所述散热器组件包含一个散热器元件64,该元件64以热交换的关系与所述第二斯特林冷却器50的热部28连接。所述散热器元件64通过一个热管78连接到所述第二斯特林冷却器50的热部28。

所述斯特林冷却器50的热部28被绝缘体80包住,以使从热部而来的热量不会被传递到在所述绝缘外壳内部的周围空气中。类似地,热管78位于绝缘外壳内部的部分也被包在绝缘体(未示出)中,以使从热管而来的热量不会被传递到在所述绝缘外壳内的周围空气中。

当所述斯特林冷却器50工作时,来自斯特林冷却器的热部28的热量通过热管78和散热器元件64到达包围着所述散热器元件64的周围空气。放热孔70、72相应地设置在自动售货机的侧面和背面,允许自动售货机外部的空气通过对流围绕所述散热器元件64流通。最终的结果就是所述第二斯特林冷却器50从绝缘外壳内部的周围空气中将热量泵送或者传递给所述绝缘外壳外部的周围空气中,所述绝缘外壳外部被加热的空气消散到放热孔70,72外部。

虽然示出的所述斯特林冷却器48、50都被连接到分开的元件52、74,但是也能按照具体的设计,可将两个斯特林冷却器连接到位于所述绝缘外壳内的单个的吸热元件上。另外,虽然所述斯特林冷却器48、50示出的是直接地连接到吸热元件52、74上,但是根据具体的设计,将所述斯特林冷却器如此设置使得所述斯特林冷却器位于绝缘壁44外部,且斯特林冷却器48、50的冷却部26通过热管或者其它热传导元件以一种热交换的关系连接到所述吸热元件52、72,这种连接方式类似于散热器元件64示出的情形。

所述斯特林冷却器48、50和风扇62由导线(未示出)连接到一个电路(未示出),所述电路为所述斯特林冷却器和风扇提供电力来运行它们。位于绝缘外壳内部的控制电路(未示出)和温度传感器(未示出)对斯特林冷却器提供适当的操作以便在所述绝缘外壳内保持想要的温度。

所述斯特林冷却器48、50保养相对较容易。如果一个斯特林冷却器48、50损坏了,可以仅仅通过松开螺栓从将损坏的斯特林冷却器固定到所述元件52、74之一上的夹紧元件54之一取下该损坏斯特林冷却器,将损坏的斯特林冷却器与它的相连热管66、78拆开以及与线路(未示出)拆开,用一个新的斯特林冷却器替换。然后,一个新斯特林冷却器连接到所述电路(未示出),连接到热管66、78之一,以及通过螺栓连接到相应夹紧元件54而将该斯特林冷却器连接到所述元件52、74之一上。如果一个斯特林冷却器损坏了,所述双斯特林冷却器能容许绝缘外壳继续冷却。此外,在对一个损坏的斯特林冷却器修理时,另外一个斯特林冷却器可以继续工作。而且,在峰值冷却负荷时,两个斯特林冷却器48、50都可以在最高容量状态下运行。然而,在最小冷却需求时,可能需要仅仅运行斯特林冷却器48、50之一,因此,以便在能量消耗方面有利于工作效率。

参照图6,示出一个饮料容器自动售货机102。所述自动售货机包括许多垂直的、间隔的隔板104-116(图6),所述隔板之间限定出一个垂直的容器堆置和分配通路118。在每对间隔的隔板104-116之间比如隔板114、116之间,在每一分配通路118中布置了许多容器120,比如饮料容器。位于每个分配通路118底部的分配装置122将堆置在分配通路中的单个容器120分配进入一个斜道124,该斜道124以一种现有技术中公知的方式将被分配的容器递送到一个分配门126。自动售货机102包含绝缘壁127,该绝缘壁127形成一个绝缘外壳来降低从绝缘外壳外部传递到内部的热量,从而有助于将所述容器和其内容物保持在一个想要的温度。

在自动售货机102的绝缘外壳外部设置一个图1所示类型的自由活塞斯特林冷却器128。虽然所述斯特林冷却器128可以位于绝缘壁127的底部,但是根据具体设计所述斯特林冷却器可以设置在绝缘外壳外部的任何部位,比如所述绝缘外壳的上面或者后面。

一个流体换热器130以热交换的关系与斯特林冷却器128的冷却部连接,所述流体换热器130包含一个环形的套环131,该环形套环限定出一个环形的流体通道132(图1)。所述流体换热器130也包括一个流体入口134和一个流体出口136,其与流体通道132(图1)有液体相通。

一个流体泵138被连接到所述流体换热器130的流体出口136,以使当连接到一个与流体入口134相连的管时,热交换流体可以通过流体换热器131沿箭头(图1)所示的方向循环使得由热交换流体包含的热量可以被传递到所述斯特林冷却器的冷却部26。

在本发明中使用的热交换流体的成分不是本发明的关键所在。许多适当的热交换流体对于本领域技术人员来讲都是熟知的,比如水或者水加上重量50%的乙二醇。

所述斯特林冷却器128的冷却部26和所述流体换热器130被包围在绝缘体140中(图6)来将传递到所述斯特林冷却器的冷却部分的周围热量最少化。所述斯特林冷却器128也装备有一个如前文参照斯特林冷却器48、50所述的散热器系统。所述散热器系统包含一个热管82,该热管以热交换的关系连接一个散热器元件84和所述斯特林冷却器128的热部28。

每一分配通路118至少部分地由一个热交换板142-151限定。所述热交换板142-151位于邻接着分配装置122的所述分配通路的118底部。图6中可以看到,布置在一个分配通路118中的每个容器120的至少一部分在它被从一个分配通路分配之前接触到一个热交换板142-151。本领域技术人员能够理解,通过接触,即一个固体接触另外的固体,进行的热交换比对流传热,即从一个固体材料到一种气体,效率要高很多。此外,那些布置在分配通路的下部的容器120当其与热交换板没有实际接触时其被放置在十分靠近热交换板142-151的位置。

所述热交换板142-151由一种热传导材料,比如铝制成。如图7中可以示出,每个热传导板142-151都是中空的,在其中形成一个流体腔152以便容纳一种热交换流体。此外,每个板142-151包括一个流体入口154和一个流体出口156用于与所述流体腔152进行流体流通。

再次参照图6,可以看出泵138通过一个管子158连接到所述板142的流体入口154。所述板142的流体出口156通过一个管160连接到所述板144的流体入口154。所述板144的流体出口156通过一个管162连接到所述板146的流体入口154。所述板146的流体出口156通过一个管164连接到所述板148的流体入口154。所述板148的流体出口156通过一个管166连接到所述板150的流体入口154。所述板150的流体出口156通过一个管168连接到所述板151的流体入口154。所述板151的流体出口156通过一个管170连接到位于斯特林冷却器128上的流体换热器130的流体入口134。

当所述流体换热器130串联地连接到所述板142-151时,包含在其中的热交换流体可以由所述泵138而从所述流体换热器130按顺序地流通到所述板142-151,然后回到所述流体换热器。因此,从包围着所述板142-151的空气而来的热量将被传递给所述板,从所述板传递到板内部的流体,然后传递到所述斯特林冷却器128的冷却部26。此外,当一个容器120接触板142-151之一时,从所述容器和所述容器的内容物而来的热量将被传递到所述板,从所述板传递到板内部的流体然后传递到斯特林冷却器128的冷却部26。正如前面提到的那样,在容器120和所述板142-151之间的接触是需要的,因为它提供一个比采用气体对流冷却容器更有效的热交换。因此,热量从邻接分配通路的分配端的区域和从邻接每个分配通路的分配端的容器的去除是一个冷却容器内容物相对效率高的方法。

参照图8,示出了图6所示的串联热交换系统的一个替代实施例。在图8中,热交换流体以并联而不是串联的方式分布到热交换板142-151。因此,所述泵138是连接到一个下总管172的一端。所述下总管172由一个管174连接到板142的流体入口152,板142的流体出口156由一个管178连接到一个上总管176。上总管176在其一端连接到所述斯特林冷却器128上的流体换热器130的流体入口134。所述下总管172由一个管180连接到板144的流体入口152,板144的流体出口156由一个管182连接到所述上总管176。所述下总管172由一个管184连接到板146的流体入口152,板146的流体出口156由一个管186连接到所述上总管176。所述下总管172由一个管188连接到板148的流体入口152,板148的流体出口156由一个管190连接到所述上总管176。所述下总管172由一个管192连接到板150的流体入口152,板150的流体出口156由一个管194连接到所述上总管176。下总管172的另外一端连接到板151的流体入口152,板151的流体出口156连接到上总管176的另外一端。

当所述流体换热器130并联地连接到所述板142-151时,包含在其中的热交换流体可以由所述泵138从所述流体换热器130等量并且同时地流通到所述板142-151,然后回到所述流体换热器。因此,从包围着所述板142-151的空气而来的热量将被传递给所述板,从所述板传递到板内部的流体,然后传递到所述斯特林冷却器128的冷却部26。此外,当一个容器120接触板142-151之一时,从所述容器和所述容器的内容物而来的热量将被传递到所述板,从所述板传递到板内部的流体,然后传递到斯特林冷却器128的冷却部26。

虽然本发明示出使用中空的热交换板142-151,但是根据具体的设计所述热交换板也可以由实体导热材料,比如实体铝制成,将所述热交换板连接到所述流体换热器130的管一至少其一部分可以由一种导热材料制成---可以仅仅通过接触所述热交换板使得在所述实体热交换板和在所述管中循环的热交换流体之间进行热交换。对于本领域技术人员来讲有许多方式来实现这种热交换。因此,唯一的关键的特征是在流体换热器130内来回流通的热交换流体必须处于与热交换板142-151热交换的关系。

虽然本发明示出具有直的、竖直方向的隔板104-116,以及直的竖直方向的分配通路118,但是可以根据具体情况设计其它形状的隔板和其它形状的分配通路。例如,采用一种公知的螺旋方式排列的间隔隔板。也可以采用公知的像倾斜架子一样排列的间隔隔板。间隔的架子的方向或堆置容器的几何形状对于本发明来讲不是关键。本发明唯一关键的特征是一对间隔隔板的热传导部必须位于临近所述分配通路分配端的地方。

参照图9,示出了图5-8所示的流体热交换系统的一个替代实施例。替代将热交换流体从一个连接到斯特林冷却器的冷却部的换热器泵送到所述热交换板,这个替代的实施例中使用了热管。

再一次参照图9,每个热交换板142-151由一个热管196-206连接到斯特林冷却器的冷却部26。具体地说,每个热管196-206的蒸发端被嵌入到热交换板142-151的实体导热材料中。这可以采用任何方式进行,只要使所述热管与所述热交换板142-151处于热交换关系,比如通过在所述实心板上钻一个孔并将一个热管的端部插入其中。类似地,每个热管196-202的冷凝端被嵌入到与斯特林冷却器10的冷却部26接触的导热材料的一个实心块208中。所述材料块208可以由铝制得,其以任何方式均可被连接到热管196-202的端部,只要将所述热管与所述实心块处于热交换关系,比如通过在所述实心块上钻一个孔并将热管的端部插入其中,通过机械接触,通过焊接等等。

当所述斯特林冷却器10(图9)在工作时,从包围着所述热交换板142-151而来的热量和从接触所述热交换板的容器120的热量使得在热管196-206嵌入在所述热交换板中的端部的液体蒸发,从而吸收蒸发热。蒸发的液体移动到热管的另外一端并凝缩。在凝缩中,凝结热被释放并通过块208的导热材料传递到斯特林冷却器10的冷却部20。在热管中的所述凝缩液体通过一个位于所述管内的吸液芯(未示出)而从所述凝缩端输送到蒸发端,所述吸液芯一般由一种烧结金属制造。由所述吸液芯输送到蒸发端的液体因此又可以再次蒸发,重复所述的热交换循环。因此,当使用热管时,在热交换板142-151中的热量迅速和有效地传递到斯特林冷却器10的冷却部26,而无需图6和8所示的泵。

参照图10和11示出了一种GDM210。该GDM210包含一个矩形箱,该矩形箱具有绝缘壁212,其形成一个绝缘外壳214。该GDM210设置一个能打开的铰链门216,该门上具有一个玻璃观察窗218以使绝缘外壳内的内容物可以从外部看到而不用打开所述的门。GDM一般具有许多水平的架子(未示出)设置在其中,在这些架子上放置许多容器(未示出),比如饮料容器。

在绝缘外壳214的外部,一对斯特林冷却器218、220设置在所述GDM210的上部。虽然本发明示出是使用两个斯特林冷却器,但是也可以根据具体情况采用单个的斯特林冷却器或者多于两个的斯特林冷却器。绝缘外壳214的顶部绝缘壁222上设置有孔(未示出)以使每一斯特林冷却器的一个部分可以贯穿所述绝缘壁。所述斯特林冷却器218、220被如此设置使得每个斯特林冷却器的冷却部26被设置在绝缘外壳内部,且每个斯特林冷却器的热部28设置在所述绝缘外壳的外部。每个斯特林冷却器218、220的冷却部26以一种热传导的关系连接到一个设置在所述绝缘外壳内的矩形板224上。所述板224由一种热传导材料,比如铝制成。每个斯特林冷却器218、220的热部28以一种热传导的关系连接到一个设置在所述绝缘外壳外部的矩形板226上。所述板226由一种热传导材料,比如铝制成。所述板224和板226都可以设置有图3和4所示类型的散热片以便增加所述板的表面面积。

一个电风扇228设置在所述绝缘外壳里面用于使空气在所述绝缘外壳内循环。放热孔230、232设置在所述GDM210上部的两相对侧。电风扇234也可以设置在绝缘外壳外部邻接放热孔232的位置处。所述风扇234迫使空气排出所述放热孔232,导致外部空气吸入到所述放热孔230中。

当所述两个斯特林冷却器218、220工作时,从包围着板224的空气中而来的热量将被传递给所述板,然后从所述板传递到两个斯特林冷却器的冷却部26。在所述绝缘外壳内部由所述风扇228的作用而进行的空气的循环促进了这种热交换。通过斯特林冷却器218、220的运行,传递到每个斯特林冷却器的冷却部26的热量被传递到每个斯特林冷却器的热部28。从每个斯特林冷却器218、220而来的热量然后传递到所述板226,然后从所述板传递到所述周围空气。空气由所述风扇234的作用移动穿过板26促进了这种热交换。

参照图12,示出了图10和12所示的GDM的一个替代实施例。关于图12示出的实施例,所述GDM210在绝缘顶壁222上面的部分与图10和11示出的相同;然而,在绝缘顶壁下面的部分是不同的。

两个斯特林冷却器218、220的冷却部26在所述绝缘外壳内部延伸到所述绝缘顶壁222的下面。一个细长的托座236以热交换关系被连接到每个斯特林冷却器218、220的冷却部26。所述托座236由一种热传导材料,比如铝制成。所述细长的托座如此设置使得它的一端邻接所述外壳的前面,另外一端邻接所述外壳的后部。一个竖直方向的热管238连接到所述托座236的每一端,所述热管238从所述托座236延伸到位于所述绝缘外壳底部的底托架(未示出)。所述底托架(未示出)和所述托座238坚固地保持着所述热管处于一个垂直位置。因此,邻近所述绝缘外壳的四个角的每一角设置有一个竖直方向的热管238。虽然本发明示出使用四个热管,但是根据具体的设计本发明能使用一个或更多的热管。

可滑动地安装到每个热管上的是一个夹紧装置240。所述夹紧装置240包括一个杆242,该杆可选择地容许所述夹紧装置在所述热管238上上下滑动或者将该夹紧装置锁定在热管上所需的位置。所述夹紧装置240由一种热传导材料,比如铝制成。一个可滑动的夹紧装置240连接到一个矩形架子244的每一角。因此,所述架子是可滑动的或者说是上下可调节的,以便容纳不同大小的容器。许多容器246,比如饮料容器布置在所述架子244上。容器246与所述架子244处于热交换的关系。在所述绝缘外壳内还可以设置多个相同的架子248。所述架子244、248由一种热传导材料,比如铝制成。虽然本发明示出是采用由实心金属制成的架子244、248,但是可以根据具体设计架子可以由一种材料制造,所述这种材料大体上不会限制在所述绝缘外壳内的空气流动,比如导线架子。

当所述斯特林冷却器218、220工作时,从包围着所述架子244、248的空气而来的热量和从设置在所述架子上的容器而来的热量被传递到所述架子,由所述架子传递到所述托座240,由所述托座传递到所述热管238。传递到所述热管238的热量引起在热管内的液体蒸发,从而吸收蒸发热。蒸发的液体,即气体,移动到热管的另外一端并冷凝。在凝缩中,凝结热被释放并通过所述托座236传递到斯特林冷却器220的冷却部26。在热管238中的所述凝缩液体通过一个位于所述管内的吸液芯(未示出)或由重力而从所述凝缩端输送到蒸发端。由所述吸液芯输送到蒸发端的液体因此又可以再次蒸发,重复所述的热交换循环。因此,当使用热管时,热量从所述架子244、248和包围着所述架子的空气被迅速和有效地传递到斯特林冷却器220的冷却部26而无需一个泵。此外,因为容器246与所述热传导架子244、248接触,所以在它们之间的热交换效率相对高。

通过斯特林冷却器218、220的运行,传递到两个斯特林冷却器的冷却部26的热量都被传递到两个斯特林冷却器的热部28。从两个斯特林冷却器218、220的热部28而来的热量然后传递到所述板226,然后从所述板传递到所述周围空气。空气由所述风扇232的作用移动并穿过板226促进了这种热交换。

参照图13-15,示出一种容器快速冷却装置250。该装置250包含一个细长的筒形主体252,该主体可回转地围绕其纵向轴线安装在一个底座254上。两个导轨256、258坐落在形成在所述底座254上的配合槽260、262中。球轴承264设置在槽260中,所述扁平导轨256自由地坐落在其上。一个电动机266安装到所述底座254上。电动机266的回转轴(未示出)连接到一个链条268,该链条又连接到一个可回转安装的齿轮270。所述导轨258具有齿轮齿,该齿轮齿与齿轮270的齿啮合。所述电动机266连接到一个控制器(未示出),该控制器控制着电动机的运行。所述控制器(未示出)被设计成控制所述电动机226使其在大约一个循环中在一个方向上重复地转动所述筒形主体252并转过270度再回到原来位置。即,每隔2到10秒来回地旋转;优选大约每隔5秒。

一个斯特林冷却器272设置在所述筒形主体252内部。所述斯特林冷却器272的冷却部26具有一个流体换热器130(图1)。一个流体换热器274以热交换的关系与斯特林冷却器272的热部28连接,所述流体换热器274包含一个环形的套环276,该环形套环限定出一个环形的流体通道278(图1)。所述环形套环276由一种热传导材料,比如铝制成。所述流体换热器130也包括一个流体入口280和一个流体出口282,它们与流体通道278(图1)液体相通。一个流体泵284被连接到所述流体换热器274的流体出口282,当连接到一个与流体入口280相连的管时,热交换流体可以通过流体换热器沿箭头(图1)所示的方向循环,使得由斯特林冷却器的热部28而来的热量被传递到流动通过所述流体换热器的热交换流体。

再一次参照图13-15,连接到斯特林冷却器274的冷却部26的流体换热器130的出口136通过一个管288被连接到一个流体容器286;所述液体容器由一个管290被连接到所述液体换热器的入口134。所述流体容器286包含一种如先前所述的流动的热交换流体。一个泵138与管288串联设置来将所述热交换流体从流体换热器130流动到流体容器286再回到所述流体换热器。连接到斯特林冷却器274的热部28的所述流体换热器274的出口282由一个管302连接到一个散热器蛇形管300;所述散热器蛇形管由一个管304连接到所述流体换热器的入口280。所述散热器蛇形管300包含一种如先前所述流动的热交换流体。一个泵284与管302串联设置来使所述热交换流体从流体换热器274流动到散热器蛇形管300再回到所述流体换热器。电风扇306邻近所述散热器蛇形管300设置,来将空气吹过所述散热器蛇形管。

所述流体容器286连接到一个气球状的、接触内部容器的环形套环308,该环形套环308可以通过一个管310由从所述流体容器而来的热交换流体填充。所述套环308通过一个管312连接到所述流体容器。一个泵314与所述管310串联设置,可选择地用从流体容器286而来的热交换流体充填所述套环308,将所述热交换流体通过所述管310从所述液体容器到达套环,通过所述管312回到所述流体容器。所述套环308由一种柔性的塑料制造,比如聚乙烯、聚丙烯等等,并包括许多加强肋部件。所述套环308具有充分的柔性以使它能顺应容器322的形状而接触放置在所述套环内部的容器的外表面。

所述内部套环308设置在一个环形的可膨胀的外部套环316中。一个电动流体泵318由一个管320连接到外部套环316。所述泵318可选择地操作将所述外部套环316用一种流体,比如空气膨胀或压缩。所述内部套环308和外部套环316被设计成当所述外部套环膨胀时,所述外部套环推动内部套环与容器322的外表面形成紧密的密切接触。而当所述外部套环未膨胀,或未完全膨胀时,所述内部套环能容许所述容纳在内部套环内的容器从中取出。

一个容器传送机构324邻近所述筒形主体252的端部设置,所述筒形主体252包含所述套环308、316,用于可选择地在环形的内部套环308中定位所述容器322,比如一个饮料容器,以及从其中取出所述容器。

所述容器迅速冷却装置250运行如下。当斯特林冷却器272工作时,从流体换热器130中的热交换流体而来的热量被传递到斯特林冷却器的所述冷却部26。然后在所述流体换热器130中被冷却的热交换流体通过所述管288被泵送到所述流体容器286。位于所述流体容器286中的热交换流体通过管290流回到所述流体换热器130。因此,在流体容器中的热交换流体由斯特林冷却器272连续地冷却直到在所述容器中的流体到达一个所需的温度。温度传感器(未示出)和一个控制电路(未示出)调整所述斯特林冷却器272和泵138的操作,以使在流体容器286中的热交换流体保持在所需的温度。

在流体容器286中的热交换流体的温度应该足够的低,以使它可以足够迅速地从处于周围温度的所述容器322和其内容物中去除热量,以便在需要的时间内达到需要的内容物温度。通常,在所述流体容器286中的热交换流体应该保持在大约0DEG到-100DEGF.之间;优选大约-30DEG到-60DEGF.之间;特别优选的是大约-50DEGF。适合于运行在这样低温度的热交换流体对于本领域技术人员来讲是公知的,包括酒精,比如醇类如甲醇和丙醇和其它适当的低温度工作流体。容器322的内容物的所需温度取决于内容物的性质和其最终的使用。例如,对于一种冷却饮料,比如可口可乐,通常所需温度为大约32DEG和40DEGF.之间。

斯特林冷却器272的工作将热量从所述冷却部26传递到热部28。然后在所述热部28的热量被传递到位于所述流体换热器274中的热交换流体。然后位于所述换热器274中的热的热交换流体由泵284流动通过所述散热器蛇形管300。所述风扇306将处于周围温度的空气移动穿过所述散热器蛇形管300,从热交换流体而来的热量被传递给所述移动的空气。然后经过冷却的热交换流体通过所述管304回到所述流体换热器274,在那里再一次开始循环。

当需要迅速地冷却一个容器322时,所述容器被放入所述传送机构324,所述传送机构被推入装置250的主体254中。这样一来,容器322被定位在环形内部套环308内。由于所述外部套环316没有膨胀,容器可以容易地插入内部套环308内。当容器322被插入内部套环308中时,虽然在内部套环308和容器322之间可能有一些接触,但是所述内部套环没有与容器处于紧密的密切接触状态以到达其顺应容器形状的程度。

在容器322定位到内部套环308之后,所述泵314使从流体容器286的所述热交换流体流过内部套环308。同时,所述泵318将一种流体,例如空气泵送进所述外部套环316。所述外部套环316的膨胀引起所述外部套环向内推所述内部套环308;因此,将所述内部套环推动与容纳在其中的容器322密切接触。由外部套环316施加于内部套环308的压力引起柔性的内部套环呈现出容纳在其中的容器322的形状。

当从所述流体容器286而来的热交换流体流过所述内部套环308时,从容器322和其内容物而来的热量被传递到内部套环内的热交换流体。由于这里具有一个冷却的热交换流体的容器286,所以能够迅速地从容器322和它的内容物吸收较大容量的热量。由于从容器322到内部套环308中的热交换流体的热交换可以迅速地进行,所以邻接容器壁的容器内容物根据内容物的性质可以冰冻。在含有二氧化碳饮料的情形,冰冻可能引起在它被开启时起泡沫,所以人们不喜欢。因此,在迅速冷却期间可能需要来回地旋转容器322以使容器的内容物被轻微地搅动或混合。一般地,一种饮料容器内部将包含较小的气泡。转动容器引起所述气泡滑动通过容器的内壁。正是这种沿着所述壁的气泡的运动通过移动邻近容器壁的液体而阻止在容器内部形成冰。这种容器中内容物相对较温和的混合使得不与容器壁邻接的内容物较热的部分向着容器壁移动从而提高了从所述内容物的热交换,从而避免内容物的冰冻。

为了来回地旋转容器322,所述电动机266被驱动。电动机266通过所述链条268可回转地驱动所述齿轮270。齿轮270的齿与导轨258的齿啮合并引起所述装置250的主体254围绕主体的纵向轴线旋转。首先所述电动机266在一个方向上驱动所述齿轮270,然后换向在相反的方向驱动所述齿轮。这使得所述装置250的主体254在一个方向上旋转然后在相反的方向旋转。根据容器322的内容物的性质,容器可能需要或多或少的旋转来获得内容物足够的混合以便在所需时间内获得所需量的热传递并避免内容物的冰冻。此外,对于一种饮料产品,比如可口可乐,在容器中具有较小的气泡,所述内容物主要是水,装置250的主体254应该回转一个角度,该角度在大约180度和300度之间;优选大约为270度。控制线路(未示出)被设置用来控制电动机266的运行以获得所需量和旋转频率。

由于在内部套环308中的热交换流体很冷,从容器322的热交换很迅速,所以由于在周围空气中产生水蒸汽的凝结和冰冻,有霜可能形成在容器的外部。这不认为是本发明的一个缺陷,事实上,从一个消费者的立场来看是需要的。

当所需要量的热已经从容器322和它的内容物中去除之后,这通常通过对冷却操作记时或者通过测量进入和流出所述内部套环308的热交换流体之间的温度差来控制,通过关闭所述泵318或者将所述泵换向变成从外部套环中抽出空气来使外部套环316缩小。所述外部套环316的缩小释放了由所述外部套环施加于内部套环308上的压力,从而将容器与所述内部套环的密切接触解除。这种容器322与内部套环308之间没有密切接触使得容器容易地从内部套环中取出。这可以通过将容器传送机构324拉出装置250的主体254完成。然后容器322和它的内容物准备被使用,比如饮用一种冰镇饮料。

如上所述,在某种情况下,在容器上可能形成霜。所以,根据具体设计,所述内部套环308可以用一种商标,一种标志,或其他花样或标记压花,使得形成在瓶外部的霜具有压花图案(未示出)。因此在所述内部套环308上的压花商标,标志,花样或标记将以霜的形式印刷在容器的外部。

虽然本发明以一种独立的装置出现,但是根据具体设计该快速冷却装置可以并入到其它装置,比如自动售货机,容器分配机等等。

参照图16,示出了一种用于分配液体的快速冷却装置,比如一种饮料分配器。所述装置包含在图1示出类型的斯特林冷却器324。所述斯特林冷却器324的冷却部26具有一个流体换热器130(图1)。所述斯特林冷却器的热部28装备有图3和4示出类型的金属散热器350。连接到斯特林冷却器324的冷却部26的流体换热器130的出口136(图1)通过一个管328(图16)被连接到一个流体容器326;所述流体容器由一个管330连接到所述流体换热器的入口134。所述流体容器326包含一种如先前所述的热交换流体。一个泵332与管328串联设置来将所述热交换液体从流体换热器130到流体容器326再回到所述流体换热器流动。

所述流体容器326由一个管336连接到一个固体换热器334。虽然换热器334示出为一种固体换热器,但是根据具体设计所述换热器可以是一种流体换热器。一个泵338与管336串联设置来将所述热交换液体从流体容器326到所述换热器334再回到所述流体容器流动。所述换热器334由一种热传导材料,比如铝制成。管336在所述换热器内部的部分由一种热传导材料制造以使从换热器而来的热量可以被传递到流动在所述管336中的热交换流体。所述管336设置在换热器334内部的部分也设置成一个蛇形管结构以使所述管的通路长度增加,也因此流动在管中的热交换流体在所述换热器中的停留时间增加,从而增加了热交换的机会。

一个管340在一端连接到一个要被冷却的液体源342,比如一种水或含二氧化碳水的加压源。管340另外一端连接到所述换热器334。管340在所述换热器334内部的部分由一种热传导材料制造以使从流动在所述管340中要被冷却的流体而来的热量可以被传递到换热器并最后传递到流动在所述管336中的热交换流体。所述管340设置在换热器334内部的部分也设置成一个蛇形管结构以使所述管的通路长度增加,也因此流动在管中的要被冷却的流体在所述换热器中的停留时间增加,从而增加了热交换的机会。

传感器342,344相应地设置在所述流体容器326和所述换热器344中,并由一个电路连接到一个控制器346。所述泵332,338和所述斯特林冷却器324也由一个电路连接到所述控制器346。所述控制器346控制所述斯特林冷却器324和泵332的运行以使在所述流体容器326中的热交换流体被保持在一个所需温度。通常,在所述液体容器342中的热交换流体应该保持在大约0DEG到-100DEGF.之间;优选大约-30DEG到-60DEGF.之间;特别优选的是大约-50DEG。适合于运行在这样低温度的热交换流体对于本领域技术人员来讲是公知的,包括酒精,比如醇类如甲醇和丙醇和其它适当的低温度工作流体。所述控制器346也控制所述泵338以使在所述流体容器326中足够数量的冷却的热交换流体流过换热器334,以使所述换热器保持在一个所需的温度。

当需要将冷却的液体从所述装置分配出去时,一个位于所述管340上的阀348打开以使被冷却的流体从所述源342流出,通过所述换热器334,然后分配进入一个接受容器(未示出),比如一个杯子。从流动在管340位于所述换热器334内部部分中的流体而来的热量被传递给制造换热器的材料,比如铝金属。然后位于制造换热器334的材料中的热量被传递到流动在管336位于换热器内部的部分中的热交换流体。变热的热交换流体从所述换热器334通过管336流动到达流体容器326。然后包含在所述流体容器326中的热交换流体被泵送到流体换热器130,该流体换热器130连接到所述斯特林冷却器324的冷却部26。位于流体换热器130中的变热的热交换流体将热量传输到斯特林冷却器324的冷却部26。通过斯特林冷却器324的运行,热量从冷却部26传递到热部28。然后从热部28而来的热量传递到所述散热器350。然后从散热器350而来的热量传递到包围着所述散热器的空气中。

参照图17,示出一个可运输的容器分配机352。该分配机352包含一个外部箱体354(虚线示出)。所述箱体354的形状不是本发明的关键,可以是适合包含内部机构所需的任何尺寸和形状,同时还要美观。此外,所述箱体354的大小和外形必须在一个机动车(未示出)中可运输,比如一辆轿车,一辆计程车,一辆公共汽车,一列火车,一艘船,一架飞机等等。

一对间隔设置的板356,358位于箱体354内部。所述板356,358限定出一个分配通路360。许多容器362堆置在所述分配通路360中。所述板356,358以一个弯曲的方式安排以使至少分配通路360的一个部分在外形上是弯曲的。虽然本发明示出具有弯曲的分配通路,但是分配通路的具体形状并不是本发明的关键所在。如前述其它实施例所述那样,比如图2和4示出的自动售货机,所述分配通路可以是竖直地直线形,或者可以是直斜面。分配通路的目的是在箱体354内部提供的空间内存放尽量多的容器362。箱体354的壁包括绝缘体(未示出)以使箱体外部环境与箱体内部之间的热交换最小化。

分配通路360包括一个分配端364,该端邻近所述分配通路的底部。门366邻接分配通路360的端部364设置在箱体354内以使位于所述分配通路端部的容器362可以从箱体内部用手取走。

至少分配通路360邻接端部364的一个部分由一个板368限定形成。所述板368由一种热传导材料,比如铝制成。当容器362处于分配通路中邻接所述端部364的部分中时,至少容器362的一部分接触所述板368。因此,就在每一容器362被分配通过所述门366之前,至少每一容器362的一部分与所述板368处于热交换接触关系。

所述板368由一个元件372以热交换的关系与图1示出类型的斯特林冷却器370的冷却部26连接。所述元件372由一种热传导材料,比如铝制成。因此,从所述板368而来的热量通过所述元件372流动到斯特林冷却器370的冷却部26。通过斯特林冷却器370的运行,热量从冷却部26传递到热部28。斯特林冷却器370的所述热部28连接到图3和4示出类型的一个散热器374上。所述散热器374由一种热传导材料,比如铝制成。所述散热器374也包括许多散热片376以便增加散热器暴露在周围空气中的表面的面积。通风孔(未示出)设置在所述箱体354中使得箱体外部的空气流过邻接散热器374的区域。同时也可包含一个风扇(未示出)邻接散热器374以便促进空气穿过所述散热器的运动从而增加从散热器到周围空气的传递热量。一个绝缘层(未示出)也设置在散热器374和所述斯特林冷却器370的热部28,以及斯特林冷却器的冷却部26,所述元件372和所述板368之间。

斯特林冷却器370由一个电路(未示出)连接到一个控制器(未示出),该控制器由一个电路(未示出)连接到一个绝缘外壳内部的传感器(未示出),绝缘外壳由箱体354和绝缘层(未示出)所限定。所述控制器(未示出)控制斯特林冷却器370的操作以使所述绝缘外壳内部保持在一个所需的温度。

所述可运输的容器分配机352通过往所述分配通路360中放置许多容器362而工作。斯特林冷却器370由一个电路(未示出)连接到一个运输该分配机的机动车的电系统(未示出)。所述斯特林冷却器370有意设计成不但在机动车的马达工作时由机动车的电系统操作运行而且所述斯特林冷却器具有十分低的电流需量以致于该斯特林冷却器可以仅仅由所述机动车的电池操作运行整晚而不会耗尽掉足够机动车启动所需的电池电量。

当容器362堆置在所述分配通路360,邻接分配通路的端部364的那些容器与板368处于金属对金属的接触中。这种接触使得容器362和它的内容物中的热量被传递到所述板368。从包围着所述板362的空气而来的热量也被传递到所述板。然后从所述板362而来的热量通过元件372传递到斯特林冷却器370的冷却部26。斯特林冷却器370将从冷却部26而来的热量传递给热部28,然后传递给散热器374。从散热器374而来的热量传递到周围空气中。结果容器362被冷却到所需温度。

参照图18,示出流体分配机378,比如一种冷却饮料分配机的原理图。该分配机378包含一个图1示出类型的斯特林冷却器380,该斯特林冷却器具有一个装备有流体换热器130的冷却部26(图1)。一个流体换热器274(图1)连接到斯特林冷却器378的热部28。连接到斯特林冷却器380的冷却部26的流体换热器130的出口136由一个管384连接到一个热交换盘绕管382。所述热交换盘绕管由一个管386连接到所述流体换热器的入口134。所述热交换盘绕管382由一种热传导材料,比如铜制成。所述热交换盘绕管382包含一种如前所述的热交换流体。一个泵388与管384串联设置将所述热交换流体从流体换热器130到热交换盘绕管382再通过所述管386回到流体换热器。

连接到斯特林冷却器380的热部28的所述流体换热器274的出口282由一个管392连接到一个散热器蛇形管390;所述散热器蛇形管由一个管394连接到所述流体换热器的入口280。所述散热器蛇形管390由一种热传导材料,比如铜制成。所述散热器蛇形管390包含一种如先前所述的热交换流体。一个泵396与管392串联设置来将所述热交换流体从流体换热器274到散热器蛇形管390再通过管394回到所述流体换热器。电风扇398邻近所述散热器蛇形管390设置来将空气吹过所述散热器蛇形管。

所述热交换盘绕管382设置在一种流体容器400的内部。流体容器400包含一种热交换流体,比如水。一个热交换盘绕管402设置在所述流体容器400内部。热交换盘绕管402的一端连接到一个被冷却和分配的流体源404,比如水。流体源404处于压力之下。热交换盘绕管402的另外一端被连接到一个碳酸化器406的流体入口。所述碳酸化器的流体出口由一个管410连接到一个流体分配头部408。二氧化碳气体源412由一个管414连接到碳酸化器406的进气口。一个加香料的饮料汁源416由一个管418连接到所述分配头部408。从所述管418而来的汁与由所述管410而来的经冷却的含二氧化碳的水在所述分配头部408混合形成最终的饮料。所述分配头部408也控制着饮料往一个饮料容器(未示出)中的分配,比如一个杯子。

一个控制器(未示出)由一个电路(未示出)连接到位于流体容器400中的一个传感器(未示出)。所述控制器(未示出)也由一个电路(未示出)连接到所述斯特林冷却器380和所述泵388和396。所述控制器控制调节斯特林冷却器380和泵388、396的运行,以使得足够的热交换流体流过所述热交换盘绕管382来将流体容器400中的流体冷却到一个需要的温度,足够的热交换流体流动通过所述散热器蛇形管390来将传递到所述斯特林冷却器的热部28的热量消散。

当需要将冷却的饮料从所述分配机378分配出去时,所述分配头部被驱动将适当的阀打开使加压水流动通过所述分配机并被分配进入一个接受容器(未示出)。因此,所述分配头部408的动作使得从所述源404的水流动穿过所述热交换盘绕管402。从流动通过所述热交换盘绕管402中而来的热量被传递给包含在所述流体容器400中的热交换流体。从所述流体容器400中的热交换流体而来的热量被传递给流动通过所述热交换盘绕管382的热交换流体。流动通过所述热交换盘绕管382的热交换流体返回到所述流体换热器130并将其热量传递给斯特林冷却器380的冷却部26。所述斯特林冷却器将热量从冷却部26传递给热部28。从斯特林冷却器380的热部28而来的热量被传递给流动通过所述流体换热器274的热交换流体。在所述流体换热器274中的热交换流体被泵送到所述散热器蛇形管390并将它的热量传递给包围着所述散热器蛇形管的空气。

从所述源412而来的加压二氧化碳气体通过管414进入到碳酸化器406并被溶解在所述从热交换盘绕管402而来的冷却水中。所述冷却的含二氧化碳水从碳酸化器406通过管410流到分配头部408。在所述分配头部408,所述含二氧化碳的水与管418流出的所述源416而来的加香饮料汁混合。与所述汁混合的冷却含二氧化碳水从分配头部408分配进入一个需要的饮料接受容器,比如一个杯子(未示出)。

参照图19,示出一种类似于图2和5示出的自动售货机420。所述自动售货机420包含一个绝缘外壳,该绝缘外壳由绝缘壁板形成,包括一个顶板422、一个背板424、一个前板426、一个左侧板428、一个右侧板(未示出)和一个底板430。一个图1示出类型的斯特林冷却器432安装在所述底绝缘板430上。所述斯特林冷却器432包括一个冷却部26和一个热部28(图1)。所述斯特林冷却器432安装在所述绝缘板430上,冷却部26位于所述板的一侧;即,位于顶部一侧,所述热部28位于所述板的相反一侧;即,底部一侧。

一个图3、4、6、8和16中示出类型的热传导散热器434连接到所述斯特林冷却器432的热部28。一个板436连接到所述斯特林冷却器432的冷却部26。许多示出在图3和4类型的槽或散热片438形成在所述板436的上表面上。

电风扇440安装到绝缘板430上。所述风扇440的设置使得它将空气沿箭头A所示方向移动。

一个局部绝缘板442安装到自动售货机420的背板424的底部,该局部的绝缘板442包括一个刻有凹槽的部分444。所述底板430也包括一个刻有凹槽的部分446,该刻有凹槽的部分446设计成与刻有凹槽的部分442紧密配合,将底板的后部支撑在自动售货机420内部。由一个碰锁机构(未示出)或其它本领域技术人员熟知的将一个板可拆卸固定的方式,将底板430的前部448可拆卸地固定到所述自动售货机420。因此,能够理解包括所述斯特林冷却器432的所述底板430可以相对较容易地插入所述自动售货机420或从其中拆除。

现在对所述自动售货机420的运行进行描述。最初,所述板430被定位在自动售货机420的底部。从包围着板436的空气而来的热量被传递给所述板。风扇440将空气移动穿过所述板以使热空气从侧边向所述板移动,而邻近所述板的冷空气向上向着堆置饮料容器的方向移动。所述板436将热量传递给斯特林冷却器432的冷却部26。斯特林冷却器432的工作将热量从所述冷却部26传递到热部28。从斯特林冷却器432的热部28而来的热量被传递到所述散热器434然后从所述散热器传递到周围空气。一个风扇(未示出)可用于将空气移动穿过散热器434。

当斯特林冷却器432需要适当地修理或停止运行,斯特林冷却器的整个组件,绝缘板430和风扇440都可以从所述自动售货机420拆除并用一个相同的组件更换。所述组件可以通过将碰锁(未示出)或其它将板430的前部448连接到自动售货机420的保持装置解开而得以拆除。所述板430可以向前滑动直到所述凹口444、446脱离。所述整个组件,包括斯特林冷却器432、散热器434、板430、板436和风扇440都可以作为一个整体从自动售货机420拆除。然后,一个相同构造的组件可以被插入自动售货机420底部的位置中。这使得自动售货机的修理较快和容易。对斯特林冷却器或其零组件的任何需要的修理都能在远一些的位置进行。这样一来,当修理进行时,不会长的时间地耽误自动售货机的操作。另外,在自动售货机420所处位置处,负责维修的人的技术水平可以相对较低,因为斯特林冷却器的实际修理可以在相对较远位置由熟练的修理人员完成。

参照图20,示出一个相对较小的GDM450。所述GDM450包含一个绝缘外壳,该绝缘外壳由相应的上下绝缘壁452、454,一个绝缘后壁456、绝缘侧壁(未示出)和位于前部的一个能打开的玻璃门458形成。一对水平的热传导金属架子460、462设置在所述绝缘外壳内部。所述架子460、462可以由一种热传导材料,比如铝制成,可以是一种金属的实体块或可以由一种导线架制成。许多容器464可以放置在所述架子460、462上。所述架子460、462通过一个竖直设置的热传导板466彼此连接。所述板466由一种热传导材料,比如铝制成,可以由实体金属或者一种导线架制成。

一个斯特林冷却器468邻接着后绝缘壁456设置在绝缘外壳外面。所述斯特林冷却器456为图1示出的类型,包括一个冷却部26和一个热部28。斯特林冷却器468的一部分贯穿所述后绝缘壁456使得所述冷却部26设置在绝缘外壳内部,所述热部28设置在所述绝缘外壳外部。斯特林冷却器的冷却部26以热交换关系被连接到所述支架460上。一个图3、4、6、8和19中示出类型的散热器470连接到所述斯特林冷却器468的热部28。所述散热器470由一种热传导材料,比如铝制成,并以热交换关系被连接到斯特林冷却器468的热部28。

对于所述GDM450的运行现在进行描述。从放置在架子460、462上的容器464而来的热量被传递到所述架子。同样地,从包围架子460、462的空气而来的热量传递到所述架子。从所述架子460而来的热量传递到斯特林冷却器468的冷却部26。从所述架子462而来的热量通过所述热传导板466传递到斯特林冷却器468的冷却部。斯特林冷却器468的工作将热量从所述冷却部26传递到热部28。从所述热部28而来的热量被传递到散热器470,然后将热量传递给包围散热器的空气。结果所述GDM450的绝缘外壳内部的容器464被冷却到所需的温度。

参照图21,示出一种后混合饮料自动售货机472。所述自动售货机472包含一个图1示出类型的斯特林冷却器474,具有一个冷却部26和一个热部28。斯特林冷却器474邻接一个流体容器476设置。所述流体容器476包含一种热交换流体478,比如水。一个热传导板480浸在所述热交换流体478中,所述热传导板包含许多散热片482。所述板480由一种热传导材料,比如铝制成。所述板480以热交换关系被连接到斯特林冷却器474的冷却部26。一个图3、4、6、8、16、19和20中示出类型的散热器484连接到所述斯特林冷却器474的热部28。所述散热器484由一种热传导材料,比如铝制成,并以一种热交换的关系与所述热部28相连,包括许多散热片486。一个风扇488邻接散热器484设置将空气移动穿过所述散热器。

一个热交换盘绕管490也浸在液体容器476的热交换流体478中。所述热交换盘绕管490由一种热传导材料,比如铜制成,并以热交换的关系与所述热交换流体478相连。所述盘绕管490的一端连接到被冷却的流体源492,比如一种含二氧化碳水和加香料汁的混合物,比如可口可乐,并与其流体相通。被冷却流体源492处于压力之下以使它可以可选择地流过所述盘绕管492。盘绕管490的另外一端被连接到自动售货机阀494用于与之流体相通。所述自动售货机阀494可选择地将冷却流体以公知的方式分配。

现在对所述自动售货机472的运行进行描述。所述自动售货机阀494被触发使来自被冷却流体源492的流体流到自动售货机阀并进入一个流体接受容器,比如一个杯(未示出)。从流动通过盘绕管490的流体而来的热量通过所述盘绕管的热传导壁被传递到所述流体容器476的热交换流体478。从热交换流体478而来的热量通过所述板480传递到斯特林冷却器474的冷却部26。斯特林冷却器474的工作将热量从所述冷却部26传递到热部28。从所述热部28而来的热量传递到所述散热器484然后传递到包围着所述散热器的空气。结果,流动通过所述盘绕管490到达自动售货机阀494的流体被冷却到一个所需温度。

参照图22-24,示出了一种后混合饮料自动售货机496。所述自动售货机496包含一个图1示出类型的斯特林冷却器498,具有一个冷却部26和一个热部28。斯特林冷却器498的冷却部26装备有一个图1示出类型的流体换热器500。斯特林冷却器498邻接一个流体容器502设置。所述流体换热器500的出口通过一个管504连接到所述流体容器502的入口。所述流体容器502被设计成包含一种适合于在低温工作的热交换流体。适当的热交换流体包括醇类,比如甲醇和丙醇。

一个绝缘容器506邻接所述流体容器502。容器506的所有的壁包括一种绝热材料。容器506充满水507。一个由一种热传导材料,比如铝制成的热交换矩阵508浸在容器506的水507中。所述热交换矩阵508包含一个中心主体元件510和许多散热片512,所述散热片512从所述主体元件在其顶部和底部向外延伸。每一散热片512的形状是截棱锥,其棱锥基部连接到所述中心元件510,而棱锥的切去了头的部分为中心元件的末梢。所述散热片512彼此均匀间隔设置形成许多行和排(图24)。如图23中可以看出,邻接所述中心元件510的相邻散热片512之间的距离小于散热片在它们的末端之间的距离。因此,相邻散热片512之间的间距从紧邻中心元件510到远离中心元件的末端在增大。

一个固体换热器522形成一个流体入口524和一个液体出口526。所述热交换矩阵508的流体入口514通过一个管520连接到流体容器502的出口。所述热交换矩阵508的出口516由一个管528连接到所述固体换热器522。虽然换热器522示出为一种固体换热器,但是根据具体设计所述换热器可以是一种流体换热器。所述固体换热器522由一种热传导材料,比如铝制成。

所述固体换热器522也形成一种正弦流体通路530,该正弦流体通路从所述流体入口524延伸到所述液体出口526。一个泵532与一个管534串联设置,所述管534将所述固体换热器522的出口526与流体换热器500的入口相连。所述泵532被设置用来将热交换流体从所述流体换热器500到所述液体容器502,通过所述热交换矩阵508,通过所述固体换热器522流回到处于斯特林冷却器498的冷却部26上的所述流体换热器500。

一个管536在一端连接到一个要被冷却的液体源538,比如含二氧化碳水和加香料汁形成的混合物的加压源,比如可口可乐。管536另外一端连接到所述固体换热器522的入口540。所述固体换热器522还具有一个第二流体通路542,该第二流体通路从所述流体入口540延伸到一个流体出口544。一个自动售货机阀546设置在所述固体换热器522的流体出口544。所述自动售货机阀546可选择地将冷却流体以公知的方式分配。

一个图3、4、6、8、16、19和20中示出类型的散热器548通过一个热管550连接到所述斯特林冷却器498的热部28。所述散热器548由一种热传导材料,比如铝制成,并以一种热交换的关系与所述热部28相连,且其包括许多散热片486。一个风扇(未示出)可以邻接散热器548设置以将空气移动穿过所述散热器。

适当的传感器、控制器和电路(所有都未示出)被设置用来控制所述斯特林冷却器498和泵532的操作,以便获得所需水平的固体换热器522的冷却。

现在对所述自动售货机496的运行进行描述。斯特林冷却器498的运行使得热量从包含在所述流体换热器500中的热交换流体中去除。所述泵532的运行使得位于流体换热器500中的冷却热交换流体流动到所述流体容器502。所述容器502供给冷却热交换流体以满足系统波动的流体流动需求。然后所述热交换流体从所述容器502流到所述热交换矩阵508。从包含在容器506中包围着所述热交换矩阵508的水507中而来的热量流入散热片512,流到中心元件510然后到达包含在流体通路518中的热交换流体。根据具体设计,足够的热量应该从容器506中的水507传递到流动穿过所述热交换矩阵508的热交换流体,以使得水的一部分,优选为大体上所有的水被转变成冰。构成热交换矩阵508的散热片512的形状被具体设计来适应水在冻结时的膨胀。由于散热片512的锥形形状,在冻结时冰的膨胀不会在所述散热片上施加过强的压力或者应力,因此避免了散热片的断裂或破坏。此外,因为水从固体到液体的相变必需的热量相对较大,所以包围着热交换矩阵508的冰块能提供相对较大的散热片使热交换流体流动通过。

然后在所述热交换矩阵508中的热交换流体流动到所述固体换热器522。当所述阀546被驱动,被冷却的液体从所述源538流动通过固体换热器522中的流体通路542。从流动在所述流体通路542中的流体而来的热量传递到所述固体换热器522然后传递到在固体换热器中流动穿过流体通路530的热交换流体。流动穿过所述流体通路530的变热的热交换流体然后流动到流体换热器500。然后从所述流动通过流体换热器500的热交换流体而来的热量传递到斯特林冷却器498的冷却部26。斯特林冷却器498的运行使得热量从冷却部26传递到热部28。然后从斯特林冷却器498的热部28而来的热量通过热管550传递到散热器548,然后在那里热量被传递到周围空气。

当然,应该理解,前述的内容仅仅涉及本发明的某些公开的实施例,很多改变或修改可以被进行,而没有脱离本发明的主旨和所附权利要求书限定的范围之外。

Claims (64)

1.一种装置,包含:一个绝缘外壳,所述外壳具有一个外部和一个内部;至少两个斯特林冷却器,设置在所述外壳的外部,所述斯特林冷却器每个都具有一个热部和一个冷却部;一个热传导元件,设置在所述外壳内部,所述热传导元件以热交换的关系连接到所述至少两个斯特林冷却器的所述冷却部,所述热传导元件具有一个表面面积,该表面面积大于所述至少两个斯特林冷却器的所述冷却部。
2.如权利要求1所述的装置,进一步包含:一个第二热传导元件,设置在所述外壳的外部,所述第二热传导元件以热交换的关系被连接到所述斯特林冷却器的至少一个的热部上,所述第二热传导元件具有一个表面面积,该表面面积大于所述斯特林冷却器之一的所述热部。
3.如权利要求书2的装置,还包含:一个第三热传导元件,设置在所述外壳的外部,所述第三热传导元件以热交换的关系被连接到所述另外一个斯特林冷却器的热部上,所述第三热传导元件具有一个表面面积,该表面面积大于所述另外一个斯特林冷却器的所述热部。
4.一种装置,包含:一个绝缘外壳;一个第一热传导元件,该第一热传导元件具有两端,所述第一热传导元件延伸穿过所述外壳,使其一端延伸进入所述外壳中,所述另外一端延伸在所述外壳外部;一个第一斯特林冷却器,设置在所述外壳的外部,所述第一斯特林冷却器具有一个热部和一个冷却部,所述第一斯特林冷却器的所述冷却部以热交换的关系可拆卸地连接到所述第一元件延伸到所述外壳外部的一端;一个第一热传导板,设置在所述外壳内部,所述第一热传导板以热交换的关系邻接所述第一元件延伸在所述外壳内部的一端,使得从所述外壳内的空气而来的热量可以从包围着所述第一板的空气通过所述板和所述第一元件流动到所述第一斯特林冷却器的所述冷却部。
5.如权利要求4的装置,其中,所述第一板具备的尺寸和形状具有增大的表面面积用来被周围空气接触。
6.如权利要求4的装置,其中,所述第一板具有许多槽,所述槽形成在所述第一板暴露在周围空气中的一个表面上。
7.如权利要求4的装置,还包含,一个第二热传导板,以热交换的关系被连接到所述第一斯特林冷却器的所述热部,使得热量可以从所述第一斯特林冷却器的热部通过所述第二板而流到包围着所述第二板的空气中。
8.如权利要求7的装置,其中,所述第二板具备的尺寸和形状具有增大的表面面积用来被周围空气接触。
9.如权利要求7的装置,其中,所述第二板具有许多槽,所述槽形成在所述第二板暴露在周围空气中的一个表面上。
10.一种装置,包含:一个绝缘外壳,所述外壳具有一个外部和一个内部;一个斯特林冷却器,设置在所述外壳的外部,所述斯特林冷却器具有一个热部和一个冷却部;一个热传导元件,该热传导元件设置在所述外壳内,并且以热交换的关系被连接到所述斯特林冷却器的所述冷却部,所述的热传导元件具有一个表面面积,该表面面积大于所述斯特林冷却器的所述冷却部的表面面积。
11.如权利要求10的装置,还包含:一个第二热传导元件,该元件以热交换的关系被连接到所述斯特林冷却器的所述热部,使得热量可以从所述斯特林冷却器的所述热部通过所述第二热传导元件流到包围着所述第二热传导元件的空气中。
12.如权利要求11的装置,其中,所述第二热传导元件具备的尺寸和形状具有增大的表面面积用来被周围空气接触。
13.如权利要求11的装置,其中,所述的第二元件是一个板,该板具有许多槽,所述槽形成在所述板暴露在周围空气中的一个表面上。
14.一种将一个绝缘外壳内部冷却的方法,包括:以热交换的关系可拆卸地将一个第一斯特林冷却器的一个冷却部与一个第一热传导元件连接,所述的第一热传导元件从所述外壳外部延伸到内部,并以热交换的关系与一个设置在所述外壳内部的热传导板连接。
15.如权利要求14的方法,其中所述板具备的尺寸和形状具有增大的表面面积用来被周围空气接触。
16.如权利要求14的方法,其中,所述的板具有许多槽,所述槽形成在所述板暴露在周围空气中的一个表面上。
17.一种装置,包含:一个绝缘外壳,所述外壳具有一个外部和一个内部;一个第一斯特林冷却器,具有一个冷却部和一个热部,所述第一斯特林冷却器的一部分延伸穿过所述外壳使得所述冷却部设置在所述外壳内部,所述热部设置在所述外壳外部;一个第一热传导元件,设置在所述外壳内部并以热交换的关系连接到所述第一斯特林冷却器的所述冷却部。
18.如权利要求17的装置,还包含:一个第二斯特林冷却器,该第二斯特林冷却器具有一个冷却部和一个热部,所述第二斯特林冷却器的一部分延伸穿过所述外壳使得所述冷却部设置在所述外壳内部,所述热部设置在所述外壳外部;所述第一热传导元件以热交换的关系连接到所述第二斯特林冷却器的所述冷却部。
19.如权利要求18的装置,还包含,一个第二热传导元件,设置在所述外壳的外部并以热交换的关系连接到所述第一和第二斯特林冷却器的热部。
20.如权利要求19的装置,其中,所述第一和第二热传导元件具有的尺寸和形状具有增大的表面面积用于被周围空气接触。
21.如权利要求20的装置,还包含,一个风扇,邻接所述第一热传导元件设置,用于将所述外壳内的空气移动穿过所述第一热传导元件。
22.如权利要求20的装置,还包含,一个风扇,邻接所述第二热传导元件设置,用于将所述外壳外部的空气移动穿过所述第二热传导元件。
23.一种将一个绝缘外壳内部冷却的方法,包括:以热交换的关系将一个第一斯特林冷却器的冷却部连接到一个设置在所述外壳内部的热传导元件,所述斯特林冷却器具有一个设置在所述外壳外部的热部和一个设置在所述外壳内部的所述冷却部,所述热传导元件具有一个表面面积,该表面面积大于所述斯特林冷却器的所述冷却部的表面面积。
24.如权利要求23的方法,进一步包含:以热交换的关系将一个第二斯特林冷却器的冷却部连接到一个设置在所述外壳内部的所述热传导元件上,所述第二斯特林冷却器也具有一个设置在所述外壳外部的热部和设置在所述外壳内部的所述冷却部。
25.一种将一个绝缘外壳内部冷却的方法,所述的绝缘外壳具有一个内部和一个外部,所述方法包括:可拆卸地以热交换的关系将一个斯特林冷却器的一个冷却部连接到一个设置在所述外壳内部的第一热传导板,所述斯特林冷却器的一个热部被设置在所述外壳的外部。
26.如权利要求25所述的方法,还包含:可拆卸地以热交换的关系将所述斯特林冷却器的所述热部与一个设置在所述外壳外部的第二热传导板连接。
27.一种装置,包含:一个绝缘外壳,至少部分地由一个可拆卸的绝缘板限定形成;一个第一斯特林冷却器,设置在所述外壳的外部,所述第一斯特林冷却器具有一个热部和一个冷却部,所述第一斯特林冷却器被连接到所述可拆卸的板上,所述第一斯特林冷却器延伸穿过所述绝缘板,使得所述第一斯特林冷却器的所述冷却部设置在所述绝缘外壳内部,而所述第一斯特林冷却器的所述热部被设置在所述绝缘外壳的外部;一个热传导元件,设置在所述外壳内部,所述热传导元件以一个热交换的关系被连接到所述第一斯特林冷却器的所述冷却部,所述热传导元件具有一个表面面积,该表面面积大于所述第一斯特林冷却器的冷却部的表面面积。
28.一种可运输的装置,包含:一个绝缘外壳,用于容纳许多容器,所述外壳具有一个内部、一个外部和一个门,所述门用于将所述容器从所述内部分配到所述外部,所述的外壳可以被安装在一个机动车里;一个分配通路,所述分配通路由一对间隔的元件限定形成,所述分配通路用于容纳堆置在一起的所述许多容器,并将它们按顺序从所述装置中分配出去,所述分配通路的与所述门邻接的一部分至少部分由一个热传导材料构成的一个第一元件限定形成,使得处于所述分配通路中的所述容器在从所述门分配出去之前接触到所述第一元件;一个斯特林冷却器,其具有一个热部和一个冷部,该斯特林冷却器被设置在所述绝缘外壳的外部,所述斯特林冷却器可以由所述机动车的电力系统提供电力,所述斯特林冷却器的冷却部以热交换的关系被连接到所述第一元件上。
29.如权利要求28的装置,其中,还包含一个第二元件,该第二元件由一种热传导材料制成,所述第二元件的一端以热交换的关系被连接到所述第一元件上,而所述第二元件的另外一端以热交换的关系被连接到所述斯特林冷却器的所述冷却部。
30.一种方法,包括:在所述容器从所述外壳分配出去之前,用一个热传导元件接触所述容器的至少一部分,使得热量从所述容器传递到所述热传导元件,所述热传导元件以热交换的关系被连接到一个斯特林冷却器的一个冷却部。
31.一种方法,包括:所述容器被从所述绝缘外壳中分配出去之前,用一个热传导元件接触所述容器的至少一部分,使得热量从所述容器传递到所述热传导元件,所述热传导元件以热交换的关系连接到一个斯特林冷却器的冷却部,所述绝缘外壳设置在一个机动车中,所述斯特林冷却器由所述机动车的电力系统供电。
32.一种容器分配装置,包括:一个绝缘外壳,所述外壳具有一个外部和一个内部;一对间隔设置的元件,设置在所述外壳内部,所述板限定一个通路,该通路用于容纳多个堆置的容器,所述间隔元件的至少之一的至少一部分由一种热传导材料制成,使得所述堆置在其中的容器的至少一些在所述容器从所述装置分配出去之前接触到所述元件的所述热传导部分;一个斯特林冷却器,设置在所述外壳的外部,所述斯特林冷却器具有一个热部和一个冷却部;一个流体换热器,以热交换的关系与所述斯特林冷却器的所述冷却部相连;一个流体管路环,连接着所述流体换热器与之流体相通,所述流体管路环还与所述元件的所述热传导部分处于热交换的关系;一个泵,可控制地与所述流体管路环相连,用于将一种热交换流体从所述流体换热器流动通过所述管路到达所述元件和返回到所述流体换热器,使得从所述元件的所述热传递部分而来的热量被传递给所述流动的流体,而从所述流动的流体而来的热量传递给所述斯特林冷却器的所述冷却部。
33.如权利要求32的装置,其中所述间隔设置的元件为竖直方向排列的板。
34.如权利要求32的装置,其中所述间隔设置的元件为弯曲方式设置的板。
35.如权利要求32的装置,其中所述的流体换热器包括一个环形套环,所述环形套环围绕所述斯特林冷却器的所述冷却部设置。
36.如权利要求32所述的装置,还包含一个板,该板与所述斯特林冷却器的所述热部以热交换的关系相连。
37.一种容器分配装置,包括:一个绝缘外壳,所述外壳具有一个外部和一个内部;至少一个倾斜的板,设置在所述外壳内部,所述倾斜的板限定形成一个倾斜的表面,该倾斜表面用于支撑多个倾斜堆置的容器,所述板的至少一部分由一种热传导材料制成,使得所述堆置在其上的容器的至少一部分在所述容器从所述装置分配出去之前接触到所述板的所述热传导部分;一个斯特林冷却器,设置在所述外壳的外部,所述斯特林冷却器具有一个热部和一个冷却部;一个流体换热器,以热交换的关系与所述斯特林冷却器的所述冷却部相邻设置;一个流体管路,具有第一和第二部分,所述管路的第一部分连接着所述流体换热器与之流体相通,所述第一部分还以热交换的关系与所述板的所述热传导部分相连;所述管路的所述第二部分以热交换的关系与所述板的所述热传导部分相连,所述第二部分还与所述流体换热器相连与之流体相通;一个泵,可控制地与所述流体管路相连,用于将一种热交换流体从所述流体换热器流动通过所述管路到达所述板和返回到所述流体换热器,使得从所述板而来的热量被传递给所述流动的流体,而从所述流动的流体而来的热量传递给所述斯特林冷却器的所述冷却部。
38.一种容器分配装置,包括:一个绝缘外壳,所述外壳具有一个外部和一个内部;至少两个板,以间隔的关系设置在所述外壳内部,每个所述的板都限定形成一个通路,该通路用于以堆置关系容纳多个容器,每个所述板的至少一部分由一种热传导材料制成,使得所述堆置在其上的容器的至少一部分在所述容器从所述装置分配出去之前接触到所述板的所述热传导部分;一个斯特林冷却器,设置在所述外壳的外部,所述斯特林冷却器具有一个热部和一个冷却部;一个流体换热器,以热交换的关系与所述斯特林冷却器的所述冷却部邻接;一个流体管路,具有第一部分、第二部分和第三部分,所述管路的第一部分连接着所述流体换热器与之流体相通,所述第一部分还以热交换的关系与所述板之一的所述热传导部分相连;所述管路的所述第二部分以热交换的关系与所述一个板的所述热传导部分相连,还与所述其它板的所述热传导部分相连;所述管路的第三部分以热交换的关系与所述其它板的所述热传导部分相连,所述第三部分还与所述流体换热器相连与之流体相通;一个泵,可控制地与所述流体管路相连,用于将一种热交换流体从所述流体换热器经过所述管路流动到达所述一个板,到达所述另外一个板和返回所述流体换热器,使得从所述板而来的热量被传递给所述流动的流体,而从所述流动的流体而来的热量传递给所述斯特林冷却器的所述冷却部。
39.一个容器分配装置,包括:一个绝缘外壳,所述外壳具有一个外部和一个内部;至少两个板,以间隔的关系设置在所述外壳内部,每个所述的板都限定形成一个通路,该通路用于以堆置关系容纳多个容器,每个所述板的至少一部分由一种热传导材料制成,使得所述堆置在其上的容器中的至少一部分在所述容器从所述装置分配出去之前接触到所述板的所述热传导部分;一个斯特林冷却器,设置在所述外壳的外部,所述斯特林冷却器具有一个热部和一个冷却部;一个流体换热器,以热交换的关系与所述斯特林冷却器的所述冷却部邻接;一个第一总管,具有一个入口和至少两个出口;一个第一流体管路,连接着所述流体换热器与之流体相通,所述第一流体管路还连接着所述总管;一个第二流体管路,与所述总管出口之一相连与之流体相通,所述第二流体管路还以热交换的关系与所述板之一的所述热传导部分相连;一个第三流体管路,与所述总管的另外一个出口相连与之流体相通;所述第三管路还以热交换的关系与所述另外一个板的所述热传导部分相连;一个第二总管,具有至少两个入口和一个出口;一个第四流体管路,以热交换的关系与所述板之一的所述热传导部分相连,所述第四管路还与所述第二总管的所述入口之一相连;一个第五流体管路,以热交换的关系与所述板的另外一个的所述热传导部分相连,所述第五管路还与所述第二总管的另外一个入口相连;一个第六流体管路,与所述第二总管相连与之流体相通,所述第六管路还与所述流体换热器相连与之流体相通;一个泵,可控制地与所述流体管路相连,用于将一种热交换流体从所述流体换热器流动到达所述第一总管,到达所述板,到达所述第二总管和返回所述流体换热器,使得从所述板而来的热量被传递给所述流动的流体,而从所述流动的流体而来的热量传递给所述斯特林冷却器的所述冷却部。
40.一种容器分配装置,包括:一个绝缘外壳,所述外壳具有一个外部和一个内部;装置,设置在所述外壳内部用于限定一个通路,该通路用于容纳堆置关系放置的多个容器并将所述容器从其中分配出去;热传导装置,与所述通路装置相连,使得堆置在所述通路中的所述容器的至少一部分在所述容器被从所述装置中分配出去之前接触所述的热传导装置;一个斯特林冷却器,设置在所述外壳的外部,所述的斯特林冷却器具有一个热部和一个冷却部;装置,用于将一种热交换流体从所述斯特林冷却器的所述冷却部流到所述热传导装置和返回所述冷却部,使得所述热交换流体与所述热传导装置和与所述斯特林冷却器的所述冷却部经历了热交换。
41.一种容器分配装置,包括:一个绝缘外壳,所述的外壳具有一个外部、一个内部以及一个可打开的门,所述的门用于取出存放在所述外壳内的容器;至少一个竖直方向的流体管路,设置在所述外壳内,所述流体管路具有一个入口端和一个出口端,所述流体管路由一种热传导材料制成;至少一个热传导架子,设置在所述外壳内,所述的架子与所述的管路以热交换的关系相连;至少一个斯特林冷却器,具有一个热部和一个冷却部;一个流体换热器,邻接所述斯特林冷却器的所述冷却部设置并与之处于热交换的关系;一个第二流体管路,与所述流体换热器相连,以及与所述竖直管路的所述入口端相连;一个第三流体管路,与所述竖直管路的所述出口端连接和与所述流体换热器连接;一个泵,可控制地与所述管路相连,用于将一种热交换流体从所述流体换热器流到所述竖直管路和返回。
42.如权利要求41所述的装置,其中所述的架子可滑动地连接到所述竖直管路上使得所述架子在所述外壳中在竖直方向上可以调节。
43.一个容器分配装置,包括:一个绝缘外壳,所述外壳具有一个外部和一个内部;一对间隔设置的元件,设置在所述绝缘外壳内部,所述元件限定形成一个通路,该通路用于以堆置关系容纳多个容器,所述间隔设置元件的至少其中之一的至少一部分由一种热传导材料制成,使得所述堆置在其中的每个容器的至少一部分在所述容器从所述装置分配出去之前接触到所述元件的所述热传导部分;一个斯特林冷却器,具有一个热部和一个冷却部;一个流体换热器,以热交换的关系与所述斯特林冷却器的所述冷却部邻接;一个热传导腔室,限定形成一个流体腔,所述流体腔与所述流体换热器相连与之流体相通;一个泵,可控制工作将一种热交换流体从所述流体换热器流动到达所述腔室和返回所述流体换热器。
44.一种装置,包含:一个斯特林冷却器,具有一个热部和一个冷却部;一个流体换热器,邻接所述斯特林冷却器的冷却部设置,并且与其处于热交换的关系;一个流体容器,用于容纳一种热交换流体,所述流体容器被连接到所述流体换热器以便它们之间流体相通;一个泵,可以控制工作将所述热交换流体从所述流体容器流过所述流体换热器和返回;一个内部柔性环形套管,用于包含所述热交换流体和用于在其中以热交换的关系容纳一个容器,所述套管被连接到所述流体容器与之流体相通;一个泵,可控制工作将位于所述流体容器中的热交换流体流过所述内部套管和返回;一个环形外部可膨胀套管,围绕所述内部套管设置,使得当所述外套管膨胀时,所述内部套管被压迫而与容纳在内部套管中的容器接触,当所述外套管不膨胀时,所述容器可以从所述内套管取出;一个泵,可控制地与所述外套管相连,可选择地膨胀所述外套管。
45.如权利要求44的装置,还包含,一个第二流体换热器,邻接所述斯特林冷却器的热部设置,并且与其处于热交换的关系;一个流体导管盘绕管,由一种热传导材料制成,被连接到所述第二流体换热器以便在它们之间流体相通;一个泵,可控制工作将一热交换流体从所述第二换热器流过所述盘绕管和返回。
46.如权利要求45的装置,还包含,一个风扇,邻接所述盘绕管设置用于将空气移动穿过所述盘绕管。
47.如权利要求44所述的装置,还包含:一个外壳,用于容纳所述内套管和外套管,所述外壳被可回转地安装;一个马达,可控制地与所述外壳相连,用于可选择地转动所述外壳。
48.如权利要求44的装置,还包含,一个传送机构,该传送机构被控制工作有选择地将一个容器移动进入所述内部套管和移出所述内部套管。
49.一种装置,包括:一个斯特林冷却器,具有一个热部和一个冷却部;一个第一流体换热器,邻接所述斯特林冷却器的所述冷却部并与之处于热交换的关系;一个流体容器,用于容纳一种热交换流体,所述流体容器被连接到所述第一流体换热器与之流体相通;一个泵,可控制工作将所述热交换流体从所述流体容器流动通过所述第一流体换热器并返回;一个第二流体换热器,具有一个流体入口、一个流体出口、一个热交换流体入口和一个热交换流体出口,所述第二热交换器可控制工作将从所述入口到所述出口的流体流动而来的热量传递给从所述热交换流体入口流到所述热交换流体出口的热交换流体,所述的流体入口可以与一个压力状态下的流体源相连,使得所述流体可以从所述流体入口流到所述流体出口;一个泵,可控制工作将所述热交换流体从所述流体容器流动到所述第二流体换热器并返回。
50.一种方法,包含:将一种热交换流体从一个流体容器流通到一个换热器,该换热器与一个斯特林冷却器的冷却部处于热交换关系,使得所述流体容器中的热交换流体处于一个所需温度;将一个内含要被冷却液体的容器固定在一个套管中,所述套管可以由从所述流体容器而来的所述热交换流体填充;将所述容器与所述套管处于热交换接触状态;使所述热交换流体从所述流体容器流过所述套管和返回,使得从所述容器和其内含的液体而来的热量被传递到所述流过所述套管的热交换流体;将所述容器与所述套管脱离接触。
51.如权利要求50的方法,还包含下述步骤,当所述套管与所述容器处于接触时,将所述容器回转,使得包含在所述容器内的液体被混合。
52.一种装置,包含:一个斯特林冷却器,具有一个热部和一个冷却部;一个第一流体换热器,与所述冷却部处于热交换的关系;一个流体容器,用于包含一种热交换流体,所述流体容器被连接到所述第一流体换热器以便它们之间流体相通;一个泵,可被控制工作将所述流体容器中的所述热交换流体流通到所述第一流体换热器和返回,以便将所述热交换流体保持在一个所需的温度;一个第二流体换热器,连接到所述流体容器与之流体相通,所述第二流体换热器可被连接到一个要被冷却的液体源,使得从要被冷却的液体而来的热量被传递到位于所述第二流体换热器中的所述热交换流体;一个泵,可控制工作使位于所述流体容器中的热交换流体流到所述第二流体换热器和返回。
53.一种装置,包含:一个斯特林冷却器,具有一个热部和一个冷却部;一个第一流体换热器,与所述冷却部处于热交换的关系,所述第一流体换热器包含一个第一热交换流体;一个流体容器,用于容纳一个第二热交换流体;一个第二流体换热器,设置在位于所述流体容器中的所述热交换流体中;一个泵,可被控制工作将所述第一流体换热器中的所述第一热交换流体流到所述第二流体换热器和返回,以便将所述容器中的所述第二热交换流体保持在一个所需温度;一个第三流体换热器,设置在位于所述流体容器中的第二热交换流体中,所述第三流体换热器可以被连接到一个要被冷却的液体源以便与之液体相通,所述要被冷却的液体处于加压状态下,以便它可以有选择地流动通过所述第三流体换热器,所述第三流体换热器被连接到一个流体分配机,以便有选择地将所述被冷却的流体流通通过所述第三流体换热器,然后到达所述流体分配机。
54.一种装置,包含:一个斯特林冷却器,具有一个热部和一个冷却部;一个流体容器,用于容纳一种热交换流体;一个热传导元件,设置在位于所述流体容器中的所述热交换流体中,所述热传导元件以热交换的关系被连接到所述斯特林冷却器的所述冷却部;一个流体换热器,设置在位于所述流体容器中的所述热交换流体中,所述流体换热器可以被连接到一个被冷却液体源以便与之液体相通,所述流体换热器被连接到一个液体自动售货机用来有选择地将被冷却的液体流动通过所述流体换热器然后流到所述液体自动售货机。
55.一种方法,包含:将一种热交换流体从一个流体容器流通到一个换热器,该换热器与一个斯特林冷却器的冷却部处于热交换关系,使得所述容器中的热交换流体处于一个所需温度;将位于所述流体容器中的所述热交换流体流通通过一个第二换热器和返回;将一种被冷却的液体流动通过所述第二换热器以使从所述流动的要被冷却的液体中而来的热量传递到流通通过所述第二换热器中的所述热交换流体。
56.一种容器分配装置,包含:一个绝缘外壳,所述绝缘外壳具有一个外部和一个内部;装置,设置在所述外壳内用来限定形成一个通路,所述通路用于容纳许多以堆置关系容纳在其中的容器和用于将各个容器分配出去;热传导装置,与所述通路装置相连,以便堆置在所述通路中的每个容器的至少一部分在每一个所述容器被从所述通路装置中分配出去之前接触所述热传导装置;一个斯特林冷却器,设置在所述外壳外部,所述斯特林冷却器具有一个热部和一个冷却部;至少一个热管,连接到所述冷却部和所述热传导装置。
57.一种容器分配装置,包含:一个绝缘外壳,该绝缘外壳具有一个外部和一个内部和一个用于取出包含在所述外壳中的容器的门;至少一个热传导架子,设置在所述外壳内部用于支持许多位于其上的容器;一个斯特林冷却器,设置在所述外壳外部,所述斯特林冷却器具有一个热部和一个冷却部;至少一个热管的一端被连接到所述冷却部上,而另外一端被连接到所述热传导架子上。
58.一种方法,包含:操作运行一个斯特林冷却器,该斯特林冷却器具有一个热部和一个冷却部,所述斯特林冷却器的所述冷却部连接到一个热管的一端,所述热管的另外一端被连接到一个位于所述绝缘外壳内部的一个热传导元件,使得从所述热传导元件而来的热量通过所述热管被传递到所述斯特林冷却器的所述冷却部。
59.一种装置,包括:一个中心元件,所述中心元件从一个入口到一个出口,限定形成一个流体通路;至少两个相邻的细长元件从所述中心元件向外延伸,所述细长的元件为锥形,使得所述两个细长元件远离所述中心元件的末端之间的距离大于所述相邻的细长元件邻接所述中心元件处之间的距离。
60.如权利要求59的装置,其中,所述细长元件为一种截棱锥形状。
61.一种装置,包含:一个斯特林冷却器,具有一个热部和一个冷却部;一个第一换热器,与所述斯特林冷却器的所述冷却部处于热交换的关系,并可被控制工作将从位于所述第一换热器中的热交换流体而来的热量去除;一个流体容器,用于容纳一种相变的流体;一个第二换热器,设置在所述流体容器中的所述相变流体中,并与所述第一换热器中的所述热交换流体流体相通,所述第二换热器可被控制工作将热量在所述相变流体和所述第二换热器中的所述热交换流体之间传递;一个第三换热器,与所述第二换热器中的热交换流体流体相通,并被控制工作使热量从要被冷却的液体中去除,该要被冷却的液体与第三换热器处于热交换的关系;一个泵,被控制工作将所述热交换流体从所述第一换热器流到所述第二换热器流到所述第三换热器和返回。
62.如权利要求60的装置,其中,所述相变流体是水。
63.一种方法,包含:将热量从一种热交换流体中去除,所述热交换流体与一个斯特林冷却器的一个冷却部处于热交换的关系;将所述热交换流体流到一个第一换热器,然后通过一个第二换热器,所述第一换热器设置在位于一个流体容器中的一种相变流体中;将一种被冷却的液体流动通过所述第二换热器,以使从所述流动的要被冷却的液体中而来的热量传递到流通通过所述第一和第二换热器中的所述热交换流体。
64.如权利要求63的方法,还包含,将足够的热量从所述相变流体中去除而将所述相变流体的至少一部分从液相转变到固相。
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