CN202548966U - 可同时提供冷饮和热饮的饮料自动售货机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可同时提供冷饮和热饮的饮料自动售货机，包括CO2压缩机、热水制取装置、气体冷却器、内部换热器、膨胀阀、冷藏装置、气液分离器、电磁阀和控制系统，内部换热器分别与CO2压缩机及气体冷却器相连接，冷藏装置分别通过膨胀阀及气液分离器与内部换热器相连接，热水制取装置及控制系统分别与电磁阀相连接。本实用新型采用自然工质CO2作为制冷剂，通过一个循环实现同时制取冷饮和热饮，热饮为60～70℃和90～100℃两个温度范围的热水；冷饮为0℃左右的瓶装或罐装饮料，根据消费者的使用情况自动进行运行模式的切换，保证冷饮和热饮的稳定供应和机组的高效运行，由于使用自然工质，具备节能优势的同时也具备环保优势。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种饮料自动售货机，具体是一种可同时提供冷饮和热饮的饮料自动售货机。
背景技术
随着生活水平的日益提高，人们追求灵活、方便、快捷以及自助式服务的高品质生活的理念使得自动售货机得到了迅猛的发展，其中更是以饮料自动售货机为主导。同时，伴随着饮料自动售货机的普及，人们对其功能的要求也在不断提高。消费者们在要求饮料自动售货机能提供温度为0～5℃的瓶装或罐装饮料的同时，也希望其能提供65～100℃的热水用于冲泡果珍、咖啡或茶叶等。目前，市场上已有的饮料自动售货机大多数为只提供罐装或瓶装的冷饮的自动售货机，且此类自动售货机都采用R134a等常规制冷剂作为制冷工质；而市场上已有的可提供热饮的饮料自动售货机都采用电加热来制取热水。
因而，在当今这个节能和环保受到越来越多的关注的时代背景下，市场上已有的饮料自动售货机存在如下问题：1.对于提供冷饮的饮料自动售货机而言，R134a等常规制冷剂的大量使用会带来臭氧层破坏和温室效应等环境问题；2.对于提供热饮的饮料自动售货机而言，一方面，使用常规的制冷剂不能将热水加热到所需的目标温度，另一方面，电加热制取热水的效率较低，达不到节能的要求；3.不能满足消费者需要不同温度热水的需求。
经专利检索发现，国内关于饮料自动售货机的专利主要集中于对机器的控制系统或部件结构做出改进，并没有关于利用CO2作为循环工质且能同时提供冷饮和热饮的饮料自动售货机的专利。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种更为节能，并且采用CO2作为循环工质以达到环保的目的可同时提供冷饮和热饮的饮料自动售货机，可以同时向消费者提供0℃左右的罐装或瓶装饮料，60～70℃的低温热水和90～100℃的高温热水。
本实用新型是通过以下技术方案实现的。
一种可同时提供冷饮和热饮的饮料自动售货机，其特征在于，包括CO2压缩机、热水制取装置、气体冷却器、内部换热器、膨胀阀、冷藏装置、气液分离器、电磁阀和控制系统，其中，内部换热器分别与CO2压缩机及气体冷却器相连接，冷藏装置分别通过膨胀阀及气液分离器与内部换热器相连接，热水制取装置及控制系统分别与电磁阀相连接。
优选地，所述热水制取装置包括高温热胆和低温热胆，所述电磁阀包括第一电磁阀和第二电磁阀，所述高温热胆和低温热胆分别与第一电磁阀和第二电磁阀并联后再彼此串联。
优选地，所述高温热胆和低温热胆均采用带有水银涂层的真空保温结构，所述CO2压缩机的CO2流通盘管从高温热胆和低温热胆的中部穿过。
优选地，所述控制系统包括控制器、第一温度传感器、第二温度传感器、风扇及连接部件，其中，连接部件包括两根温度传感器信号线及三根控制信号输出线，控制器通过两根温度传感器信号线分别与第一温度传感器和第二温度传感器相连接，控制器通过三根控制信号输出线分别与第一电磁阀、第二电磁阀及风扇相连接。
优选地，所述第一温度传感器4和第二温度传感器7分别设置在热水制取装置的高温热胆和低温热胆的壁面上。
优选地，所述膨胀阀为TBR阀。
优选地，所述内部换热器的出口分别与CO2压缩机的进口及膨胀阀的进口相连接，内部换热器的进口分别与气体冷却器的出口及气液分离器的出口相连接，冷藏装置的进口及出口分别通过膨胀阀及气液分离器与内部换热器相连接。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1、功能更加全面：可同时向消费者提供冷饮和热饮；且热饮包括60～70℃和90～100℃两个温度范围的热水；
2、结构更加紧凑：仅通过一个循环来实现同时制热和制冷的功能且加之CO2较好的传热性能，可以使机组的部件做的更为紧凑，实现小型化；
3、更加节能：克服了采用电加热的方法制取热水所存在的能耗高的缺点，高温热胆和低温热胆将原先对于制冷机而言需要排到环境中的“废热”作为热源加以利用，提高了机组的节能效果；另一方面，气体冷却器和内部换热器对节流前的CO2的冷却的强化也进一步提高了机组的制冷性能；
4、更加环保：通过采用自然工质CO2作为制冷剂，避免了使用常规制冷剂所带来的臭氧层破坏和温室效应等环境问题，因而更加环保。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图中，1为CO2压缩机；2为高温热胆；3为第一电磁阀、6为第二电磁阀；4为第一温度传感器、7为第二温度传感器；5为低温热胆；8为气体冷却器；9为风扇；10为控制器；11为内部换热器；12为膨胀阀；13为冷藏装置；14为气液分离器。
具体实施方式
下面对本实用新型的实施例作详细说明：本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，本实施例包括CO2压缩机1、热水制取装置、气体冷却器8、内部换热器11、膨胀阀12、冷藏装置13、气液分离器14、电磁阀和控制系统，其中，内部换热器11分别与CO2压缩机1及气体冷却器8相连接，冷藏装置13分别通过膨胀阀12及气液分离器14与内部换热器11相连接，热水制取装置及控制系统分别与电磁阀相连接。
热水制取装置包括高温热胆2和低温热胆5，电磁阀包括第一电磁阀3和第二电磁阀6，高温热胆2和低温热胆5先分别与第一电磁阀3和第二电磁阀6并联后再彼此串联。
控制系统包括控制器10、第一温度传感器4、第二温度传感器7、风扇9及连接部件，其中，连接部件包括两根温度传感器信号线和三根控制信号输出线，控制器10通过两根温度传感器信号线分别与第一温度传感器4和第二温度传感器7相连接，控制器通过三根控制信号输出线分别与第一电磁阀、第二电磁阀及风扇相连接。
在本实施例中，高温热胆2用于制取90～100℃的高温热水，低温热胆5用于制取60～70℃的低温热水，高温热胆2和低温热胆5采用带有水银涂层的真空保温结构，且CO2压缩机1的CO2流通盘管从高温热胆2和低温热胆5的中部穿过，从而使热胆中的水和盘管中的CO2进行充分的换热以制取热水。
控制系统可以根据低温热胆5和高温热胆2中的水温，控制第一电磁阀3和第二电磁阀6的开启和关闭以及风扇9的启停状态。
风扇9包括风机和叶轮两个组成部件，其中，风机为可通过控制器来控制启停的风机，用于在必要时提高气体冷却器与空气的换热效率。
膨胀阀12采用TBR阀(Thermal Backpressure Regulator：热力背压调节器)，根据气体冷却器8进口处的CO2温度对循环的高压侧压力进行调节，从而间接保证两热胆中热水的制取。
冷藏装置13采用普通冷饮自动售货机的设置，用于维持瓶装或罐装饮料的温度。
第一电磁阀3和第二电磁阀6为两个可由控制器控制开闭的电动二通阀，且分别和两个用于制取热水的热胆相并联。
控制器10为可采集温度信号并通过比较输出控制信号的控制器，其通过信号线依次与两个温度传感器、两个电磁阀以及风机相连接。
第一温度传感器4和第二温度传感器7分别置于高温热胆和低温热胆的壁面上，用于监测两热胆内的水温。
内部换热器11的出口分别与CO2压缩机1的进口及膨胀阀12的进口相连接，内部换热器11的进口分别与气体冷却器8的出口及气液分离器14的出口相连接，冷藏装置13的进口及出口分别通过膨胀阀12及气液分离器14与内部换热器11相连接，用以进一步冷却膨胀阀12进口的CO2以及提高CO2压缩机1进口处CO2的过热度。
本实用新型能实现下述四种运行模式：
(1)当高温热胆和低温热胆中的水温都未超过设定温度，即高温热胆中的水温低于100℃且低温热胆中的水温低于70℃时，电磁阀3和电磁阀6处于关闭状态，经压缩机压缩后的高温CO2气体进入高温热胆和低温热胆中的盘管制取热水；风扇9处于停止状态，CO2气体在气体冷却器中经自然对流冷却后流入内部换热器；
(2)当高温热胆中的水温超过设定温度而低温热胆中的水温未超过设定温度，即高温热胆中的水温超过100℃而低温热胆中的水温低于70℃时，电磁阀3打开，将高温热胆旁通，从而大幅度减少对高温热胆中热水的加热量；电磁阀6处于关闭状态；风扇9处于停止状态，CO2气体在气体冷却器中经自然对流冷却后流入内部换热器；
(3)当高温热胆中的水温未超过设定温度而低温热胆中的水温超过设定温度，即高温热胆中的水温低于100℃而低温热胆中的水温高于70℃时，电磁阀3处于关闭状态；电磁阀6打开，将低温热胆旁通，从而大幅度减少对低温热胆中热水的加热量；风扇9处于停止状态，CO2气体在气体冷却器中经自然对流冷却后流入内部换热器；
(4)当高温热胆和低温热胆中的水温都超过设定温度，即高温热胆中的水温超过100℃且低温热胆中的水温超过70℃时，电磁阀3和电磁阀6都打开，将两热胆都旁通，只有极少部分高温CO2进入热胆用于维持两热胆中热水的水温；风扇9运转，通过强制对流加强CO2在气体冷却器中的冷却效果。
具体为：
(1)当高温热胆和低温热胆中的水温都未超过设定温度时，CO2经压缩机压缩变为高温高压的气体，首先流经高温热胆制取90～100℃的高温热水，然后流经低温热胆制取60～70℃的低温热水，接着流经气体冷却器和内部换热器进一步冷却，冷却后的CO2经膨胀阀节流后进入冷藏装置蒸发制冷，然后流入气液分离器，从气液分离器出来的CO2气体经内部换热器过热后再被吸入压缩机。
(2)当高温热胆中的水温超过设定温度而低温热胆中的水温未超过设定温度时，在模式一的基础上，和高温热胆并联的电池阀打开，此时绝大多数高温的CO2气体经有电磁阀的管路旁通后进入低温热胆，只有少部分的高温CO2气体从高温热胆的内置盘管中通过，用以维持高温热胆中高温热水的温度。
(3)当高温热胆中的水温未超过设定温度而低温热胆中的水温超过设定温度时，在模式一的基础上，和低温热胆并联的电磁阀打开，此时绝大多数高温的CO2气体经有电池阀的管路旁通后进入气体冷却器，只有少部分的高温CO2气体从低温热胆的内置盘管中通过，用以维持低温热胆中低温热水的温度。
(4)当高温热胆和低温热胆中的水温都超过设定温度时，在模式一的基础上，与高温热胆和低温热胆相并联的两个电磁阀都打开，此时只有少部分高温CO2气体流经两热胆用于维持水温，绝大多数高温CO2气体经两个带有电磁阀的管路旁通后直接进入气体冷却器。另外，风扇开始运转，用于加强CO2在气体冷却器中的冷却效果从而保证机组在这种工况下的高效运行。
本实施例采用自然工质CO2作为制冷剂，仅通过一个循环来实现同时制取冷饮和热饮的目的，其中，热饮为60～70℃和90～100℃两个温度范围的热水；冷饮为0℃左右的瓶装或罐装饮料。且该饮料自动售货机可以根据消费者的使用情况自动进行运行模式的切换，以保证冷饮和热饮的稳定供应和机组的高效运行，此外，由于自然工质的使用，本实施例在具备节能优势的同时也具备环保优势。
以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。
Claims (7)
1.一种可同时提供冷饮和热饮的饮料自动售货机，其特征在于，包括CO2压缩机、热水制取装置、气体冷却器、内部换热器、膨胀阀、冷藏装置、气液分离器、电磁阀和控制系统，其中，内部换热器分别与CO2压缩机及气体冷却器相连接，冷藏装置分别通过膨胀阀及气液分离器与内部换热器相连接，热水制取装置及控制系统分别与电磁阀相连接。
2.根据权利要求1所述的可同时提供冷饮和热饮的饮料自动售货机，其特征在于，所述热水制取装置包括高温热胆和低温热胆，所述电磁阀包括第一电磁阀和第二电磁阀，所述高温热胆和低温热胆分别与第一电磁阀和第二电磁阀并联后再彼此串联。
3.根据权利要求2所述的可同时提供冷饮和热饮的饮料自动售货机，其特征在于，所述高温热胆和低温热胆均采用带有水银涂层的真空保温结构，所述CO2压缩机的CO2流通盘管从高温热胆和低温热胆的中部穿过。
4.根据权利要求1所述的可同时提供冷饮和热饮的饮料自动售货机，其特征在于，所述控制系统包括控制器、第一温度传感器、第二温度传感器、风扇及连接部件，其中，连接部件包括两根温度传感器信号线及三根控制信号输出线，控制器通过两根温度传感器信号线分别与第一温度传感器和第二温度传感器相连接，控制器通过三根控制信号输出线分别与第一电磁阀、第二电磁阀及风扇相连接。
5.根据权利要求4所述的可同时提供冷饮和热饮的饮料自动售货机，其特征在于，所述第一温度传感器和第二温度传感器分别设置在热水制取装置的高温热胆和低温热胆的壁面上。
6.根据权利要求1所述的可同时提供冷饮和热饮的饮料自动售货机，其特征在于，所述膨胀阀为TBR阀。
7.根据权利要求1所述的可同时提供冷饮和热饮的饮料自动售货机，其特征在于，所述内部换热器的出口分别与CO2压缩机的进口及膨胀阀的进口相连接，内部换热器的进口分别与气体冷却器的出口及气液分离器的出口相连接，冷藏装置的进口及出口分别通过膨胀阀及气液分离器与内部换热器相连接。
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