專利名稱：具有改進的冷卻艙構(gòu)造的飲料配售機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及飲料配售機，更具體地說，但不作為限制，涉及具有提高飲料配售能力和冷卻溫度下配售的飲料量的改進的零部件構(gòu)造的飲料配售機。
本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)自助式飲料配售機正在逐漸普及而且越來越實用。當今，與以前相比有更多的人享受到從飲料配售機中挑選飲料的便利。放好杯子激活閥門，飲料配售機就把按預(yù)定的比率和想要的溫度(例如，低于42華氏度的行業(yè)標準)配售的飲料注入杯中。
被引入新的商業(yè)環(huán)境的飲料配售機必須和其它產(chǎn)品爭奪有限的貨架空間。因此，有必要構(gòu)造能為大量的顧客服務(wù)的緊湊的飲料配售機。然而，以具有比較小巧并因此效率比較低的內(nèi)置式制冷單元的飲料配售機為特點的緊湊構(gòu)造是以犧牲為大量的顧客供應(yīng)42攝氏度的標準以下的飲料的能力為代價的。最終，緊湊的飲料配售機的構(gòu)造員認識到為了適應(yīng)大量的顧客需要提高制冷單元的冷卻效率。
1994年11月29日授權(quán)給Goulet美國專利第5,368,198號揭示了一種試圖把緊湊性和提高飲料配售能力組合在一起的飲料配售機。在操作中，制冷單元使冷卻艙內(nèi)的冷卻流體這樣冷卻，以致冷卻流體在被置于冷卻艙內(nèi)的制冷單元的蒸發(fā)器盤管周圍凍結(jié)成冰塊。攪拌器馬達借助軸驅(qū)動葉輪使未凍結(jié)的冷卻流體在冷卻艙周圍循環(huán)。適當?shù)难h(huán)要求未凍結(jié)的冷卻流體的穩(wěn)定流動從冷卻流體凍結(jié)成的冰塊底下繞過其側(cè)面到其頂部再通過其中心返回。未凍結(jié)的冷卻流體沿著所述的這種路徑的循環(huán)對于生產(chǎn)冰涼的飲料和提高飲料配售能力的熱交換過程是不可缺少的。這樣的循環(huán)提供在未凍結(jié)的冷卻流體和位于冷卻艙內(nèi)的溫度較高的產(chǎn)品管線、水管線和碳酸水管線之間的熱交換。
具體地說，未凍結(jié)的冷卻流體吸收來自產(chǎn)品管線和水管線以及部分地來自碳酸水管線的熱量并且在它圍繞著冷卻艙循環(huán)時把那個熱量交付給冷卻流體凍結(jié)成的冰塊。于是，凍結(jié)的冷卻流體為了消散來自產(chǎn)品、水和碳酸水的熱量這樣融化，以致由此產(chǎn)生的冷飲料在經(jīng)過冷卻的產(chǎn)品與碳酸水或水混合成想要的飲料時被配售出去。令人遺憾的是在美國專利第5,368,198號中揭示的飲料配售機的碳酸水管線不能為從飲料配售機的碳酸飽和器流出的碳酸水提供全面的冷卻。具體地說，由于超時地暴露在溫度比較高的大氣中，一段在冷卻流體槽外面延伸的碳酸水管線因為沿著那段管線沒有預(yù)期的與冷卻流體的熱交換傾向于逐漸升溫，這將降低飲料配售機的總冷卻效率。
此外，美國專利第5,368,198號的特點是蒸發(fā)器盤管由兩個被公共接頭連接在一起的部分構(gòu)成，因此一系列內(nèi)層盤管部分和外層盤管部分沿著相同的水平平面放置。因此，由此產(chǎn)生的凍結(jié)冰塊將這樣圍繞著內(nèi)層盤管部分和外層盤管部分所在區(qū)域凸出，以致未凍結(jié)的冷卻流體將很難通過冰塊內(nèi)部的空心洞界定的通道流動。因此，這種分布不適當?shù)耐钩霾糠謱⒂捎谛纬墒估鋮s流體不能令人滿意地從中流過的過于狹窄的通道或者在某些情況下把該通道徹底冰封而大大妨礙或者完全阻斷冷卻流體的自由流動。同樣，凸出部分可能由于允許冷卻流體凍結(jié)的冰塊逐漸生長到冷卻艙的壁面而將整個飲料配售機徹底凍結(jié)。因此，這種阻礙未凍結(jié)的冷卻流體自由流動的障礙將降低飲料配售機的總冷卻效率。
因此，長期以來人們就覺得需要一種只占據(jù)非常小的貨架空間并且允許在產(chǎn)品管線、水管線和碳酸水管線與未凍結(jié)的冷卻流體之間實現(xiàn)最大的熱交換的緊湊的飲料配售機，借此提高冷卻效率和飲料配售能力。
此外，再次冷卻管線和水管線彼此合作地定位，以便引導冷卻流體圍繞著冷卻艙流動。為了易于安排在冷卻艙中，再次冷卻管線可以假定由引導冷卻流體圍繞冷卻艙流動的通道所形成的蛇形構(gòu)造。
飲料配售機還進一步包括安裝在殼體上的配售閥門。為了交付飲料，配售閥門接在產(chǎn)品管線、至少一條再次冷卻管線和水管線上。
包括本質(zhì)上定位在冷卻艙中央的蒸發(fā)器盤管的制冷單元為冷卻流體提供冷卻。蒸發(fā)器盤管作為一個整體單元包括由外層盤管部分和被放在外層盤管部分范圍內(nèi)并且本質(zhì)上偏離外層盤管部分的內(nèi)層盤管部分界定的本質(zhì)上同心的盤管。本質(zhì)上偏置的兩部分盤管是一種使在蒸發(fā)器盤管周圍凍結(jié)的冰塊呈均勻分布以便最終為未凍結(jié)的冷卻流體在冷卻流體凍結(jié)成的冰塊周圍和通過由冰塊內(nèi)部的空心部分界定的通道的最佳流動創(chuàng)造條件的改進設(shè)計。具體地說，每個內(nèi)層盤管部分和外層盤管部分都使與毗鄰部分一起凍結(jié)的冷卻部分逐漸發(fā)展，借此減少用來形成冷卻流體凍結(jié)成的冰塊的形成時間。
此外，為了保證冷卻流體凍結(jié)成具有最大的冷卻作用的均勻的冰塊，在相鄰的內(nèi)層和外層盤管部分之間分別提供最佳的水平距離和最佳的垂直距離。為了進一步增強熱交換，內(nèi)層盤管部分和/或外層盤管部分可以本質(zhì)上平行于冷卻艙的頂端部分和底部部分。蒸發(fā)器盤管還可以被設(shè)計成具有最有利于在蒸發(fā)器盤管周圍實現(xiàn)最大的熱交換的粗糙的外表面紋理、薄壁厚和/或材料組成。
用來提高適用性的飲料配售機的零部件構(gòu)造包括用來防止物體落入的用一塊完整的無縫材料制成的殼體、安裝在殼體頂上的殼體平臺、與殼體平臺結(jié)合成一個安裝在殼體頂上的連續(xù)表面的壓縮機甲板平臺以及固定在壓縮機甲板平臺上的壓縮機。殼體包括用來提高適用性的圓弧形構(gòu)造。此外，壓縮機甲板具有適合與殼體平臺一起拆除和插入的構(gòu)造。
壓縮機甲板平臺包括固定在給在壓縮機甲板平臺頂上的電子元器件殼體組件和固定在壓縮機甲板平臺頂上的攪拌器馬達。電子元器件殼體組件和/或攪拌器馬達是通過安裝支架和與安裝支架合作咬合在一起的安裝螺釘固定在壓縮機甲板平臺上。安裝支架使對飲料配售機的拆裝變得容易而不需要把相應(yīng)的安裝螺釘和飲料配售機分開。安裝支架形成至少一個滑移孔，每個孔都包括允許安裝螺釘?shù)念^部穿過安裝支架的足夠?qū)挼囊苿硬糠趾捅３职惭b螺釘?shù)念^部在安裝支架上面把安裝支架固定到飲料配售機上的足夠狹窄的安裝部分。
所以，本發(fā)明的目標是用改進的零部件構(gòu)造裝備飲料配售機以便在維持尺寸緊湊的同時提高飲料配售能力和在冷卻溫度下配售的飲料量。
本發(fā)明的進一步的目標是提供用冷卻效率得到增強的飲料配售機，以便在未凍結(jié)的冷卻流體與蒸發(fā)器盤管、產(chǎn)品管線、水管線和碳酸水管線之間實現(xiàn)最大的熱交換。
本發(fā)明的另一個進一步的目標是提供包括用來提高適用性的零部件構(gòu)造的飲料配售機。
本發(fā)明的另一些其它的目標、特點和優(yōu)點對于熟悉這項技術(shù)的人將是明顯的。
圖2是圖解說明飲料配售機的分解圖。
圖3是圖解說明以蒸發(fā)器盤管在改進的冷卻艙構(gòu)造范圍內(nèi)為特色的優(yōu)選實施方案的俯視圖。
圖4是圖解說明以蒸發(fā)器盤管在改進的冷卻艙構(gòu)造范圍內(nèi)為特色的優(yōu)選實施方案的透視圖。
圖5是圖解說明在位于冷卻艙上方的平臺上定位的飲料配售機的各個零部件的俯視圖。
本發(fā)明的詳細說明如同要求的那樣，在此詳細地揭示本發(fā)明的實施方案，但是應(yīng)該理解所揭示的實施方案僅僅是可以用各種形式體現(xiàn)的本發(fā)明的范例。這些附圖不必按比例繪制，而且為了展示某個特定的零部件或步驟一些特點可以被夸大。
如同用

圖1-5圖解說明的那樣，飲料配售機10包括殼體11、制冷單元13和配售閥門16A-C。殼體11本身又包括界定冷卻艙12的前壁15A、后壁15B、側(cè)壁15C和15D以及底部15E。此外，冷卻艙12裝有通常是水的冷卻流體。
產(chǎn)品管線71-73駐留在冷卻艙12的前面并且用任何適當?shù)陌惭b方法安裝在那里。每條產(chǎn)品管線71-73都包括與產(chǎn)品源(未示出)連通的入口。每條產(chǎn)品管線71-73都進一步包括分別接在配售閥門16A-C上把產(chǎn)品供應(yīng)給配售閥門16A-C的出口。在替代實施方案中，為了通過沿著每條產(chǎn)品管線提供更大的表面積與循環(huán)的冷卻流體發(fā)生熱力學相互作用使熱交換變得更容易，每條產(chǎn)品管線71-73都螺旋形構(gòu)造。這樣的螺旋形構(gòu)造的實例是在美國專利申請第09/136,086號中看到的，在此通過引證將其揭示的內(nèi)容并入。盡管只揭示3組產(chǎn)品管線和配售閥門，但是熟悉這項技術(shù)的人將承認用任何組合方案都可以實現(xiàn)追加產(chǎn)品管線和配售閥門或者減少產(chǎn)品管線和配售閥門。
在優(yōu)選的實施方案中，冷卻艙12包括具有蛇形構(gòu)造允許把它安排在冷卻艙12的底部的水管線14。水管線14是用任何適當?shù)陌惭b方法安裝在殼體11的底部15E上的。進入水管線14的入口101接在主水泵75上，而主水泵本身又接在諸如公共給水管線之類的任何適當?shù)耐獠克瓷稀０阉芫€14這樣安排在冷卻艙12的底部使它本質(zhì)上浸沒在冷卻流體之中允許水管線14里的水借助與溫度比較低的冷卻流體的熱交換得到冷卻。冷卻水管線14里面的水具有兩種截然不同的功能。首先，飲料配售機10可以通過水管線14的淡水出口102配售經(jīng)過冷卻的淡水，其次，水管線14里的淡水在交付給放在冷卻艙12內(nèi)的碳酸飽和器18之前被“預(yù)先冷卻”。具體地說，水管線14的出口103接在把來自水管線14的水交付給碳酸飽和器18的T形接頭上。而碳酸飽和器18還接在二氧化碳源(未示出)上，并且接受來自該氣源的二氧化碳，以便將水管線14交付的水碳酸化。碳酸飽和器18用任何適當?shù)陌惭b方法安裝在冷卻艙12的前部。
因為通過淡水出口102交付的經(jīng)過冷卻的水的數(shù)量比較小，所以，在水管線14里大部分經(jīng)過冷卻的水都在經(jīng)過碳酸飽和器18時被碳酸化。水在交付給碳酸飽和器18之前已被冷卻是非常合乎需要的，因為它增強了碳酸化過程。
在這個優(yōu)選實施方案中，冷卻艙12包括再次冷卻管線100，借此碳酸水通過出口104從碳酸飽和器18流出，再經(jīng)入口105進入再次冷卻管線100。再次冷卻管線100包括蛇形構(gòu)造，以便允許將它安排在冷卻艙12的底部上。再次冷卻管線100與水管線14這樣合作地定位，以致再次冷卻管線100和水管線14兩者一起如同下面討論的那樣發(fā)揮引導未凍結(jié)的冷卻流體圍繞著冷卻艙12流動的作用。此外，通過把再次冷卻管線100放在冷卻艙的底部致使它本質(zhì)上浸沒在冷卻流體之中，再次冷卻管線100允許碳酸水借助與溫度比較低的冷卻流體的熱交換被“再次冷卻”。
把再次冷卻管線100引入冷卻艙12大大提高了飲料配售機10的配售能力。因為在準備配售飲料之前再次冷卻管線100保持浸沒在冷卻流體之中，所以再次冷卻管線100大大提高了飲料配售機10在行業(yè)標準溫度或更低的溫度下配售碳酸水和飲料的能力，尤其是當配售閥門16A-C尚未被長期使用的時候。更具體地說，來自再次冷卻管線100的經(jīng)過冷卻的碳酸水與來自產(chǎn)品管線71-73的經(jīng)過冷卻的產(chǎn)品相結(jié)合形成與沒有再次冷卻管線的飲料配售機相比溫度更低的飲料，因此在不增加總尺寸的情況下大大提高了飲料配售機10的飲料配售能力。
在通過配售閥門16A-C之一取得想要的飲料時，碳酸水通過出口106從再次冷卻管線100流出并且進入指定的配售閥門，以便與想要的產(chǎn)品混合后配售到下邊的杯子中。提供產(chǎn)品泵76-78是為了把想要的產(chǎn)品從產(chǎn)品管線71-73泵送到配售閥門16A-C。配售閥門16A-C借助旋塞板16D按順序固定在殼體11的前壁15A上(見圖2)。在配售閥門16A-C下方提供液滴承接盤123。液滴承接盤123用任何適當?shù)姆椒ü潭ㄔ谇氨?5A比較低的部分上，以便收集從上面的閥門流出的飲料液滴。此外，易于清洗的防飛濺板122用任何適當?shù)姆椒ü潭ǖ角氨?5A前面的外部裝璜表面上，以便保護飲料配售機10免受來自閥門的飲料液滴和噴灑的不必要的積聚的影響。
在這個優(yōu)選的實施方案中，冷卻艙12包括制冷單元13。制冷單元13是標準的飲料配售機冷卻系統(tǒng)，其中包括壓縮機115、冷凝器組件33和壓縮機甲板平臺110。冷凝器組件33本身又包括冷凝器盤管34、用來通過冷凝器盤管34鼓風促進熱交換的風扇36以及為冷凝器盤管34提供外殼和支撐風扇36的引導氣流的屏蔽罩117。引導氣流的屏蔽罩117具有最適合促進冷凝器盤管34和風扇36吹入的空氣之間的熱交換的構(gòu)造。使用任何適當?shù)陌惭b方法將風扇36和冷凝器盤管34分別安裝在引導氣流的屏蔽罩117之上和之內(nèi)。
壓縮機115、冷凝器組件33、電子元器件殼體組件116和攪拌器馬達37都安裝在壓縮機甲板平臺110頂上，而蒸發(fā)器盤管35安裝在該平臺的下面。壓縮機甲板平臺110被完整地固定在殼體平臺38上，以便形成一個安裝在殼體11頂上使蒸發(fā)器盤管35處于本質(zhì)上浸沒在冷卻流體之中、恰好在水管線14和再次冷卻管線100上方并且本質(zhì)上在冷卻艙12的中心部分附近的位置的連續(xù)表面。此外，壓縮機甲板平臺110還具有在清洗或維修期間易于從殼體平臺38上拆除的構(gòu)造。除了壓縮機甲板平臺110之外，主泵75和輔助泵76-78也固定在殼體平臺38上。
制冷單元13如同任何標準的飲料配售機的制冷系統(tǒng)那樣操作，冷卻駐留在冷卻艙12中的冷卻流體，以致冷卻流體在蒸發(fā)器盤管35周圍凍結(jié)成冰塊。制冷單元13使冷卻流體冷卻并且最終被凍結(jié)，從而促進冷卻流體與產(chǎn)品、水和碳酸水之間的熱交換，致使冷飲料可以從飲料配售機10中配售出去。但是，因為冷卻流體完全凍結(jié)將導致效率低的熱交換，所以為了防止冷卻流體完全凍結(jié)，電子元器件殼體組件116內(nèi)的冷卻流體儲罐控制系統(tǒng)(未示出)這樣調(diào)節(jié)壓縮機115，以致在足以允許冷卻流體凍結(jié)成的冰塊往產(chǎn)品管線71-73上生長的時間周期里決不讓壓縮機115保持激活狀態(tài)。
在這個優(yōu)選的實施方案中，蒸發(fā)器盤管35是由交替排列的一系列本質(zhì)上偏置的盤管(即本質(zhì)上位于冷卻艙12中央的內(nèi)層盤管部分35a和外層盤管部分35b)界定的一個整體單元，(見圖3-4)。這些盤管部分本質(zhì)上是偏置的，因為每個外層盤管部分35b都駐留在不同于內(nèi)層盤管部分35a的水平平面上。這種本質(zhì)上偏置的盤管是一種改進的設(shè)計，它使在蒸發(fā)器盤管35周圍凍結(jié)的冰塊呈均勻分布，以便最終允許未凍結(jié)的冷卻流體圍繞著凍結(jié)的冰塊和通過由冰塊內(nèi)部的空心部分界定的通道獲得最佳的流動。
反之，美國專利第5,368,198號以蒸發(fā)器盤管具有一系列駐留在同一水平平面上的內(nèi)層盤管部分和外層盤管部分為特色。因此，198號專利的蒸發(fā)器盤管將在內(nèi)層盤管部分和外層盤管部分橫臥在同一水平平面的區(qū)域周圍形成凍結(jié)的冷卻流體分布不適當?shù)耐钩霾糠?。這些凸出部分一起界定大大妨礙或完全阻塞冷卻流體圍繞冷卻艙自由流動的不均勻的凍結(jié)冰塊。具體地說，這些凸出部分要么在凍結(jié)冰塊的范圍內(nèi)形成過于狹窄的通道使冷卻流體不能令人滿意流過，要么在某些情況下將通道以及整個飲料配售機完全凍結(jié)。
蒸發(fā)器盤管35包括制冷劑流體通過它們連續(xù)流動的入口35C和出口35D，借此在運行時允許冷卻流體在蒸發(fā)器盤管35周圍凍結(jié)。如圖4所示，為了保證冷卻流體凍結(jié)成冷卻效果最好的均勻的冰塊，提供了在相鄰的內(nèi)層盤管部分35a和外層盤管部分35b之間的最佳高度(h)和最佳寬度(w)。
內(nèi)層盤管部分35a和外層盤管部分35b的外表面紋理在設(shè)計時可以把不同的熱交換速率考慮進去。例如，紋理粗糙的盤管部分由于允許流體較長時間地“粘附”在盤管部分上使流體冷卻流體的流速變慢，從而有利于凍結(jié)的冷卻流體在蒸發(fā)器盤管35周圍生長。與外表面紋理的設(shè)計方法非常相似，熟悉這項技術(shù)的人將承認盤管部分的壁厚可以通過調(diào)整適應(yīng)不同的熱交換速率。熟悉這項技術(shù)的人還可以設(shè)計出適應(yīng)不同的熱交換速率的盤管部分的材料組成，以有利于均勻分布的冷卻流體凍結(jié)成的冰塊的生長。
攪拌器馬達37安裝在壓縮機甲板平臺110上，以便借助軸(未示出)驅(qū)動被置于未凍結(jié)的冷卻流體之中并且被固定在軸端上的葉輪(未示出)。攪拌器馬達37驅(qū)動葉輪使未凍結(jié)的冷卻流體在冷卻流體凍結(jié)成的冰塊以及水管線14、再次冷卻管線100和產(chǎn)品管線71-73周圍循環(huán)流動。葉輪使未凍結(jié)的冷卻流體循環(huán)流動為的是增強在溫度比較低的冷卻流體和溫度比較高的產(chǎn)品、水和碳酸水之間自然發(fā)生的熱交換。來自分別流過產(chǎn)品管線71-73，水管線14和再次冷卻管線100的產(chǎn)品、水和碳酸水的熱量被用來給未凍結(jié)的冷卻流體加熱。未凍結(jié)的冷卻流體本身又把該熱量轉(zhuǎn)移給冷卻流體凍結(jié)成的冰塊，后者吸收那個熱量并且相應(yīng)地融化，借此通過提供“液體”即解凍的冷卻流體進入冷卻艙12完成熱力學循環(huán)。最初從產(chǎn)品、水和碳酸水轉(zhuǎn)移到冷卻流體中的熱量通過冷卻流體凍結(jié)成的冰塊的融化被連續(xù)地耗散。因此，這種熱量耗散和冷卻流體凍結(jié)成的冰塊的融化使凍結(jié)的冷卻流體保持在理想地低于行業(yè)標準的32華氏度的預(yù)期溫度下。
上述的熱交換效率與未凍結(jié)的冷卻流體和冷卻流體凍結(jié)成的冰塊之間的表面接觸面積的大小直接相關(guān)。換言之，如果未凍結(jié)的冷卻流體沿著冰塊的最大的表面積接觸冷卻流體凍結(jié)成的冰塊，那么熱交換將大大增強。由于把水管線14和再次冷卻管線100定位在冷卻艙12的底部并且把產(chǎn)品管線71-73安排在冷卻艙12的前半部分，所以飲料配售機10將維持沿著冷卻流體凍結(jié)成的冰塊的表面與未凍結(jié)的冷卻流體的最大接觸。由于水管線14和再次冷卻管線100的蛇形構(gòu)造以及產(chǎn)品管線71-73的螺旋形構(gòu)造，最大接觸得以進一步實現(xiàn)。
具體地說，把產(chǎn)品管線和水管線從蒸發(fā)器盤管的中心移出消除了產(chǎn)品管線和水管線之一或兩者位于蒸發(fā)器盤管中央的飲料配售機所經(jīng)歷的對未凍結(jié)的冷卻流體的流動障礙。此外，通過增大蒸發(fā)器盤管35的尺寸，可以形成更大的凍結(jié)冷卻冰塊。具體地說，把產(chǎn)品管線71-73安排在冷卻艙12的前半部分允許在不相應(yīng)地增加殼體11的高度的情況下增大蒸發(fā)器盤管35的尺寸。冷卻流體凍結(jié)成的冰塊越大，用于與未凍結(jié)的冷卻流體進行熱交換的表面積也越大。這種通過將熱量從未凍結(jié)的冷卻流體轉(zhuǎn)移到冷卻流體凍結(jié)成的冰塊的冷卻效率的增加將使未凍結(jié)的冷卻流體維持在32華氏度，即使在飲料配售機10的使用高峰期也是如此。因此，增大從產(chǎn)品和水中吸取熱量能力將大大增加飲料配售機10的總飲料配售能力。此外，通過上述的修改，這種增大的效率使再次冷卻管線100引入冷卻艙12變得越發(fā)容易，從而允許未凍結(jié)的冷卻流體吸取來自在再次冷卻管線100內(nèi)的碳酸水的熱量，借此進一步增強飲料配售機10以低于行業(yè)標準的溫度連續(xù)供應(yīng)飲料的能力。
水管線14的蛇形構(gòu)造增強了未凍結(jié)的冷卻流體通過葉輪循環(huán)的效果。如圖1-2所示，水管線14的蛇形構(gòu)造形成引導未凍結(jié)的冷卻流體朝引導到殼體11的前壁15A和后壁15B流動的通道。
同樣，再次冷卻管線100的蛇形構(gòu)造增強了未凍結(jié)的冷卻流體通過葉輪循環(huán)的效果。如圖1-2所示，再次冷卻管線100的蛇形構(gòu)造形成引導未凍結(jié)的冷卻流體朝引導到殼體11的前壁15A和后壁15B流動的通道。此外，再次冷卻管線100這樣與水管線14合作地定位，以致再次冷卻管線100和水管線14一起發(fā)揮引導未凍結(jié)的冷卻流體圍繞著冷卻艙12流動的作用。
再次冷卻管線100和/或水管線100的外表面紋理在設(shè)計時也可以把不同的熱交換速率考慮進去。例如，紋理粗糙的再次冷卻管線和/或水管線由于允許流體較長時間地“粘附”在通道中使冷卻流體的流動速率變慢，從而進一步冷卻那條管線內(nèi)的流體。與外表面紋理的設(shè)計方法非常相似，熟悉這項技術(shù)的人將承認再次冷卻管線和/或水管線的壁厚可以通過調(diào)整適應(yīng)不同的熱交換速率。熟悉這項技術(shù)的人還可以設(shè)計出適應(yīng)不同的熱交換速率的再次冷卻管線和/或水管線的材料組成，以有利于在比較低的溫度下更好地吸收熱量。
另外，必須強調(diào)的是飲料配售機10是為了只需極少的時間和最少量的工具就輕易地清洗的適用性而設(shè)計的。過去，飲料配售機10包括的用于安裝的螺釘和/或其它零件將由于落在飲料配售機10周圍的各種裂縫內(nèi)或落在冷卻艙12內(nèi)(在這種情況下它們往往與冷卻流體凍結(jié)的冰塊聚結(jié)在一起)而丟失。在某些情況下，制造商提供的螺釘并非到本地的硬件商店轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)就能輕易地替換，從而導致缺乏螺釘?shù)奶娲坊蚴褂梅菢藴实倪B接物。飲料配售機10通過消除上述的問題滿足了過去的易于清洗和適用性的要求。
因此，主水泵75和產(chǎn)品泵76-78被放到鄰近飲料配售機10前面的位置以便在清洗和維修期間易于接近。包括冷卻流體儲罐控制系統(tǒng)的幾個電子元器件已經(jīng)被集中地裝在位于壓縮機甲板平臺110頂上的電子元器件殼體組件116之內(nèi)。在這個優(yōu)選的實施方案中，飲料配售機10的矩形殼體11在其邊緣附近被弄成圓弧形，以便易于搬運，而在飲料配售機10附近的不必要的孔、間隙和裂縫都已經(jīng)被封閉，以防止螺釘和其它小物體落入其中。(見圖5)。
攪拌器馬達37、電子元器件殼體組件116和主泵75都以具有至少一個安裝支架130為特色，這些安裝支架使在飲料配售機10上拆裝這樣的零部件變得容易而且就所述的至少一個安裝支架130而言不用拆除相應(yīng)的安裝螺釘131。具體地說，每個安裝支架130都以具有至少一個滑移孔132為特色。滑移孔132包括足夠?qū)捲试S安裝螺釘131的頭部穿過安裝支架130的移動部分和足夠狹窄使安裝螺釘131的頭部這樣保持在安裝支架130上面以致安裝支架130被牢固地固定在飲料配售機10上的安裝部分。在操作時，安裝螺釘131被充分松開，允許安裝支架130以這樣的方式移動，以致安裝螺釘131的頭部沿著滑移孔132的上半部分從安裝部分滑移到移動部分。然后，通過允許安裝螺釘131的頭部穿過安裝支架將安裝支架130升離飲料配售機10。這樣，決不把安裝螺釘131從飲料配售機10上徹底拆除，而是僅僅把它充分松開以便于安裝支架130滑移出來，因此消除了曾經(jīng)頻繁出現(xiàn)的丟失安裝螺釘?shù)膯栴}。采用與上述方法相反的方法，安裝支架130被固定到飲料配售機10上。
此外，在這個優(yōu)選的實施方案中，壓縮機115以具有使在飲料配售機10拆裝壓縮機115變得容易的至少一個開口銷135和至少一個環(huán)136為特色。具體地說，環(huán)136用任何適當?shù)姆椒ü潭ㄔ趬嚎s機甲板平臺110的表面上。通過拆除環(huán)136中的開口銷135再將壓縮機115升高讓它離開壓縮機甲板平臺110，這樣就可以將壓縮機115從飲料配售機10上拆除。另外，應(yīng)該強調(diào)的是熟悉這項技術(shù)的人將承認除了上述的安裝支架130、開口銷135和環(huán)136之外其它適用于飲料配售機10之內(nèi)的零部件的安裝的手段也可以被使用。
操作時，運轉(zhuǎn)中，攪拌器馬達37驅(qū)動葉輪迫使未凍結(jié)的冷卻流體從冷卻流體凍結(jié)成的空心冰塊的內(nèi)表面所界定的通道朝水管線14和再次冷卻管線100流動。當未凍結(jié)的冷卻流體的強制流接近水管線14和再次冷卻管線100盤繞而成的通道時，這些通道引導未凍結(jié)的冷卻流體朝殼體11的前壁15A和后壁15B流動。更具體地說，這些通道把第一股未凍結(jié)的冷卻流體溪流引向前壁15A，而把第二股未凍結(jié)的冷卻流體溪流引向后壁15B。
當?shù)谝还晌磧鼋Y(jié)的冷卻流體溪流流入冷卻艙12的前半部分時，它接觸產(chǎn)品管線71-73，把熱量從在那里流動的產(chǎn)品中帶走。此外，未凍結(jié)的冷卻流體接觸冷卻流體凍結(jié)成的冰塊，完成兩者之間的熱交換。同樣，當?shù)诙晌磧鼋Y(jié)的冷卻流體溪流流入冷卻艙12的后半部分時，它接觸冷卻流體凍結(jié)成的冰塊，在兩者之間進行熱交換。
第一和第二股未凍結(jié)的冷卻流體溪流分別從冷卻艙12的前半部分和后半部分循環(huán)到冷卻艙12的頂部。當?shù)谝缓偷诙晌磧鼋Y(jié)的冷卻流體溪流進入冷卻艙12的頂部時，它們接觸冷卻流體凍結(jié)成的冰塊的頂端，在兩者之間進行熱交換。此外，第一和第二股未凍結(jié)的冷卻流體溪流流入由冷卻流體凍結(jié)成的冰塊的內(nèi)表面界定的通道，在那里這兩股溪流再次結(jié)合，接觸冷卻流體凍結(jié)成的冰塊，以便進一步進行熱交換。進入通道的再次結(jié)合的冷卻流體溪流再一次被葉輪迫使從該通道朝水管線14和再次冷卻管線100流動，以致上述的循環(huán)周而復始。
此外，葉輪驅(qū)使來自冷卻流體凍結(jié)成的冰塊通道的未凍結(jié)的冷卻流體朝側(cè)壁15C和15D流動。未凍結(jié)的冷卻流體被分成第三和第四股未凍結(jié)的冷卻流體溪流，它們沿著冷卻流體凍結(jié)成的冰塊四周迂回的路徑朝冷卻流體凍結(jié)成的冰塊的頂端上面流動，然后返回到由冷卻流體凍結(jié)而成的冰塊界定的通道。這第三和第四股未凍結(jié)的冷卻流體溪流的流動產(chǎn)生從產(chǎn)品、水和碳酸水到未凍結(jié)的冷卻流體的附加的熱轉(zhuǎn)移。
因此，提供給未凍結(jié)的冷卻流體的在冷卻流體凍結(jié)成的冰塊周圍的全然沒有障礙的路徑和冷卻流體凍結(jié)成的冰塊通道在凍結(jié)的和未凍結(jié)的冷卻流體之間提供最大的表面區(qū)域接觸。這個最大的表面區(qū)域接觸導致從產(chǎn)品、水和碳酸水到未凍結(jié)的冷卻流體，再到冷卻流體凍結(jié)成的冰塊的最大的熱轉(zhuǎn)移。因此，飲料配售機10呈現(xiàn)被增大的飲料配售能力，因為未凍結(jié)的冷卻流體由于其被增強的循環(huán)及其被相應(yīng)增強的熱交換能力即使在使用高峰期也維持在低于行業(yè)標準(大約32華氏度)的溫度下。
沒有未凍結(jié)的冷卻流體的持續(xù)的循環(huán)，同樣的未凍結(jié)的冷卻流體將分別逗留在冷卻流體凍結(jié)成的冰塊和前壁15A、后壁15B、側(cè)壁15C和1D之間。最終，未凍結(jié)的冷卻流體將因為它不接受來自產(chǎn)品、水和碳酸水的足以防止它凍結(jié)的熱量而凍結(jié)。因此，由飲料配售機10的上述構(gòu)造產(chǎn)生的未凍結(jié)的冷卻流體的被增強的循環(huán)就飲料配售機10而論不僅形成更大的飲料配售能力而且防止將嚴重限制飲料配售能力的冷卻流體的凍結(jié)。
盡管本發(fā)明利用上述的實施方案予以描述，但是這樣的描述僅僅是為了示范的目的，如同對于熟悉這項技術(shù)的人將顯而易見的那樣，許多不同程度的替代方案、等價方案和變化將落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明的范圍在任何方面都不受前面的描述的限制，而是僅僅由權(quán)利要求書定義的。
權(quán)利要求
1.一種飲料配售機，其中包括界定其中裝有冷卻流體的冷卻艙的殼體；與水源連接的水管線，其中所述的水管線位于冷卻艙之內(nèi)并且基本上浸沒在冷卻流體之內(nèi)，以便提供經(jīng)過冷卻的淡水；與水管線和二氧化碳氣源連接碳酸飽和器，其中所述的碳酸飽和器被置于冷卻艙之內(nèi)，以便提供碳酸水的供應(yīng)；與產(chǎn)品源連接并且基本上浸沒在冷卻艙之內(nèi)用來提供冷產(chǎn)品的產(chǎn)品管線；與碳酸飽和器連接的再次冷卻管線，其中所述的再次冷卻管線基本上浸沒在冷卻艙之內(nèi)，以便提供冷碳酸水；安裝在所述的殼體上與產(chǎn)品管線連接并且至少與再次冷卻管線和水管線之一連接用來交付飲料的配售閥；以及用來冷卻所述的冷卻流體的制冷單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的飲料配售機，其中再次冷卻管線和水管線被放在適當位置，以便互相合作引導冷卻流體圍繞著冷卻艙流動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的飲料配售機，其中再次冷卻管線界定一種易于安排在冷卻艙內(nèi)的蛇形構(gòu)造。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的飲料配售機，其中所述的再次冷卻管線的蛇形構(gòu)造形成引導冷卻流體圍繞著冷卻艙流動的通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的飲料配售機，其中所述的冷卻艙包括底部和頂部部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的飲料配售機，其中所述的蒸發(fā)器盤管在冷卻艙內(nèi)基本上定位在中央。
7.一種與制冷單元一起使用的蒸發(fā)器盤管，其中包括由外層盤管部分和被放在外層盤管部分之內(nèi)并且本質(zhì)上偏離外層盤管部分的內(nèi)層盤管部分界定的本質(zhì)上同心的盤管。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的蒸發(fā)器盤管，其中所述的蒸發(fā)器盤管是一個整體單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的蒸發(fā)器盤管，其中所述的外層盤管部分本質(zhì)上平行于冷卻艙的頂部部分和底部部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的蒸發(fā)器盤管，其中所述的內(nèi)層盤管部分本質(zhì)上平行于冷卻艙的頂部部分和底部部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求7的蒸發(fā)器盤管，其中每個內(nèi)層盤管部分和外層盤管部分都使與毗鄰部分一起凍結(jié)的冰凍冷卻部分得以發(fā)展，借此減少用來形成冷卻流體凍結(jié)成的冰塊的形成時間。
12.根據(jù)權(quán)利要求7的蒸發(fā)器盤管，其中為了使尚未凍結(jié)的冷卻流體與冷卻流體凍結(jié)成的冰塊之間表面接觸面積達到最大值在外層盤管部分和內(nèi)層盤管部分之間形成通道。
13.根據(jù)權(quán)利要求7的蒸發(fā)器盤管，其中相鄰的偏置盤管維持其間的最佳距離和相對于冷卻艙的水平距離，借此冷卻流體在每個相鄰部分之間流動，以使冷卻流體和蒸發(fā)器盤管之間形成均勻分布的冷卻流體冰塊必不可少的最大接觸變得容易。
14.根據(jù)權(quán)利要求7的蒸發(fā)器盤管，其中相鄰的偏置盤管維持其間的最佳距離和相對于冷卻艙的垂直距離，借此冷卻流體在每個相鄰部分之間流動，以使冷卻流體和蒸發(fā)器盤管之間形成均勻分布的冷卻流體冰塊必不可少的最大接觸變得容易。
15.根據(jù)權(quán)利要求7的蒸發(fā)器盤管，進一步包括粗糙的外表面紋理，借此使蒸發(fā)器盤管周圍的熱交換達到最大限度。
16.根據(jù)權(quán)利要求7的蒸發(fā)器盤管，進一步包括薄壁厚，借此使蒸發(fā)器盤管周圍的熱交換達到最大限度。
17.根據(jù)權(quán)利要求7的蒸發(fā)器盤管，進一步包括在冷卻溫度下促進熱吸收的材料組成。
18.一種包括增強適用性的零部件構(gòu)造的飲料配售機，其中包括用一整塊無縫材料構(gòu)成的用來防止物體落入的殼體。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的飲料配售機，其中所述的殼體包括用來增強適用性的圓弧形構(gòu)造。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的飲料配售機，進一步包括安裝在所述殼體頂上這樣支撐著蒸發(fā)器盤管使所述的蒸發(fā)器盤管基本上在冷卻艙中心部分周圍并浸沒在冷卻流體中的殼體平臺；安裝在殼體頂上與所述的殼體平臺連接形成一個連續(xù)表面的壓縮機甲板平臺；固定在壓縮機甲板平臺上的壓縮機；固定在壓縮機甲板平臺上的冷凝器組件；以及用來把壓縮機和冷凝器組件固定到壓縮機甲板平臺上的裝置。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的飲料配售機，其中所述的壓縮機甲板平臺是為了便于拆除和插入所述的殼體平臺而構(gòu)造的。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的飲料配售機，其中所述的壓縮機甲板平臺進一步包括固定在壓縮機甲板平臺頂上的電子元器件殼體組件；以及用來把電子元器件殼體組件固定到壓縮機甲板平臺上的裝置。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的飲料配售機，其中所述的用來把電子元器件殼體組件固定到壓縮機甲板平臺上的裝置包括安裝支架和與所述的安裝支架相互咬合的安裝螺釘，借此可以借助所述的安裝支架在不把相伴的安裝螺釘與所述的飲料配售機分開的情況下拆除所述的電子元器件殼體組件或把它安裝到飲料配售機上。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的飲料配售機，其中所述的安裝支架界定至少一個滑移孔，每個孔都有足夠?qū)捯灾略试S安裝螺釘?shù)念^部穿過所述的安裝支架的移動部分和足夠狹窄以致保持安裝螺釘?shù)念^部在所述的安裝支架上方把所述的安裝支架固定到飲料配售機上的安裝部分。
25.根據(jù)權(quán)利要求20的飲料配售機，進一步包括固定在所述的壓縮機甲板平臺上用來使冷卻流體在冷卻艙范圍內(nèi)循環(huán)的攪拌器馬達；以及用來把所述的攪拌器馬達固定到壓縮機甲板平臺上的裝置。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的飲料配售機，其中所述的用來把所述的攪拌器馬達固定到壓縮機甲板平臺上的裝置包括安裝支架和與所述的安裝支架相互咬合的安裝螺釘，借此可以借助所述的安裝支架在不把相伴的安裝螺釘與所述的飲料配售機分開的情況下拆除所述的攪拌器馬達或把它安裝到飲料配售機上。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的飲料配售機，其中所述的安裝支架界定至少一個滑移孔，每個孔都有足夠?qū)捯灾略试S安裝螺釘?shù)念^部穿過所述的安裝支架的移動部分和足夠狹窄以致保持安裝螺釘?shù)念^部在所述的安裝支架上方把所述的安裝支架固定到飲料配售機上的安裝部分。
全文摘要
一種為了在維持小型尺寸的同時增強適用性以及提高飲料配售能力和在冷卻溫度下配售的飲料量而對零部件構(gòu)造做了改進的飲料配售機(10)。這種飲料配售機包括定義其中裝有冷卻流體的冷卻艙(12)的殼體(11)、本質(zhì)上浸沒在冷卻流體之內(nèi)的水管線(14)、產(chǎn)品管線(71－73)、再次冷卻管線(100)、在冷卻艙內(nèi)與水管線和二氧化碳氣源連接的碳酸飽和器(18)、安裝在殼體上與產(chǎn)品管線連接并且至少與再次冷卻管線或水管線之一連接用來交付飲料的配售閥(16A－16C)、以及用來冷卻所述冷卻流體的制冷單元(13)。制冷單元包括本質(zhì)上浸沒在冷卻流體內(nèi)的蒸發(fā)器盤管(35)。
文檔編號B67D1/08GK1358158SQ00809522
公開日2002年7月10日 申請日期2000年6月2日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月4日
發(fā)明者達潤·W·西蒙斯, 小約翰·托馬斯·霍金斯 申請人:嵐瑟股份有限公司