采用斯特林冷冻机系统的设备及其使用方法技术方案

公开了一种新颖设备，用作饮料瓶的玻璃门商品柜。设备包括一个隔热箱，箱具有一个外侧和一个内侧以及至少部分地确定了一个从内侧到外侧的排放通道（８４）。一个斯特林冷冻机（１０）具有一个热区（２８）和一个冷区（２６）。一个导热件（７８，８２）设在箱内，并且以热交换关系与斯特林冷冻机（１０）的冷区（２６）连接。导热件（７８，８２）还在操作上与排放通道（８４）联结，使得在导热件（７８，８２）上的冷凝物可以通过排放通道（８４）流出箱外。还公布了冷却隔热箱的一种方法。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及了致冷系统，更具体地涉及了采用斯特林冷冻机作为从所需空间去除热量机械的致冷系统。尤其是本专利技术涉及了出售和冷藏饮料瓶及其饮料的玻璃门商品柜。
技术介绍
在我们日常生活中盛行致冷系统。在饮料行业中，在售货机、玻璃门商品柜(“GDM”)和自动售货机中可以找到致冷系统。过去，这些设备采用常规的蒸气压缩机(兰金循环)致冷设备来使饮料或含饮料的瓶保冷。在这种循环中，蒸气相的冷冻剂在一个压缩机中被压缩，使温度增加。然后热的高压冷冻剂循环流过一个称为冷凝器的热交换器，在那里由于热传导被冷却到周围环境。由于对环境的热传导，冷冻剂从气体冷凝为液体。在离开冷凝器后，冷冻剂流经一个节流装置，在那里压力和温度均降低。冷的冷冻剂离开节流装置并进入位于被冷冻空间中的称为蒸发器的第二个热交换器。在蒸发器中的热传导使得冷冻剂蒸发或者从饱和的液体和蒸气混合物变化成过热蒸气。然后离开蒸发器的蒸气被吸回到压缩机中，循环重复进行。斯特林冷冻机已经知道了几十年。简短地说，斯特林循环冷冻机压缩和膨胀一种气体(通常是氦气)来产生冷冻。这种气体来回穿梭般地通过一个蓄热器层来产生比简单压缩和膨胀过程能提供的大得多的温度差。斯特林冷冻机采用一个置换器来迫使气体来回通过蓄热器层和一个活塞来压缩和膨胀气体。蓄热器层是一个具有大热惯性的多孔件。在操作期间，蓄热器层产生一个温度梯度。装置的一端变热，另一端变冷。David Bergeron，Heat Pump Technology Recommendationfor a Terrestrial Battery-Free Solar Refrigerator，September1998。有关斯特林冷冻机的专利包括美国专利号5,687,409；5,647,217；5,638,684；5,596,875和4,922,722(均引入这里作为参考)。斯特林冷冻机是合乎需要的，因为它们无污染，效率高和具有极少的活动零件。对常规冷柜已建议采用斯特林冷冻机。参见美国专利号5,438,848(引入这里作为参考)。然而，已经认识到，把自由活塞式斯特林冷冻机组合到常规冷柜中需要与常规压缩机系统不同的技术。D.M.Berchowitz et al，Test Results for Stirling CycleCooller Domestic Refrigerators，Second InternationalConference。至今，还没有采用斯特林冷冻机于售货机、GDM和自动售货机中。所以，存在着使斯特林冷冻机技术适应于常规的售货机、GDM和自动售货机的需求。专利技术概述本专利技术提供了斯特林冷冻机技术对饮料行业的新应用而满足了上述需求。按照本专利技术的一种新颖设备包括一个隔热箱，箱具有一个外侧和一个内侧，并且至少部分地确定了一个从内侧到外侧的排放通道。一个斯特林冷冻机设在箱外。斯特林冷冻机具有一个热区和一个冷区。一个导热件设置在箱内，以热交换关系连接到斯特林冷冻机的冷区。导热件在操作上与排放通道联结，使得在导热件上的冷凝物可以通过排放通道流出箱外。本专利技术的一个供替代的实施例包括一种方法来冷却设置在隔热箱内的导热件。导热件以热传导关系与斯特林冷冻机的冷区联结。隔热箱的底区至少部分地确定了一个排放通道。底区的形状使得落在底区上的流体导入排放通道。流经排放通道的流体被收集在隔热箱外的一个流体收集器中。使空气通过流体收集器来促使流体从收集器蒸发。因此，本专利技术的一个目的是提供用于饮料行业的改进的冷藏设备。本专利技术的另一个目的是提供一个改进的玻璃门商品柜。另一个目的是提供一个易于把斯特林冷冻机安装到玻璃门商品柜上的系统，使得它易于卸下来维护或修理。本专利技术的又一个目的是提供一个系统，从被斯特林冷冻机冷却的玻璃门商品柜去除冷凝物。在考察了以下所发布的实施例和附图的详细描述以及权利要求之后，本专利技术的这些和其他特性和优点将会变得明显。附图简述附图说明图1是用于本专利技术的自由活塞式斯特林冷冻机剖视图。图2是图1所示斯特林冷冻机的端视图。图3是一个示意的、部分断开的侧剖视图，表示了本专利技术玻璃门商品柜的一个发布实施例。图4是沿图3所示玻璃门商品柜下区的线4-4所取的一个部分的详细剖视图。图5是安装在图3所示玻璃门商品柜内的热交换组件的另一个发布实施例的详细顶视图，为了清楚起见，罩已被去除。图6是，沿图5所示热交换组件的线6-6所取的一个详细剖视图，为了清楚起见，罩已被去除。公开的实施例的描述本专利技术利用了斯特林冷冻机。斯特林冷冻机对于通晓该技术的人员来说已经熟知。用于本专利技术的斯特林冷冻机从俄亥俄州Athens的Sunpower公司可以买到。用于本专利技术的其他斯特林冷冻机表示在美国专利号5,678,409；5,647,217；5,638,684；5,596,875；5,438,848和4,922,722，均引入这里作为参考。一种特别有用的斯特林冷冻机类型是自由活塞式斯特林冷冻机。用于本专利技术的一种自由活塞式斯特林冷冻机可以从Global Cooling公司得到。参照附图，其中相同编号表示所有视图中相同的零件，可以看出，一个自由活塞式斯特林冷冻机10(图1)包括一个直线型电机12、一个自由活塞14、一个置换器16、一个置换器杆18、一个置换器弹簧20、一个内壳22、一个蓄热器24、一个吸热区或冷区26和一个排热区或热区28。这些零部件的功能在现有技术中已经熟知，因此这里不再进一步说明。斯特林冷冻机10还包括一个与内壳22隔开的柱形外壳30，并在其中确定了一个环形空间32。用许多从热区到外壳沿径向朝外延伸的导热叶片34把外壳30装到斯特林冷冻机10的热区28上。叶片34用如铝的导热材料制成。一个电扇36装到对着叶片34的外壳30另一端。电扇36设计成当它工作时空气将沿着箭头“A”所指方向流入斯特林冷冻机，通过叶片34之间的外壳30端，通过空间32并从外壳的另一端流出。斯特林冷冻机10的冷区26的直径大于蓄热器24。容纳螺钉的四个螺孔38设在冷区中。螺孔38提供了把斯特林冷冻机10装到设备上的方法，如将在以下进一步讨论。参照图3，表示了一个饮料瓶玻璃门商品柜或GDM 40。GDM的上区42包括一个隔热箱，箱分别具有隔热侧壁44，46、隔热顶壁和底壁48，50，以及隔热后壁52。GDM40还包括一个可打开的前门54，它通常包括一块窗框玻璃56，使得可以从外面看到GDM中的物品。壁44，46，48，50，52和门54确定了一个隔热室或隔热箱，其中许多饮料瓶58可以贮存在装于箱内的金属丝货架60，62上。GDM40的下区60包括一个未隔热箱，箱分别具有侧壁66，68、底壁70和前后壁72，74。壁66，68，70，72，74确定了一个未隔热的室或箱，作为隔热箱的一个基底和作为斯特林冷冻机10以及有关零件和设备的一个机械箱。在未隔热箱内设有斯特林冷冻机10。虽然采用单个斯特林冷冻机来说明本专利技术，但可以具体设想采用一个以上的斯特林冷冻机。隔热箱的底壁50确定了一个孔76(图4)，斯特林冷冻机10的冷区26伸过它。设在孔76之上是一个由如铝的导热材料制成的矩形板78。斯特林冷冻机10的冷区26与导热板78接触，使得热量可以从板流到斯特林冷冻机的冷区。在板78和底本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备包括：一个隔热箱，上述箱具有一个外侧和一个内侧，上述箱至少部分地确定了一个从上述内侧到外侧的排放通道；一个具有一个热区和一个冷区的斯特林冷冻机；以及一个设在上述箱内的导热件，上述导热件以热交换关系与上述斯特林冷冻机的上述 冷区连接，上述导热件在操作上与上述排放通道联结，使得在上述导热件上的冷凝物可以通过上述排放通道流出上述箱。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿瑟G拉迪克，
申请(专利权)人：可口可乐公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]