斯特林冷却器及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种装置，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（１０，４８，５０，１２８，２１８，２２０，２７２，３２４，３７０，４３２，４６８，４７４，４９８）。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。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的领域本专利技术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，本专利技术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。本专利技术的
技术介绍
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。本专利技术的简要描述本专利技术满足了上述的需求，提供了斯特林冷却器技术在饮料工业中的新应用。根据本专利技术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，本专利技术包含一个绝缘外壳，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。本专利技术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。本专利技术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，本专利技术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，本专利技术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。本专利技术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，本专利技术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，本专利技术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本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马歇尔J巴拉什，阿瑟G拉迪克，劳伦斯布莱尔齐泽尔，
申请(专利权)人：可口可乐公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]