即熱即冷式跨臨界循環(huán)自動(dòng)售貨裝置及其供貨方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動(dòng)售貨裝置，特別涉及即熱即冷式跨臨界循環(huán)自動(dòng)售貨裝置及其供貨方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的提高，人口流動(dòng)速度的加快，自動(dòng)售貨機(jī)這種方便快捷的售貨方式受到了消費(fèi)者與零售商的歡迎，需求量不斷增加。雖然單個(gè)自動(dòng)售貨機(jī)能耗并不高，但是由于其數(shù)量龐大，整體能耗仍然比較顯著。此外以往的自動(dòng)售貨機(jī)大多都只提供冷凍商品，沒(méi)有加熱功能，不能滿足人群廣泛的需求。因此有必要從節(jié)能和滿足人群需求角度對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)做出改進(jìn)。
[0003]傳統(tǒng)的自動(dòng)售貨機(jī)采用類似于冰箱的結(jié)構(gòu)。即所有的貨物都存在一個(gè)保溫箱體中，通過(guò)制冷系統(tǒng)提供冷量，將其中的所有貨物保持在一個(gè)較低的溫度。在商品出售時(shí)，從箱體中取出商品。因?yàn)槊刻於贾挥幸徊糠稚唐房梢允鄢?，這樣的系統(tǒng)大部分的能耗在于整個(gè)箱體的保溫。由于箱體比較大，整體需要大量的高質(zhì)量的保溫材料，同時(shí)對(duì)制冷循環(huán)的制冷量和制冷功率都有比較高的要求。
[0004]中國(guó)專利文獻(xiàn)CN203179154 U給出了一種只對(duì)即將出售飲料加熱或制冷的裝置，它僅僅對(duì)排在靠近出口的飲料進(jìn)行加熱或制冷，這樣可以降低對(duì)整體空間加熱或制冷的能耗。然而這種方式不能很好地應(yīng)對(duì)收獲量變化的時(shí)段，在售貨量很大時(shí)，這種方式明顯無(wú)法滿足提供冷飲的需求；在售貨量小的時(shí)候，其保溫能耗同樣比較高。此外，由于靠進(jìn)出口部分和其余部分不能充分隔開(kāi)，其保溫能耗的降低并不理想。
[0005]傳統(tǒng)自動(dòng)售貨機(jī)僅僅利用了制冷循環(huán)蒸發(fā)器側(cè)產(chǎn)生的冷量，冷凝端的熱量直接排除。這種做法不僅僅是對(duì)能量的浪費(fèi)，同時(shí)對(duì)環(huán)境也會(huì)造成不利的影響。為了提高能量的利用率，中國(guó)專利文獻(xiàn)CN101285034A提供了一種能夠同時(shí)利用制冷循環(huán)中蒸發(fā)器中冷量和冷凝器中熱量的方法。但是其采用的普通制冷劑，冷凝端溫度只能達(dá)到20?35°C，這樣的溫度加熱商品是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，或者加熱的時(shí)間會(huì)很長(zhǎng)，不能滿足消費(fèi)者的需要。
[0006]以上兩個(gè)專利還存在一個(gè)共同的缺陷，即對(duì)大量食品進(jìn)行熱保存，將食品長(zhǎng)時(shí)間保存在熱環(huán)境中，很容易發(fā)生變質(zhì)，不利于長(zhǎng)期保存，因此有必要對(duì)其進(jìn)行綜合改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了一種即熱即冷式跨臨界循環(huán)自動(dòng)售貨裝置，僅在用戶需要貨品時(shí)，對(duì)貨品制冷或加熱，間歇工作，并且通過(guò)跨臨界循環(huán)來(lái)進(jìn)行制冷和制冷，有效減少能耗。
[0008]—種即熱即冷式跨臨界循環(huán)自動(dòng)售貨裝置，包括箱體，所述箱體內(nèi)設(shè)有儲(chǔ)存區(qū)域以及跨臨界循環(huán)單元，所述跨臨界循環(huán)單元包括通過(guò)制冷劑循環(huán)連接的壓縮機(jī)、作為制熱器的冷凝器、節(jié)流元件、作為制冷器的蒸發(fā)器以及將來(lái)自冷凝器和蒸發(fā)器的制冷劑進(jìn)行換熱的回?zé)崞?，所述?chǔ)存區(qū)域包括向制熱器和制冷器提供貨品的常溫儲(chǔ)存單元，接收來(lái)自制冷器的冷貨品的第一保溫箱以及接收來(lái)自制熱器的熱貨品的第二保溫箱，所述第一保溫箱和第二保溫箱分別設(shè)有帶蓋的出料口，所述箱體的貨品出口與第一保溫箱的出料口以及第二保溫箱的出料口連通。
[0009]本發(fā)明裝置可以根據(jù)用戶的需要即時(shí)加工冷、熱貨品，在制冷貨品的同一制冷劑循環(huán)中同時(shí)制熱貨品，在制熱貨品的同一制冷劑循環(huán)中同時(shí)制冷貨品，能源得到充分的利用；本發(fā)明裝置只有在貨品需求時(shí)，制冷制熱循環(huán)單元才工作，這與現(xiàn)有技術(shù)的自動(dòng)售貨裝置長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)啟制冷制熱循環(huán)不同，起到節(jié)能的效果；并且設(shè)置保溫箱儲(chǔ)存當(dāng)前客戶不需要的冷貨品或熱貨品，由于量較小，保溫箱體積較小，在自動(dòng)售貨機(jī)體積有限的情況下，保溫結(jié)構(gòu)可以設(shè)置的較厚，保溫效果得到保證。
[0010]本發(fā)明的制冷劑循環(huán)過(guò)程為:制冷劑在壓縮機(jī)吸氣口處為低溫低壓氣體，經(jīng)過(guò)壓縮過(guò)程后在壓縮機(jī)排氣口處為高溫高壓氣體。經(jīng)過(guò)冷凝器后在冷凝器出口處為高壓飽和液體或過(guò)冷液體，制冷劑進(jìn)入回?zé)崞鳎瑴囟冗M(jìn)一步降低實(shí)現(xiàn)過(guò)冷；經(jīng)過(guò)回?zé)崞骱笾评鋭┻M(jìn)入儲(chǔ)液罐，儲(chǔ)液罐打開(kāi)經(jīng)過(guò)節(jié)流元件后，制冷劑變?yōu)榈蛪簹庖夯旌衔镞M(jìn)入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中液相吸熱蒸發(fā)后變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍庀嘀评鋭?可能有液相殘余)，通過(guò)回?zé)崞魇怪评鋭┤孔優(yōu)闅庀?，進(jìn)入壓縮機(jī)完成整個(gè)循環(huán)。
[0011]所述回?zé)崞鲗⒗淠鞒隹诹鞒龅闹评鋭┡c蒸發(fā)器出口流出的制冷劑作熱交換。冷凝器出口制冷劑經(jīng)過(guò)回?zé)崞骱鬁囟冗M(jìn)一步減低進(jìn)入過(guò)冷狀態(tài)，有效提高系統(tǒng)C0P，蒸發(fā)器出口制冷劑液相成分全部蒸發(fā)進(jìn)入全氣相狀態(tài)，防止壓縮機(jī)內(nèi)發(fā)生“液擊”現(xiàn)象。
[0012]其中所述節(jié)流元件為節(jié)流閥、膨脹閥、毛細(xì)管或U形管。所述的制熱器為冷凝器的管路圍繞成的加熱空間，所述的制冷器為蒸發(fā)器的管路圍繞成的制冷空間。
[0013]為了提高制冷效果，同時(shí)減少環(huán)境污染，優(yōu)選的，所述制冷劑為二氧化碳、R290和R32的混合物或一氧化二氮。上述制冷劑即冷效果好，可以快速實(shí)現(xiàn)貨品的即冷即熱。
[0014]優(yōu)選的，所述儲(chǔ)液罐的入口設(shè)置在儲(chǔ)液罐的上部，出口設(shè)置在儲(chǔ)液罐的下部，從而實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)液罐對(duì)自氣液兩相制冷劑的分離，使出口流出的制冷劑狀態(tài)為液相。
[0015]本發(fā)明還提供了一種即熱即冷式跨臨界循環(huán)自動(dòng)售貨裝置的供貨方法，針對(duì)用戶需求對(duì)貨品進(jìn)行加熱或者制冷，間歇工作，減少能耗，有效節(jié)省能量。
[0016]—種即熱即冷式跨臨界循環(huán)自動(dòng)售貨裝置的供貨方法，使用上述的即熱即冷式跨臨界循環(huán)自動(dòng)售貨裝置，包括以下步驟:
[0017]當(dāng)需要冷貨品時(shí):
[0018]如果第一保溫箱內(nèi)有冷貨品，則第一保溫箱的出料口打開(kāi)，向貨品出口提供冷貨品;
[0019]如果第一保溫箱內(nèi)沒(méi)有冷貨品，常溫儲(chǔ)存單元同時(shí)向制冷器和制熱器提供貨品，所述跨臨界循環(huán)單元工作，待完成制冷后，向貨品出口提供冷貨品，制熱器加熱的熱貨品進(jìn)入第二保溫箱保溫儲(chǔ)存；
[0020]當(dāng)需要熱貨品時(shí):
[0021]如果第二保溫箱內(nèi)有熱貨品，則第二保溫箱的出料口打開(kāi)，向貨品出口提供熱貨品;
[0022]如果第二保溫箱內(nèi)沒(méi)有熱貨品，常溫儲(chǔ)存單元同時(shí)向制冷器和制熱器提供貨品，所述跨臨界循環(huán)單元工作，待完成制熱后，向貨品出口提供熱貨品，制冷器制冷的冷貨品進(jìn)入第一保溫箱保溫儲(chǔ)存。
[0023]本發(fā)明方法根據(jù)用戶的需要即時(shí)加工冷、熱貨品，在制冷貨品的同一制冷劑循環(huán)中同時(shí)制熱貨品，在制熱貨品的同一制冷劑循環(huán)中同時(shí)制冷貨品，能源得到充分的利用，制冷制熱循環(huán)單元只有在有貨品需求才工作，這與現(xiàn)有技術(shù)的自動(dòng)售貨裝置長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)啟制冷制熱循環(huán)不同，起到節(jié)能的效果，并且設(shè)置保溫箱儲(chǔ)存不需要的冷貨品或熱貨品，以便下次需求時(shí)提供冷或熱貨品。
[0024]本發(fā)明還提供了一種即熱即冷式跨臨界循環(huán)自動(dòng)售貨裝置，僅在用戶需要貨品時(shí)，對(duì)貨品制冷或加熱，儲(chǔ)存相應(yīng)生成的熱能或冷能，間歇工作，減少能耗，有效節(jié)省能量。
[0025]—種即熱即冷式跨臨界循環(huán)自動(dòng)售貨裝置，包括箱體，所述箱體內(nèi)設(shè)有儲(chǔ)存區(qū)域以及跨臨界循環(huán)單元，所述跨臨界循環(huán)單元包括通過(guò)制冷劑循環(huán)連接的壓縮機(jī)、冷凝單元、儲(chǔ)液罐、節(jié)流元件、蒸發(fā)單元以及將來(lái)自冷凝單元和蒸發(fā)單元的制冷劑進(jìn)行換熱的回?zé)崞?，所述冷凝單元包括并?lián)的制熱器和熱端儲(chǔ)能器，所述蒸發(fā)單元包括并聯(lián)的制冷器和冷端儲(chǔ)能器，所述箱體的貨品出口與制熱器的出料口以及制冷器的出料口連通。
[0026]日常食品加熱一般在50?65°C左右，優(yōu)選的，所述熱端儲(chǔ)能器的儲(chǔ)能材料采用石蠟或共晶鹽。所述冷端儲(chǔ)能器的儲(chǔ)能材料采用石蠟或共晶鹽。
[0027]為了提高制冷效果，同時(shí)減少環(huán)境污染，優(yōu)選的，所述制冷劑為二氧化碳、R290和R32的混合物或一氧化二氮。上述制冷劑即冷效果好，可以快速實(shí)現(xiàn)貨品的即冷即熱。
[0028]優(yōu)選的，所述熱端儲(chǔ)能器的出料口與所述制熱器的進(jìn)料口連通，所述冷端儲(chǔ)能器的出料口與所述制冷器的進(jìn)料口連通。
[0029]為了充分利用熱端儲(chǔ)能器和冷端儲(chǔ)能器所儲(chǔ)存的能量，優(yōu)選的，所述熱端儲(chǔ)能器的出料口與所述制熱器的進(jìn)料口連通，所述冷端儲(chǔ)能器的出料口與所述制冷器的進(jìn)料口連通。當(dāng)熱端儲(chǔ)能器和冷端儲(chǔ)能器無(wú)法完成需要的制冷或制熱時(shí)，將提供的貨品先進(jìn)入熱端儲(chǔ)能器和冷端儲(chǔ)能器進(jìn)行預(yù)熱或者預(yù)冷，再送入制熱器或制冷器進(jìn)行制熱或制冷，提高能源利用率。
[0030]本發(fā)明還提供了一種即熱即冷式跨臨界循環(huán)自動(dòng)售貨裝置的供貨方法，針對(duì)用戶需求對(duì)貨品進(jìn)行加熱或者制冷，間歇工作，減少能耗，有效節(jié)省能量。
[0031]—種即熱即冷式跨臨界循環(huán)自動(dòng)售貨裝置的供貨方法，使用上述的即熱即冷式跨臨界循環(huán)自動(dòng)售貨裝置，包括以下步驟:
[0032]當(dāng)需要冷