专利名称：低矮外形的饮料分配器的制作方法
技术领域：
本发明涉及饮料分配器，尤其涉及但不仅仅限于带有改进的元件设置的饮料分配器，它可在低于工业标准的42°F的温度下增加饮料分配能力和饮料分配量。
与本发明相关的背景技术适于食品饮料服务设施操作的商用物业的租赁或者购买价格都极其昂贵，特别是在大型的都市区域。因此，可使用空间、特别是可为顾客提供服务的区域以及提供附加顾客座席的柜台上部空间必须以最大效率加以利用。这样，通常安置在柜台上部的饮料分配器必须尽量小以占据最少的柜台上部空间。
尽管饮料分配器尺寸至关重要，但主要的饮料分配器标准保持了饮料分配能力。这就是说，饮料分配器必须在低于42°F工业标准的温度下分配饮料，同时仍要满足顾客的要求。遗憾的是，能够大容量地提供服务的饮料分配器通常都是体积庞大并占据了大量的柜台上部空间。
而反过来说，紧凑型饮料分配器又很少具备足以为大量顾客服务的饮料分配能力。因此，任何饮料分配器的设计都必须在尺寸和与饮料分配能力相对立的紧凑方面之间寻求均衡。所以，饮料分配器的基本目的就是要减小它们的尺寸或至少保持它们目前的饮料分配能力。
1975年7月1月授予给施洛德的美国第3,892,335号专利披露了一种早期的饮料分配设计方案，它试图将紧凑性与饮料分配能力的增加结合在一起。该专利的饮料分配器包括有一个壳体，该壳体限定了一个含有冷却液的冷却室。一个设于该冷却室之上的制冷装置包括有一个延伸入冷却室的蒸发盘管。由蒸发盘管所环绕的产品和水管道设置于冷却室的中心处。产品和水管道各自与产品和水源相连通，以将产品以及通常为碳化水的水输送至饮料分配阀门。
在操作中，制冷装置将冷却液制冷以便该冷却液在蒸发盘管旁的背板之中冰结。一个扰动电机通过主轴驱动冷却液以使在冷却室四周的未冰结冷却液进行循环。这种循环在产品和水管道与该冷却液之间提供热交换，因为由于未冰结冷却液的循环，它从产品和水管道上接收热量并将该热量输送至该冰结冷却液背板上。结果，冰结冷却液融化，释散产品和水中的热量，以使一种冷却的饮料可从分配阀门中分配出来。
正常的循环要求未冰结冷却液从该已冰结冷却液背板的底下稳定地流出，绕过其诸侧面，经过其顶部并直通过其中心返回。未冰结冷却液通过上述通道的循环对于可产生冷却饮料并提高饮料分配能力的热交换程序至关重要。然而，将水和产品管道设置在冷却室的中心处会减少在产品和水管道以及冰结冷却液背板四周的未冰结冷却液的循环，即，产品和水管道阻止了未冰结冷却液流过已冰结冷却液背板的中心处，这样就严重地限制了已冰结和未冰结冷却液之间的接触。因而，美国第3,892,335号专利所披露的饮料分配器未能提供产品和水与冷却液之间的最大限度热交换，从而导致了饮料分配能力的降低。
1990年4月17日授子给施洛德的第4,916,910号美国专利披露了一种饮料分配器，它将产品和水管道从蒸发盘管内移至蒸发盘管底面的冷却室底部的位置上。这一位置使蒸发盘管的高度降低，这样给予该饮料分配器一种低矮外形。但遗憾地是，尽管饮料分配器的尺寸得以减少，但增加冷却液与产品和水之间的热交换的问题仍未得到解决。
产品和水与冷却液之间的最大的热交换产生于未冰结冷却液与已冰结冷却液背板以最大的表面积相接触的过程中。在美国第4,916,910号专利披露的饮料分配器之中，已被压缩的蒸发盘管将产品和水管道之上直至冷却室边缘的冷却液完全冰结，以至在已冰结冷却液背板四周的未冰结冷却液不能循环。因此，产生了热交换不足，因为未冰结冷却液仅与已冰结冷却液背板的底面部相接触。这样；由于未冰结冷却液与已冰结冷却液背板之间的接触面积已被减少，因而热交换亦被减少。
本发明的目的因此，非常需要有一种饮料分配器设计方案，它只占据最小的柜台顶部空间而提供未冰结冷却液与已冰结冷却液背板之间的最大表面积接触，从而最大限度地提高热交换并以此增加饮料分配能力。本发明的技术方案根据本发明的饮料分配器包括限定一个冷却室的壳体，设置在冷却室底部的水管道，安装在冷却室前面的产品盘管，扰动器(agitator)以及一只安装在该冷却室之上、包括有延伸入冷却室内部的蒸发盘管的制冷装置。其产品管道和水管道与安装在壳体上的分配阀门相连接，以将产品(通常为饮料浆)和通常为碳化水的水分别输送至每一分配阀门。该冷却室含有将流经各自产品管道和水管道的产品和水的热量去除的、通常为水的冷却液。该扰动器将冷却室四周的冷却液进行循环以提高冷却液与产品和水之间的热交换。
制冷装置将冷却液进行冷却，以便在该蒸发盘管周围形成一已冰结冷却液背板。一个已冰结冷却液库控制器控制该制冷装置的操作，以防止该已冰结冷却液库胀大。该控制器包括有一个安装在面对壳体前部的蒸发盘管一侧的探棒。当冰结冷却液背板的厚度减少到一予定点时，该探棒发给控制器信号，控制器然后启动该制冷装置将更多的未冰结冷却液冰结起来以产生一块更大的背板。一旦该冰结冷却液背板的厚度增长到一所需厚度时，该探棒对控制器发生信号，控制器关闭制冷装置。同样，该探棒在面向壳体前部的蒸发盘管一侧定位防止了冰结冷却背板增长进入并很可能对产品管道的冰结。
产品管道在冷却室前部而水管道在冷却室底面的设置使得未冰结冷却液循环得到增加，因而极大地增加了饮料分配器的饮料分配能力。更为特殊的是，产品管道和水管道从蒸发盘管中心处的移开去除掉了对未冰结冷却液的流动障碍，而这种障碍却是那些将产品管道和水管道或其中之一设置在蒸发盘管中心处的饮料分配器所常常经历的。
此外，该水管道包括有一个蛇形配置，以为包括有该水管道在内的诸管道的各个弯转之间提供通道。这些通道用来将未冰结冷却液的流动导向壳体的前、后壁，该壳体用了增加未冰结冷却液的循环。
因此，在冰结冷却液背板各个侧面以及与水管道通管相连接的冰结冷却液背板中心通过的未冰结冷却液的完全无阻碍的通路增加了未冰结冷却液的循环，以此在冰结和未冰结冷却液之间提供最大限度的表面积接触。这种最大限度的表面积接触导致产品和水与未冰结冷却液的最大限度的热交换，以及与冰结冷却液背板的热交换。结果，该饮料分配器呈现增加了饮料分配器的能力，因为该未冰结冷却液即便在使用的高峰期也可由于其循环的增加以及相应的热交换增加而保持了一个大约为32°F的温度。本发明的目的因而，本发明的目的是提供一种可提高冷却室內未冰结冷却液的流动循环的饮料分配器设计。
本发明的另一目的是提供一种饮料分配器，其水管道设置在冷却室的底部，其中，水管道的蛇形配置限定了通道，导引未冰结冷却液流向冷却室的前、后部。
本发明的再一目的是提供一种带有一探棒的饮料分配器，其探棒设置在冷却室的前部，以测试冰结冷却液背板的尺寸，防止冰结冷却液背板冰结入产品管道之中。
本领域技术人员可根据下列详述进一步了解本发明的其它目的、特征、和优点。
附图的简要说明
图1是一幅展示本发明饮料分配器的立体透视图；图2是一幅展示本发明饮料分配器剖面的正视图；以及图3是一幅显示本发明的冷却室內产品和水管道位置设置的顶视图。
本发明的最佳实施例如图1-3所示，饮料分配器10包括壳体11、制冷器13、水管道14、产品管道25-28、以及分配阀16A-D。壳体11包括有前壁15A、后壁15B、侧壁15C和D、以及限定冷却室12的底部15E。冷却室12含有通常为水的冷却液。分配阀16A-D的每一个与前壁15A以任何适合的手段，如螺帽和螺栓等相连接。
水管道14包括有一种蛇形配置以使其安置在冷却室12的底部。水管道14采用任何适当的手段(如固定夹等)安装在壳体11的底部15E。水管道14的入口与水泵17相连接，该水泵17接着再与任何适当的水源，比如公共水管线相连接。从水管道14引出的出口与一个T形连接器(未示出)相连接。
该T形连接器将从水管道14接收到的水由其各出口其中之一处送至碳化器18。碳化器18与一个CO2源相接并由其取得的CO2来将源于水管道14、通过T形连接器出口其中之一输送过来的水进行碳化。碳化器18安装在冷却室12的前部，安装方式可以是任何适当的方式，如固定夹。
碳化器18的出口与总导管19的入口相连接。总导管19的一端与碳化器18相连接，其另一端以任何适当方式如固定夹等与壳体11的侧壁15C相连接。总导管19从碳化器18接收碳化水并将其分别通过出口20-23输入至分配阀16A-D。另外，T形连接器的第二出口可以通过管道24连接至分配阀16C以直接将清水送至分配阀16C。
产品管道25-28设在冷却室12的前部，并采用任何适当的手段如固定夹等装在冷却室12的内部。此外，总导管19安装在碳化器18和壳体11的侧壁15C上，以使它可直接设置并搭在产品管道25-28中每一管道的背后。总导管19搭在产品管道25-28上是为防止它们从壳体11的前壁15A上移开。
产品管道25-28中的每一管道包括有一入口(未示出)，它与一个产品源(未示出)相连通。此外，产品管道25-28包括有各自与分配阀16A-D相连接的出口29-32，以为分配阀16A-D提供产品。尽管仅有四条产品管道和分配阀得以公开，但本领域技术人员可以想得到以通过相应地改变壳体11的方式可以增设附加的产品管道和分配阀或将其减少。
制冷器13包括有一种标准型的饮料分配制冷系统，它包括有压缩机33、凝气盘管34，蒸发盘管35、以及风扇36。压缩机33和凝气盘管34设在平台38的顶部，而蒸发盘管35设置其下方。风扇36设置于凝气盘管34上，以将空气吹过凝气盘管34进行热交换。平台38设置在壳体11的上部，以便蒸发盘管35位于冷却室12中心部位中的水管道14的上方。
制冷器13以与任何标准型饮料分配制冷系统相类似的方式操作，将位于冷却室12内的冷却液制冷，使得该冷却液在蒸发盘管四周围冰结成一块背板。制冷器13冷却并最终冰结该冷却液，在冷却液与产品和水之间进行热交换，以使饮料分配器10分配出冷却的饮料。但是，由于冷却液的完全冰结导致热交换效率不高，所以有一个冷却液储备器控制系统(未示出)控制压缩机33的操作以防止冷却液的完全冰结。在饮料分配器10中使用的冷却液储备器控制系统已由1989年4月25日授予柴斯纳特的第4,823,556号美国专利所披露并转让给了拥有本发明的受让人。美国第4,823,556号专利在此结合进来以为参考。
尽管包括有饮料分配器10的冷却液储备器控制系统的电子元件与美国第4,823,556号专利所披露的相类似，但饮料分配器10的操作由于探棒39的位置变动而得到极大改善。特别是探棒39安装在蒸发盘管35的一侧，正对前壁15A以防止冷却液冰结进入产品管道25-28。探棒39防止冰结冷却液背板冰结进入产品管道25-28是因为，一旦冰结冷却液背板延至探棒39外部感应线圈，探棒39给冷却液储备器控制系统发出信号以关闭压缩机33。压缩机33保持关闭状态直至该冰结冷却液背板融化，超过了探棒39内部感应线圈，使该感应顺曝露于未冰结冷却液。当内部感应线圈触到未冰结冷却液之后，探棒39对冷却液储备器控制系统发信号，开启压缩机33，该压缩机持续工作直到冰结冷却背板再次延至探棒39的外部感应线圈。这样，探棒39和冷却液储备器控制系统控制压缩机33的工作，使它绝不能持续工作，使得冰结冷却液背板增长延至产品管道25-28。
扰动电机37安装在平台38上，通过主轴4驱动叶轮40。扰动电机37驱动叶轮，使未冰结冷却液在已冰结冷却液背板以及水管道14和产品管道25-28四周循环。叶轮40使未冰结冷却液进行循环以提高在低温冷却液与高温产品和水之间自然存在的热交换。流经产品管道和水管道的产品和水分别产生热交换，使热量释放至未冰结冷却液之中。未冰结冷却液接着将此热量传至该已冰结冷却液背板中，后者汲取热量并相应地产生融化，将冷却液作为液体输至冷却室12之中。原来从产品和水中交换至冷却液中的热量就这样通过该已冰结冷却液背板的融化而得到散耗。这样，热量的散耗以及相应的已冰结冷却液背板的融化使未冰结冷却液维持在所需的32°F温度下。
上述热交换的效能直接与未冰结冷却液和已冰结冷却液背板之间的表面积接触量有关。即，如果未冰结冷却液以最大量的表面积与已冰结冷却液背板相接触，其热交换就会在很大程度上得到提高。饮料分配器10由于产品管道25-28设置在冷却室12的前部并且水管道14为蛇形配置，而且设位于冷却室12的底部，因而使未冰结冷却液和已冰结冷却液背板得以最大限度的接触。
特别是，产品管道与水管道从蒸发盘管的中心处移开去除掉了对未冰结冷却液流动的阻碍，而这种阻碍却是那些将产品管道或水管道设置于蒸发盘管中心处的饮料分配器所经受到的。此外，在冷却室12前部的产品盘管的设置方式使蒸发盘管35的尺寸得到增加而不必相应增加壳体11的高度。由于增加了蒸发盘管35的尺寸，结果形成了较大的已冰结冷却液背板。而较大的已冰结冷却液背板对于来自未冰结冷却液的热量传输提供了更大的表面积。这一在未冰结冷却液与已冰结冷却液背板之间热交换的增加使未冰结冷却液即使在饮料分配器10高峰使用期间也能维持在32°F的温度上。因此，从产品和水中汲取热量的提高极大地增加了饮料分配器10的饮料分配能力。
此外，壳体11的高度以及蒸发盘管35均得到减少，因为即使采用小型蒸发盘管，这种小型饮料分配器仍可具有与目前饮料分配器相同的饮料分配能力。
另外，水管道14的蛇形配置增加了由叶轮40驱动的未冰结冷却液的循环效能。这种蛇形配置的水管道14产生了由包括有水管道14的每一管道弯转所限定的通道42-62。水管道14的通道42-62用于将未冰结冷却液的流动导向壳体11的前壁15A和后壁15B。
因此，在操作中，扰动电机37驱动叶轮40迫使由蒸发盘管35限定的通道中的未冰结冷却液流向水管道14。当未冰结冷却液流入通道42-62，通道42-62将其导入壳体11的前壁15A和后壁15B。更为特别的是，通道52-62将未冰结冷却液分流，使进入通道53～62的未冰结冷却液流向前壁15B形成一个第一未冰结冷却液流，而进入通道42-52的未冰结冷却液流向后壁15B以形成一个第二未冰结冷却液流。未冰结冷却液通过通道42-62的流动产生了水与未冰结冷却液的热交换。同样，未冰结冷却液与已冰结冷却液背板的底部相接触产生它们之间的热交换。
由于第一未冰结冷却液流流入冷却室12的前部。它与产品管道25-28相接触，将其中流动的产品的热量予以摒除。而且，该未冰结冷却液与已冰结冷却液背板相接触，将它们之间的热量进行交换。此外，由于第二未冰结冷却液流流入冷却室12的后部，它与已冰结冷却液背板相接触，将它们之间的热量进行交换。
第一和第二未冰结冷却液流分别从冷却室12的前、后部循环至冷却室12的顶部。由于第一、二未冰结冷却液流进入该冷却室12的顶部，它们与已冰结冷却液背板的顶部相接触，将它们之间的热量进行交换。此外，第一、二未冰结冷却液流进入由蒸发盘管35所限定通道之中，在那里它们再度结合与已冰结冷却液背板相接触作进一步热交换。这一再度结合流入蒸发盘管35所限定的通道的冷却液流再次由通道压入水管道14，这样上述的循环重复进行。
另外，叶轮40将由蒸发盘管35所限定的通道中的未冰结冷却液压向壳体11的侧壁15C和D。该未冰结冷却液压分流成第三和第四未冰结冷却液流，它们流过一个围绕该已冰结冷却液背板各侧，越过该已冰结冷却液背板顶部再返回到由蒸发盘管35所限定的通道中去的循环通路。该第三、四未冰结冷却液的流动在产品和水与未冰结和已冰结冷却液之间产生了附加的热交换。
因而，未冰结冷却液围绕已冰结冷却液背板各侧以及通过该已冰结冷却液背板中心处的完全不受阻碍的通路在未冰结与已冰结冷却液之间提供了最大的表面积接触。这种最大的表面积接触导致了产品和水与未冰结冷却液、继而与已冰结冷却液背板之间的最大热交换。因此，饮料分配器10的饮料分配能力提高了，因为该未冰结冷却液由于其增加了循环以及相应增加了热交换，即使在高峰使用期间也可维持一个大约32°F的温度。
还有，未冰结冷却液围绕已冰结冷却液背板的不受阻碍的流动，特别是在冷却室12前、后部由通道42～62导致的增加了的流动防止了已冰结冷却液背板进入壳体11的壁15A-D。探棒39防止了已冰结冷却液背板进入壳体11的前壁15A，但是，已冰结冷却液背板可能会冰结进入到壳体11的后壁15B和侧壁15C和D，而无需未冰结冷却液的增加了的和不受阻碍的流动。即未冰结冷却液围绕已冰结冷却液背板各侧面的持续和往复的循环使已冰结冷却液背板产生了接连不断的融化。这种持连不断的融化防止它延长至后壁15B和侧壁15C和D之上。
没有未冰结冷却液的持续循环，该同一冷却液会在后壁15B和侧壁15C和D以及已冰结冷却液背板之间留滞。最终，这种未被扰动的未冰结冷却液会冰结，因为它不能从产品和水中汲取足够的热来防止冰结。因此，饮料分配器10的配置所产生的未冰结冷却液的循环增加不仅较大程度地提高了饮料分配器10的饮料分配能力，而且它还防止了通常会严重限制分配能力的冷却液的冰结。
尽管本发明是根据以上实施例子以说明的，但这些说明仅为举例之目的。如像本领域人员可以看到的那样，许多其它的改型、变换、和替换都属本发明领域。因此，这一领域范围不受上述说明限制而仅受下述权利要求制约。
权利要求书按照条约第19条的修改5.根据权利要求4的饮料分配器还包括一个总导管，该总导管设在所述冷却室之内、直接相邻于所述产品管道之后，用于从所述碳化器接收碳化水并将碳化水分配给该分配阀。
权利要求
1.一种饮料分配机，其特征在于包括一个限定含有冷却液的冷却室的壳体；在该壳体上装设有分配阀；一个设置在所述冷却室底部以将水通向所述分配阀的水管道；设置在所述冷却室前部以将产品通向所述分配阀的若干产品管道；一个安装在所述冷却室之上的制冷器，所述制冷器具有一延伸至所述冷却室之间、冰结其周围冷却液的蒸发盘管；以及一个将未冰结冷却液沿一曲折通路围绕该冷却液背板的內外部进行循环的扰动器。
2.根据权利要求1所述的饮料分配器，其中所述水管道包括有一限定各通道的蛇形配置，该各通道将未冰结冷却液的流动引向所述冷却室的前、后部。
3.根据权利要求1所述的饮料分配器还包括一个已冰结冷却液储备器控制器，该控制器具有一个安装在所述蒸发盘管一侧，正对所述壳体前部的探棒。
4.根据权利要求1的饮料分配口还包括一个安装在所述冷却室之内、与所述水管道以及CO2源相连接以为所述分配阀提供碳化水的碳化器。
6.根据权利要求5的饮料分配器还包括一个总导管，该总导管设在所述冷却室之内、直接相邻于所述产品管道之后，用于从所述碳化器接收碳化水并将碳化水分配给该分配阀。
全文摘要
一种饮料分配器(10)包括一个外壳(11)，用于限定一个冷却室(12)，并有一分配喷嘴(16A-D)装于其上。装置在冷却室(12)底部的水管道(14)将水导至分配喷嘴(16A-D)，产品管道(25～28)装置于冷却室(12)前部，用于将产品导至分配阀门(16A-D)，一个冷却设备(13)装置于冷却室(12)上，冷却室(12)包括一个延伸进入冷却室(12)的蒸发盘管(35)和一个装置于冷却室(12)上的扰动电机(37)，用于驱动位于冷却室(12)中的叶轮。冷却室(12)包括冷却液，一部分在冷却设备(13)操作期间冰结以形成冰结的冷却液背板。冰结的冷却液库控制器控制冰结的冷却液背板的尺寸，将控制器的探头(39)装到面向壳体(11)前侧的蒸发盘管(35)一侧以防止冰结的冷却液背板冰在产品管道周围。
文档编号B67D1/08GK1149282SQ95192910
公开日1997年5月7日 申请日期1995年5月3日 优先权日1994年5月3日
发明者约翰·T·霍金斯 申请人:岚瑟公司