用於冷藏隔間的隔熱擋板的製作方法

2023-10-05 15:09:29

專利名稱：用於冷藏隔間的隔熱擋板的製作方法
相關申請的交叉引用根據35USC 120，本申請要求2002年2月26日提交的名稱為「自動售貨機冷藏隔間用的隔熱擋板」的美國臨時專利申請60/360,128的優先權。為美國申請的目的，該專利申請的全部內容被整體結合入本文中以用作參考。

發明內容
本發明涉及一種在冷藏物品儲存隔間的開口端設置一種隔熱擋板的方法和設備。特別是，本發明提供了在製冷售貨機(即冷凍或只是冷藏)中的物品儲存隔間的進出開口端的可移動(displacable)的隔熱擋板，諸如一種隔熱擋板。


此處包括的、構成說明書一部分的附示了本發明的實施例和細節，與上文的簡要說明和下文的詳細說明一起，用以解釋發明特徵。
圖1是現有技術的自動售貨機的側面剖視圖，用以解釋本發明所應用的環境。該售貨機包括一個冷藏物品儲存隔間，和一個用以將冷藏隔間開口端和售貨機內部的其餘部分隔離開的可移動的隔熱門。
圖2示出了靠近圖1所示類型的物品儲存隔間頂部的隔熱擋板裝置的透視圖，該擋板裝置是按照本發明原理構造的。
圖3示出了按照本發明原理構造的靠近儲存隔間頂部的隔熱擋板裝置的替代實施方式的透視圖。
圖4示出了圖3中裝置的替代的實施方式。
圖5a、5b和5c示出了用以將本發明的隔熱擋板接合到物品儲存隔間頂部的一種替代的實施方式。
圖6a和6b示出了發明的另一個替代的實施方式。
圖7示出了發明又一個替代的實施方式。
優選實施方式的詳細說明圖1示出了已有的自動售貨機10，如已知的美國專利5,240,139(此處引用作為參考)，用以說明本發明的背景。自動售貨機10有一個外殼11和鉸接的前門9，構成自動售貨機的櫃體。外殼11包括一個冷藏隔熱隔間12，用以儲存待售物品。在一種實施方式中，冷藏隔間12配有製冷單元16和在一側(在本例中是隔間12的頂側)的開口15上的可移動的隔熱門14。門14在開口15處提供了在自動售貨機內部其餘部分與隔間12內部之間的隔熱。上述美國專利5,240,139顯示並描述了門14的幾種不同實施方式，包括一個單片鉸接門，其在開/閉中產生垂直弧形運動，和幾種「滑動」門的設計。要指出的是，一種「空氣幕」也可構成有門的功能的隔熱擋板，如果只是在隔間12上有空氣隙，其在某些情況下對自動售貨機的有效運轉是足夠的，因為冷空氣下沉，因而在未受幹擾時冷空氣往往留在隔間12內部。隔間12包括向上開啟的分隔單元72，用以儲存物品74，如冷藏環境中的冰淇淋或其它冷凍或冷藏食物，直到它們被自動售貨機的使用者選購。在隔間12內部設有多個分隔壁76，以形成分隔單元72。
要指出的是，隔間12可以是「靜態」類型，其蒸發管沿構成隔間12主要內部容積的內壁排列並與內壁熱接觸，冷凝管與蒸發管隔熱，蒸發管沿構成儲存隔間12外部周邊的壁排列，並與壁熱接觸。對這種類型的製冷器，製冷系統不需要風扇，因為蒸發管的製冷作用可直接輻射到隔間12內部，並且製冷系統產生的熱量直接通過隔間12的外壁輻射到外部環境。這樣的箱式製冷器在許多場合都是常見的。其它在隔間12中產生冷藏環境的技術可以容易地與本發明一起使用，如常規的壓力送氣系統，其有一個產生冷空氣的單獨製冷器，然後將冷空氣引入隔間12內部。
在操作中，在自動售貨機的使用者投入適當的貨幣並對自動售貨機中儲存的物品做出有效選擇之後，自動售貨機10的按照常規設計的控制機構40促使一個具有吸取管22和在其下懸掛的拾取頭52的物品運送架20橫向定位於分隔單元72的上部側面，該分隔單元72儲存有至少一個被揀選的物品。在圖示實施方式中，運送架20的運動通過拉索68和輥子70使得門14移動，以便為物品拾取頭52提供入口和出口。然後，控制機構40促使運送架20中的電機運轉，使得物品拾取頭52可控地進入所選隔間72，通過管22(圖中未示出連接到吹風電機7的管的全長，但如本領域普通技術人員所知，該全長是必須的)傳送由吹風電機7產生的吸力，物品74被吸引到物品拾取頭52上。運送架20內的電機再次運轉，這次是相反方向，以便從隔間72提取出物品拾取頭52和所選物品，然後，當拾取頭52位於顧客取物區16開口上方時，通過從拾取頭52去掉吸力，將被選物品74放於顧客取物區16。顧客取物門18允許顧客取到所選物品。
考慮到本人上述專利已為公眾所知，和此類自動售貨機公知的結構和操作，不需要對如何製造和使用上文描述的此類自動售貨機進行進一步描述。
在這樣的裝置中，在正常的機器操作中，位於外殼11內的冷卻區域和周圍區域之間的隔熱擋板，此處是門14和18，會開關很多次，因而重複地使外殼11中的熱空氣接觸到隔間12中的冷空氣。因為冷空氣比熱空氣重，當門14開啟時，較冷的空氣易於停留在儲存隔間72中，然而，至少部分原因是由於拾取頭運動、門14的開關和自動售貨機10的其它部件引起的空氣流動，使得周圍空氣和製冷空氣通常在儲存隔間72頂部會有一些不希望的混和，因而將不需要的熱量帶入製冷器。如上文所述，至少部分不需要的熱空氣是壓縮機和冷凝器產生的。
本發明的一個目的是減少隔間12中這種不希望的熱空氣混和。
圖2示出了本發明的一個實施方式，其中一個可移動隔熱擋板設置於一個或多個冷藏物品儲存隔間72的取物端，即開口端。要指出的是，這些獨立的可移動隔熱擋板是對在隔間72公用的可移動隔熱擋板如門14提供的隔熱功能的加強。
如圖2所示，該可移動擋板包括一對相對的折板(flap)4和6。每個折板有一個長邊和一個自由端，該長邊通過折起的舌片部分8與儲存隔間72的相對的長邊接合，該自由端與和其相對的折板的自由端鄰接對齊，如圖所示。折起的折板4和6的截面積調整為比儲存隔間72頂部開口的截面積稍小，以便折板4和6能夠沿進入和離開隔間72的方向自由移動。折起的舌片部分8可以用常規的粘結技術，或本領域普通技術人員公知的其它技術，接合到隔間72頂部的相對端的外壁，如在部件是熱塑性塑料時採用超聲焊接等。也要指出的是，這些舌片可以和隔間72的壁整體成型。
在本發明這種實施方式的改進方式中，可使用單個折板4′代替成對的折板4和6，折板4′比圖2中的折板4大，以具有和折板4和6的組合大約同樣的截面積，因而折板4′自身在儲存隔間72的開口端基本上可構成隔熱擋板。在這種實施方式中，用以形成折板4′的材料可以不同於用以形成折板4和6的材料，因為折板4′可能需要有更大的剛性，以有效地跨在隔間72的開口端上方。
在操作中，當隔熱門如圖1中所示的門14移動，因而將物品儲存隔間的開口端暴露於周圍環境時，相對的折板4和6有效地將儲存隔間的開口端與周圍環境中「封隔」，因而基本上阻止了通常比隔間72內部的空氣更暖的空氣流動，避免了將接近物品儲存隔間頂部的物品暴露於周圍環境中。此外，物品拾取頭(如圖1中所示的拾取頭52)仍然可以進入儲存隔間72內部。因為當拾取頭降低時，折板4和6可以容易地偏轉到儲存隔間中，當拾取頭和與其接合的所選物品從隔間內部上升時，折板4和6可以容易地從隔間內向外偏轉。
要指出的是，折板4和6可以由一種薄而柔韌的材料製成，以容易獲得上文說明的功能。此類材料可以包括有一定厚度的塑料、矽或甚至是一種隔熱海綿片狀材料，在典型實施方式中，此類材料具有大約0.5到0.001英寸的厚度，取決於用以製造折板的材料的柔韌性。根據本發明的一個方面，折板可以是由柔韌的材料製成，其柔韌性使得在物品拾取頭52進入隔間72選取所選物品74而通過折板時，折板基本上不產生阻力，(尤其是其中設置有細齒狀物時，將結合圖3和4更具體地描述)，而且當物品拾取頭52從隔間72離開時，該折板也不會移動所選物品74。然而，折板是足夠結實的，以使當它們本身沒有被擾動時，它們會保持在冷藏物品儲存隔間72的開口端，並基本上防止周圍空氣混和/進入隔間。要指出的是，折板開口的中心最好位於隔間72中儲存物品的中心上方。
因而，本發明的一個方面在於，提供至少一個可移動的隔熱擋板，其相對於物品儲存區的多個冷藏物品隔間的開口端是獨有的，其中單獨的可移動隔熱擋板可以是對如門14提供的多個冷藏儲存隔間共用的隔熱擋板功能的附加。這種方式允許在物品儲存隔間的特定分隔單元取到所選物品，如果使用了一個隔熱擋板，當移開共用的隔熱擋板時，不會將物品儲存區的冷藏物品儲存隔間的其餘部分暴露於周圍環境中。此外，這樣的布置使得在物品拾取頭52通過前後，進入物品儲存區的所選分隔單元的熱空氣流量最小。
要指出的是，對多個物品儲存隔間來說，共用的隔熱擋板可由圖1中顯示的可移動門14提供，但在替代的實施方式中，共用的隔熱擋板可設置為其它類型/形狀的門，如上文提到的本申請人的美國專利5,240,139中顯示的，諸如鉸接在隔間12後部的水平蓋板。在進一步的可選實施方式中，共用的隔熱擋板可包括層狀氣流，通常稱為氣幕。當利用氣幕作為共用的隔熱擋板時，允許拾取頭52迅速容易地移動共用的隔熱擋板(即，僅通過穿過和移開層狀氣流而實現)。優選使用冷卻空氣來形成氣幕，以將隔間12中的內容物由於層狀氣流的空氣移動導致的升溫降至最低限度。
要指出的是，櫥櫃72可以單獨從隔間12中取出。實際上隔間12可以整體或部分從外殼11中取出，以便於將隔間72再次裝滿待售物品。
在將單獨可移動隔熱擋板形成/接合在物品儲存隔間72開口上的方面，以及在隔熱擋板的尺寸、結構、形狀和材料選擇方面，本發明都可以有許多變型。
例如，圖3示出了一種實施方式，其中折板和側壁一起整體成型。例如，側壁可以是由塑料或紙板形成的波紋板組成，折板部分可以是由同樣材料的扁平部分組成。此外，在本例中，扁平部分10和12的尺寸可以設定為使其互相重疊，並在儲存隔間72的頂部開口處與外部截面重疊。
可選地，如果折板的鉸鏈部分(如圖2中的部件8)足夠堅固，足以保持折板在名義上的水平位置，那麼圖3中所示的折板10和12的相對端可以不互相重疊，而是如圖2所示的互相鄰接。
無論折板10和12是否互相重疊，折板10和12將靠在限定了隔間72的頂部開口端的向上外沿13上，因而折板不會向儲存隔間內移動，同時折板可自由地從儲存隔間向外移動。這種類型的結構允許折板10和12由更堅固的材料製成，在某些情況和/或用途中可提供益處。為了允許拾取頭52自由進入和離開儲存隔間72，以取回其中物品，折板10和12可包括細齒狀物，以形成分折板14、16、18和20，分折板便於形成每個折板後部的材料的開合活動引起的雙向移動。
在一個可選的實施方式中，如圖4所示，可以包括另外的細齒，並且細齒的形狀變窄，使得細齒形成的雙向折板延伸，其跨度基本上覆蓋折板10和12的整個部分，如虛線顯示的那樣。這種實施方式允許拾取頭52在每個隔間72的整個開口上有更大的公差，並且增加了帶細齒折板雙向移動的靈活性。
在操作中，圖3和4中示出的某些雙向折板會在與其相對的物品拾取頭52的壓力下偏轉，以允許物品拾取頭52進入儲存隔間，而其餘折板不會偏轉。一旦進入隔間72，物品拾取頭52會由於向其提供的吸力與一個所選物品接合，然後物品拾取頭52會沿從儲存隔間72中取出物品74的方向移動。當物品拾取頭52被取出時，折板10和12會自由地沿從儲存隔間向外的方向偏轉/移動，因而不會對取出拾取頭52和所附著的物品74的便利性產生阻礙。在拾取頭52和所附物品全部取出之後，折板10和12預偏轉以回到其在儲存隔間72的開口頂端的正常關閉位置，從而迅速有效地防止不想要的氣流進入該儲存隔間72。另外，位於儲存區12的其他隔間72開口頂端上的折板10和12沒有移動，這些折板對防止周圍空氣進入這些其他的隔間72也是有用的。然後，如果使用了一個普通門14，可置於隔間12的頂部上，為其中儲存的冷藏物品提供進一步的隔熱。
在本發明的另外可選實施方式中，可冗餘地設置本發明的隔熱折板，以進一步提高儲存物品和周圍環境之間的隔熱程度。在圖2中通過虛線顯示了冗餘折板的應用，其顯示了第二組折板4′和6′，它們在結構和功能上類似於折板4和6，而且它們也有舌片部分8，以將冗餘折板組4′和6′附著在隔間72的內壁上。上部折板組和下部折板組之間的間隙確定了空氣間隔，與只有一組折板提供的隔熱功能相比，該空氣間隔提高了為隔間內儲存的物品提供的隔熱功能。每組折板之間的垂直距離使得上部折板組向內的偏轉不會接觸到下部折板組的上面，即，每組折板將獨立動作，在下部折板組開啟之前，上部折板組基本上關閉。可選地，兩組折板的位置可以互相相對靠近，以使得它們同步動作，同時仍然有利地在其間確定一個隔熱氣隙。要指出的是，在另一可選實施方式中，可以使用一個單個大的冗餘折板，如相應於圖2中折板4的備用的一個大折板。在這方面，其間形成氣隙的冗餘折板的功能也可通過使用單組的折板4和6來提供，其中每個折板由一種多層材料組成，以在其間形成空氣隙，如「泡沫包裝」類型的材料。
圖5a、5b和5c示出了在儲存隔間的開口處設置隔熱擋板的許多可選技術中的一種，主要包括向折板的鉸鏈/附著邊沿提供一系列齒條，齒條的尺寸使得可以插入由包括儲存隔間72的側壁上的縱向波紋形成的空隙。在圖5b和5c中具體顯示了這種接合折板的可選實施方式。
雖然本發明已參照一些實施方式進行了公開，但對上述實施方式可以有多種改進、變換和變化，而不離開如上文和說明書之後的權利要求書確定的本發明的領域和範圍。
例如，需要說明，本文描述的發明不限於任何特定類型的物品取回裝置(如圖示的拾取頭52)。例如，適當的方式是，遙控定位機構包括某種類型的旋轉裝置(R，θ)，該旋轉裝置包括一個固定長度(或多個伸縮段)的工字梁，使得拾取頭52進行「R」形運動，而工字梁的旋轉構成了「θ」形運動。可選地，在發明的其他環境中，拾取頭定位機構可以包括一個鉸接臂或剪形系統，或使用一種完全不同的配送技術，如更常規的螺旋線配送機構。其它類型的合適揀選裝置包括機械爪或鏟、磁性吸引裝置，或可攜式吸力發生器等。
而且，在本發明的環境中可以使用其它類型的儲存隔間，如包括水平方向的儲存物品堆的物品儲存隔間，其中儲存區在其配送端有一個或多個垂直方向的開口。對儲存/配送裝置的全部要求是所選物品需要通過物品儲存隔間配送端的通道。
此外，需要說明，隔間12可以機械安裝並電連接在外殼11內，使得至少可以部分地從其中取出，如使用安裝在隔間12底部和外殼11底部之間的滑軌，以便協助隔間12再定位，使得至少隔間12部分地位於外殼11外，從而在隔間12再次裝填待售的新物品時方便進入隔間12內部。在需要時，任何用以操作其中接合的冷卻設備和隔間12的電連接可以有選擇地斷開，以方便隔間12的再次定位。
在圖6a和6b的俯視圖和側視圖中顯示的發明的又一個可選實施方式中，單獨的物品儲存隔間72可以是PCT專利公開申請WO 02/01525中所示的結構(該PCT申請指定美國，其全部內容被整體併入本文中以用作參考)，以包括物品支撐舌片9。隔間72的側壁有成對的相對置的槽開口，彈性舌片9接合到隔間72的外壁上，使得每個舌片9的一部分通過該槽進入隔間的內部空間。舌片9向上偏轉，以形成承載隔間中儲存物品的彈性承重支撐，使得那些在隔間上部的物品的全部重量不會加在較低的物品上，同時，當拾取頭52向隔間中的端部開口移動所選物品時，舌片簡單和容易地向上折彎、離開物品，這樣，對取出物品提供的阻力可以被忽略。
利用這種結構，本發明的隔熱擋板可以使用如粘接劑，接合到一組舌片9或位於靠近隔間頂部的隔間壁上，如圖6a的俯視圖中顯示的折板4和6。
圖7顯示了按照本發明原理構造的自動售貨機儲存區的頂部剖視圖，以說明本發明的又一種可選實施方式，其中由虛線表示的單個板部件70覆蓋了多個儲存隔間72的開口配送端。板70的外邊沿可以接合到隔間72群組的外周壁，或接合到製冷器隔間12的頂部開口邊沿，同時板70的內部可以形成有多個「H」形切口或槽78，切口或槽78與每個隔間72的開口配送端對齊。每個「H」形切口或槽78有效地在每個隔間72的開口端上形成一對摺板，其作用和提供的益處基本上和上文描述的圖2-4中顯示的折板一樣。可選地，可以在板70上採用其它不是「H」形的折板，如前面圖中指出的設計。此外，要說明的是，在隔間72和隔間12內部之間有間隙的情況下，板70可用於防止空氣和溼氣進入該間隙。這可以幫助減少空氣對流和在製冷器隔間12的壁上形成霜。
如上所述，雖然本發明已參照一些實施方式進行了公開，但可能有多種對所述實施方式的改進、變換和變化，而不離開本發明的領域和範圍。例如，雖然一個滑動門14顯示為用於覆蓋開口15，但用不同類型的門，或甚至根本沒有門，也可以獲得本發明的益處。此外，折板可以和一個置於單個或一組的隔間72上的蓋子裝置整體成型。可選地，折板可以由更加堅固的材料製成，並採用更為傳統的機械機構，如鉸鏈。因而，要指出的是，本發明不限於已描述的實施方式，而是包括由上文和權利要求書所限定的全部範圍和其等同方案。
權利要求
1.一種自動售貨機設備，包括，外殼，其限定了內部空腔，位於空腔內的冷藏物品儲存隔間，所述物品儲存隔間被再分隔成多個物品儲存小隔間，每個小隔間在其配送端具有開口，所述開口用作所述小隔間中所儲存物品在配送操作中的通道；和至少一個第一類型的隔熱擋板裝置，位於冷藏物品儲存隔間的至少一個所述小隔間的所述配送端，用於將所述小隔間的內部與所述內部空腔內的其餘部分之間隔熱，所述第一類型的隔熱擋板裝置具有針對各所述小隔間獨立操作的結構，以便在配送操作中允許在所述小隔間內儲存的物品通過。
2.如權利要求1所述的設備，其中具有多個所述的第一類型隔熱擋板裝置，每個所述隔熱擋板裝置的位置使得該隔熱擋板裝置將相應的一個所述小隔間與所述內部空腔內的其餘部分隔熱。
3.如上述權利要求之一所述的設備，包括除所述第一類型隔熱擋板之外的第二類型隔熱擋板，所述第二類型隔熱擋板和多個所述小隔間共同動作。
4.如權利要求1或2所述的設備，其中所述第一類型隔熱擋板裝置包括置於特定小隔間的所述配送端開口的一對相向的折板，每個折板具有一個以鉸接方式與所述特定小隔間的所述配送端開口邊沿相連接的周圍邊沿，和一個自由邊，該自由邊靠近一相對摺板的自由邊，所述相對摺板的自由邊以鉸接方式與所述特定小隔間中的所述開口的相對邊沿相連接。
5.如權利要求4所述的設備，其中所述相對摺板的組合表面積稍小於所述特定小隔間的所述配送端開口的截面積，以使所述折板能夠沿進入或離開所述開口的方向自由移動。
6.如權利要求4所述的設備，其中至少一個所這相對摺板的寬度稍大於所述開口的寬度，以使所述折板能夠被所述特定小隔間的所述開口的側壁支撐，並且它們只能沿離開所述開口的方向自由移動。
7.如權利要求4所述的設備，其中所述相對摺板和所述小隔間的側壁整體成型。
8.如權利要求1所述的設備，包括結構和操作與所述第一類型的隔熱擋板裝置相似的第二隔熱擋板裝置，所述第二隔熱擋板裝置位於所述小隔間的內部和所述第一類型隔熱擋板裝置的下方，以進一步將所述小隔間內部與所述內部空腔內的其餘部分隔熱。
9.如權利要求3所述的設備，其中所述第一類型的隔熱擋板包括層狀的空氣流。
10.如權利要求9所述的設備，其中所述層狀空氣流使用冷卻空氣。
11.如權利要求1或2所述的設備，其中所述第一類型的隔熱擋板裝置包括和多個所述小隔間的所述開口配送端共用的板狀構件，所述板狀構件中形成有與單個的所述小隔間對齊的開口，所述開口允許儲存的物品在配送操作中從其中通過。
12.如權利要求11所述的設備，其中每個所述開口在共用的所述板狀構件中包括「H」形的槽裝置，所述「H」形槽在相應的一個所述小隔間的開口端上方形成可移動的折板裝置。
全文摘要
一種自動售貨機，具有帶有內部腔體和物品儲存隔間(12)的外殼(11)。隔間(12)有一個製冷單元(16)，用於冷卻隔間(12)內的物品。隔間(12)分隔成多個小隔間(72)。在一個小隔間(72)內有至少一個第一類型的隔熱擋板(4，6)，以將小隔間(72)內部隔熱。第一類型的隔熱擋板(4，6)具有針對各個小隔間(72)獨立操作的結構。
文檔編號F25D23/02GK1639747SQ03804646
公開日2005年7月13日 申請日期2003年2月26日 優先權日2002年2月26日
發明者芒羅·切爾諾馬斯 申請人:芒羅·切爾諾馬斯