自動販売機
【課題】電磁弁よりの異音を抑制し、低コストで信頼性の高い圧縮機の運転ができる自動販売機を提供する。
【解決手段】圧縮機と、庫外に設け凝縮器電磁弁を介した凝縮器と、膨張手段と、冷媒の分配器と、該分配器より冷却器入口電磁弁と逆止弁を介した複数の庫内熱交換器と、冷媒の合流器と、にて冷却循環回路を構成するとともに、圧縮機と庫内熱交換器入口側との間を加熱器電磁弁を介して配管接続し、かつ、庫内熱交換器出口側と分配器との間を第２膨張手段を介して接続することにより、前記庫内熱交換器を凝縮器として作用させてヒートポンプ運転を行う加熱冷却循環回路を構成し、ヒートポンプ運転を行う時は、当該庫内熱交換器に接続している加熱器電磁弁を開成するとともに、当該庫内熱交換器に接続している冷却器入口電磁弁も開成して運転することにより異音を抑制させる。
【解決手段】圧縮機と、庫外に設け凝縮器電磁弁を介した凝縮器と、膨張手段と、冷媒の分配器と、該分配器より冷却器入口電磁弁と逆止弁を介した複数の庫内熱交換器と、冷媒の合流器と、にて冷却循環回路を構成するとともに、圧縮機と庫内熱交換器入口側との間を加熱器電磁弁を介して配管接続し、かつ、庫内熱交換器出口側と分配器との間を第２膨張手段を介して接続することにより、前記庫内熱交換器を凝縮器として作用させてヒートポンプ運転を行う加熱冷却循環回路を構成し、ヒートポンプ運転を行う時は、当該庫内熱交換器に接続している加熱器電磁弁を開成するとともに、当該庫内熱交換器に接続している冷却器入口電磁弁も開成して運転することにより異音を抑制させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、缶、ビン、パック、ペットボトル等の容器に入れた飲料等の商品を冷媒回路にて冷却または加熱して販売に供する自動販売機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の地球温暖化に対して二酸化炭素の排出量削減が課題となっており、自動販売機も省エネ型が開発されている。その１方式として従来は排熱していた凝縮器の熱を庫内の加熱に利用するヒートポンプ方式の自動販売機が注目されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に開示された自動販売機は、図７にて示すように、冷媒を圧縮する圧縮機１１ｚと、庫外に設け冷媒を凝縮する凝縮器１２ｚと、凝縮器１２ｚへの冷媒の通路を開閉する電磁弁１９ｚと、凝縮器１２ｚより冷媒を分配する分配部６４ｚを介して二方に分岐し、電磁弁１５Ａｚ，１５Ｂｚを介して冷媒を膨張させるキャピラリチューブ（膨張手段）１６Ａｚ，１６Ｂｚと、冷媒を蒸発させる熱交換器（庫内熱交換器）８Ａｚ、８Ｂｚと、熱交換器８Ａｚより電磁弁２０ｚを介する配管と熱交換器８Ｂｚからの出口配管が合流部６７ｚで合流して圧縮機１１ｚに戻る冷却循環回路を構成している。さらに、圧縮機１１ｚと熱交換器８Ａｚとを電磁弁１７ａｚを介して接続するホットガスバイパス管路（配管）と、熱交換器８Ａｚと凝縮器１２ｚとを電磁弁１８ｚを介して接続する配管とにより、熱交換器８Ａｚを凝縮器として作用させてヒートポンプ運転を行う加熱冷却循環回路が構成されている。
【０００４】
また、電磁弁１５Ａｚ，１５Ｂｚは,図８で示されるような通常低コスト型の直動型電磁弁８０が使用される。直動型電磁弁８０は、同図で示すように電磁弁本体８１の内部に円筒形状のシリンダ８１ａを有し、シリンダ８１ａの側部端面側に入口部８１ｂ、下面に出口部８１ｃが連結しており、出口部８１ｃの上面周縁部には円錐台形状に弁座８１ｄが形成されている。シリンダ８１ａ内部には、弁座８１ｄと当接する球状の弁体８２、弁体８２と持着して重力およびバネ８４で弁体８２を付勢するスプール８３が挿入されている。スプール８３には、鉄製のアーマチャー８５が連結され、アーマチャー８５の上部周縁側にソレノイド８６が取設されている。
【０００５】
ソレノイド８６が無通電状態のときは、図８（ａ）で示すようにバネ８４とスプール８３の重力にて弁体８２を弁座８１ｄに当接させることにより、入口部８１ｂと出口部８１ｃの連通を封止している。ソレノイド８６が通電状態のときは、図８（ｂ）で示すようにアーマチャー８５がソレノイド８６の磁力により上方へ吸引移動されるので、弁体８２と弁座８１ｄの間に隙間が形成され、入口部８１ｂと出口部８１ｃが連通され、冷媒が通過可能となる。
【０００６】
かかる構成で、図７にて熱交換器８Ａｚを凝縮器として作用させ、熱交換器８Ｂｚを蒸発器として作用させてヒートポンプ運転を行うには、電磁弁１５Ｂｚ、１７ａｚ、１８ｚを開成（ＯＮ）し、電磁弁１５Ａｚ、１９ｚ、２０ｚを閉止（ＯＦＦ）する。このときの冷媒は図中の太線で示すように回路内を流れ、圧縮機１１ｚで圧縮されて高温高圧の冷媒となり、電磁弁１７ａｚを介して庫内熱交換器８Ａｚにて凝縮し、庫内を加熱する。そして、庫内熱交換器８Ａｚにて凝縮した冷媒は、電磁弁１８ｚを介して凝縮器１２ｚでさらに凝縮し、分岐点６４ｚ、電磁弁１５Ｂｚを経由して膨張手段１６Ｂｚにて膨張して低温低圧の冷媒となり、庫内熱交換器８Ｂｚにて蒸発し、庫内を冷却する。庫内熱交換器８Ｂｚにて蒸発した冷媒は、合流部６７ｚを介して圧縮機１１ｚへ戻る。
【０００７】
【特許文献１】特開平５−２３３９４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、この種の自動販売機は、庫内の熱交換器一個につき一個のキャピラリチューブを必要とするので、コストアップとなる。そこで、図９に示すようにキャピラリチューブ１６Ａｚ、１６Ｂｚの代わりに凝縮器１２ｚと分岐点６４ｚとの間にキャピラリチューブ１６Ｃｚを接続することにより、一個のキャピラリチューブで兼用することが可能である。
【０００９】
かかる構成にて、熱交換器８Ａｚを凝縮器として作用させ、熱交換器８Ｂｚを蒸発器として作用させてヒートポンプ運転を行うには、電磁弁１５Ｂｚ、１７ａｚ、１８ｚを開成（ＯＮ）し、電磁弁１５Ａｚ、１９ｚ、２０ｚを閉止（ＯＦＦ）する。このときの冷媒は、図中の太線で示すように回路内を流れ、圧縮機１１ｚで圧縮されて高温高圧の冷媒となり、電磁弁１７ａｚを介して熱交換器８Ａｚにて凝縮し、庫内を加熱する。そして、熱交換器８Ａｚにて凝縮した冷媒は、電磁弁１８ｚを介して凝縮器１２ｚでさらに凝縮され、キャピラリチューブ１６Ｃｚにて膨張して低温低圧の冷媒となり、分岐点６４ｚ、電磁弁１５Ｂｚを経由して熱交換器８Ｂｚにて蒸発し、庫内を冷却する。熱交換器８Ｂｚにて蒸発した冷媒は、合流部６７ｚを介して圧縮機１１ｚへ戻る。
【００１０】
しかしながら、ヒートポンプ運転中には図９に示すように庫内熱交換器８Ａｚの入口側配管の圧力をＰ１、分岐部６４ｚの圧力をＰ２とすると、閉止をしている電磁弁１５Ａｚの出口側には高圧のＰ１が印加され、入口側には低圧のＰ２が印加される。この逆圧により図８（ｂ）と同じ態様で弁体８２が押し上げられ、弁座８１ｄとの間に隙間が形成される。隙間が形成されると出口側と入口側が連通をして同圧となるため、再び弁体８２が弁座８１と当接をして通路を閉鎖する。すると、再び、逆圧が形成されるので弁体８２を押し上げ、押し戻すという振動が繰りかえされる。この現象は、ヒートポンプ運転中継続し、弁体８２が弁座８１に衝突する際の耳障りな音（以下、異音という）を発生し続けるという虞があった。これを防ぐために逆圧に強い大型の電磁弁を使用することが考えられるが、それではコストが上昇をする。また、電磁弁の出口側と入口側に微細管のバイパス管を接続して、逆圧を抑制することも考えられるが、意図しない冷媒の流れができるため、エネルギーロス（消費電力の増大）という課題が発生する。
【００１１】
また、電磁弁１５Ａｚと分岐部６４ｚとの間に逆止弁を接続して、逆圧を抑制することも考えられるが、逆止弁には若干の冷媒の漏れが生じ、漏れの発生時には、電磁弁１５Ａｚに逆圧が印加されるので、頻度は低減するものの異音は発生を続ける。
【００１２】
本発明は、上記実情に鑑みて、上記の課題を解決して、電磁弁よりの異音を抑制し、低コストで信頼性の高い圧縮機の運転ができる自動販売機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る自動販売機は、冷却加熱兼用の商品収納庫を有し、冷却加熱の運転モードにより選択的に商品収納庫を冷却もしくは加熱する自動販売機であって、冷媒を圧縮する圧縮機と、庫外に設け凝縮器電磁弁を介して冷媒を凝縮する凝縮器と、冷媒を膨張させる膨張手段と、膨張手段より膨張した冷媒を分配する分配器と、庫内に設け前記分配器より冷却器入口電磁弁と逆止弁を介して冷媒を蒸発する複数の庫内熱交換器と、蒸発した冷媒を冷却器出口電磁弁を介して合流する合流器と、にて冷却循環回路を構成するとともに、前記冷却循環回路に、前記圧縮機と前記庫内熱交換器入口側との間を加熱器電磁弁を介して配管接続し、かつ、前記庫内熱交換器出口側と前記分配器との間を第２膨張手段を介して配管接続することにより、前記庫内熱交換器を凝縮器として作用させてヒートポンプ運転を行う加熱冷却循環回路を構成し、前記圧縮機、前記凝縮器電磁弁、前記冷却器入口電磁弁、前記冷却器出口電磁弁、前記加熱器電磁弁を制御する制御装置を有する自動販売機において、前記制御装置は、前記庫内熱交換器を凝縮器として作用させてヒートポンプ運転を行う時は、当該庫内熱交換器に接続している加熱器電磁弁を開成するとともに、当該庫内熱交換器に接続している冷却器入口電磁弁も開成して運転することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る請求項１の自動販売機は、庫内熱交換器を凝縮器として作用させてヒートポンプ運転を行う時は、当該庫内熱交換器に接続している加熱器電磁弁を開成するとともに、当該庫内熱交換器に接続している冷却器入口電磁弁も開成して運転することにより、冷却器入口電磁弁に発生する逆圧を激減させて、電磁弁からの異音の発生を低コストで抑制することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る自動販売機の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【００１６】
まず、本発明の実施例に係る自動販売機について説明する。なお、図１は本発明の実施例に係る自動販売機を示す斜視図、図２は図１に示した自動販売機の断面図であり、図３は冷媒回路図である。図４は制御装置のブロック図を示し、図５は３室を全て冷却する冷却運転における冷媒の流れを示す回路図であり、図６は１室を冷却し、２室を加熱するヒートポンプ運転における冷媒の流れを示す回路図である。
【００１７】
これら図において、自動販売機は、前面が開口した直方状の断熱体として形成された本体キャビネット１０と、その前面に設けられた外扉２０および内扉３０と、本体キャビネット１０の内部を上下２段に底板１１にて区画形成し、上部を例えば２つの断熱仕切板４０ｗによって仕切られた３つの独立した商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃと、下部に商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃを冷却もしくは加熱する冷却／加熱ユニット６０を収納する機械室５０と、外扉２０の内側に配設され、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃ内の温度センサＴａ、Ｔｂ、Ｔｃにより自動販売機の冷却、加熱運転などを制御する制御手段９０と、を有して構成されている。
【００１８】
より詳細に説明すると、外扉２０は、本体キャビネット１０の前面開口を開閉するためのものであり、図には明示していないが、この外扉２０の前面には、販売する商品の見本を展示する商品展示室、販売する商品を選択するための選択ボタン、貨幣を投入するための貨幣投入口、払い出された商品を取り出すための商品取出口２１等々、商品の販売に必要となる構成が配置してある。
【００１９】
内扉３０は、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃの前面を開閉し、内部の商品を保温するものであり、上下２段に分割され内部に断熱体を有する箱型形状の構造体である。上側の内扉３０ａは、一端を外扉２０に枢軸し、他端を外扉２０に係着して、外扉２０の開放と同時に上側の内扉３０ａを開放させて、商品の補充を容易にするものである。下側の内扉３０ｂは、一端を本体キャビネット１０に枢軸し、他端を本体キャビネット１０に不図示の掛金にて掛着して、外扉２０を開放したときには、閉止した状態であり、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃ内の冷気もしくは暖気が流出することを防ぎ、メンテナンス時など必要に応じて開放できるものである。
【００２０】
商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、缶入り飲料やペットボトル入り飲料等の商品を所望の温度に維持した状態で収容するためのものであり、その収納庫の容量は商品収納庫４０ａ、４０ｃ、４０ｂの順番に大きな態様で配分されている。本実施例は、商品収納庫４０ａを冷却専用とし、商品収納庫４０ｂ、４０ｃを冷却加熱兼用としている。その商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃには、それぞれ、商品を上下方向に沿って並ぶ態様で収納し、販売信号により1個ずつ商品を排出するための商品搬出機構を備えた商品収納ラックＲ、排出された商品Ｓを内扉３０ｂに取設された搬出扉３１を介して外扉の販売口２１へ搬出する商品搬出シュート４２を有している。
【００２１】
冷却／加熱ユニット６０は、機械室５０内に圧縮機６１、凝縮器６２、膨張器（膨張手段）６３、第２の膨張器７９、アキュムレータ６９、補助熱交換器７６を取設し、底板１１を跨いで庫内に庫内熱交換器６５ａ、６５ｂ、６５ｃを有して各機器を冷媒配管で接続されることにより構成されている。冷却／加熱ユニット６０は、冷却加熱の運転モードに応じて、庫内に冷風または温風を循環させて商品収納ラックＲ内の商品Ｓを冷却または加熱するものである。
【００２２】
冷却加熱用の圧縮機６１は、冷媒を圧縮して回路内を循環させるためのもので、冷却運転時には、蒸発温度が約−１０℃、凝縮温度が約４０℃で使用され、加熱運転時には、蒸発温度が約−１０℃、凝縮温度が約７０℃で使用される。
【００２３】
凝縮器６２は、フィンチューブ型の熱交換器であり、冷却運転時に不要な凝縮熱を排出するためのものである。凝縮器６２の後部にはファン６２ｆが取設され、ファン６２ｆは機械室５０の前面開口部より空気を吸入し、凝縮器６２による凝縮熱を吸入するとともに、圧縮機６１の排熱を吸収して、機械室５０の背面開口部へ排気するためのものである。
【００２４】
膨張器６３は、冷却運転時に通過する冷媒を減圧して断熱膨張させるものであり、たとえばキャピラリ、温度膨張弁、電子膨張弁である。
【００２５】
分流器６４は、膨張器６３で断熱膨張させられた冷媒を庫内熱交換器６５ａ、６５ｂ、６５ｃに分配するためのものである。
【００２６】
庫内熱交換器６５ａ、６５ｂ、６５ｃは、商品収納庫４０ａを冷却するためのものであり、庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃは、商品収納庫４０ｂ、４０ｃを加熱する庫内熱交換器を兼用している。また、庫内熱交換器６５ａ、６５ｂ、６５ｃは、各商品収納庫の下部に取設され、風胴６７で囲繞され、その後方にファン６５ｆが取設され、その後方にダクト６７ｄが取設されている。商品収納庫内の冷却と加熱は、庫内熱交換器６５ａ、６５ｂ、６５ｃにより冷却もしくは加熱された空気を商品収納庫内の商品Ｓに送風し、図２中の矢印で示すようにダクト６７ｄより循環回収することで行われる。
【００２７】
アキュムレータ６９は、庫内熱交換器６５ａ、６５ｂ、６５ｃから蒸発された冷媒を流入し、気液分離させて液冷媒を貯留し、気体冷媒を圧縮機６１に戻すための密閉した容器である。また、アキュムレータ６９は、回路の冷媒循環に余った冷媒を貯留するための容器でもある。
【００２８】
補助熱交換器７６は、フィンチューブ型の熱交換器であり、加熱運転時に不要な凝縮熱を排出するためのものである。
【００２９】
膨張器７９は、加熱運転時に通過する冷媒を減圧して断熱膨張させるものであり、たとえばキャピラリ、温度膨張弁、電子膨張弁である。
【００３０】
ヒータ６６ｂ、６６ｃは庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃの前方に取設され、商品収納庫４０ｂ、４０ｃの加熱の補助を行うものである。
【００３１】
庫内温センサＴａ、Ｔｂ、Ｔｃは、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃ内の風胴６７の上面に取設され、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃの庫内温度を検知するためのものである。
【００３２】
凝縮器電磁弁６８は、圧縮機６１と凝縮器６２間の冷媒通路を開閉するものであり、加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃは、圧縮機６１と庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃ間の圧縮された冷媒の通路を開閉するものである。冷却器入口電磁弁７０ａ，７０ｂ，７０ｃは分流器６４と庫内熱交換器６５ａ、６５ｂ、６５ｃ間の膨張された冷媒の通路を開閉するものであり、冷却器出口電磁弁７２ｂ，７２ｃは、庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃと圧縮機６１と間の蒸発された冷媒の通路を開閉するものである。これらの電磁弁は、すべて図８に示されるような直動型電磁弁の構造である。
【００３３】
冷却／加熱ユニット６０の冷媒回路構成について図３を用いて詳述する。冷媒回路構成は、庫内を冷却のみを行う冷却循環回路６０Ａと庫内の冷却加熱を同時に行う（ヒートポンプ運転を行う）加熱冷却循環回路６０Ｂを有している。なお、図中の点線の囲いは、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃを模式的に示している。
【００３４】
冷却循環回路６０Ａは、圧縮機６１、凝縮器電磁弁６８、凝縮器６２、膨張器６３を経由して、分流器６４に接続し、分流器６４より冷却器入口電磁弁７０ａ、７０ｂ、７０ｃと逆止弁７１ｂ、７１ｃを経由して（冷却器入口電磁弁７０ａの出口側には逆止弁７１はない）庫内熱交換器６５ａ、６５ｂ、６５ｃに接続され、庫内熱交換器６５ａからの配管と、庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃからの冷却器出口電磁弁７２ｂ、７２ｃを介した配管とを集合器６７にて集合した後アキュムレータ６９を経由して圧縮機６１に戻る回路である。
【００３５】
一方、加熱冷却循環回路６０Ｂには、冷却循環回路６０Ａに加えて、圧縮機６１より凝縮器電磁弁６８と並列接続され加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃに接続する加熱弁入口配管１６８ｂ、１６８ｃと、加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃより逆止弁７１ｂ，７１ｃと庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃ入口側との間をそれぞれ結合させる加熱弁出口配管１６５ｂ、１６５ｃと、庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃ出口側と逆止弁７１，７１を介して結合し補助熱交換器７６と接続する配管と、補助熱交換器７６より膨張器７９を経由して分配器６４へ接続する配管とが設けられている。
【００３６】
しかして、加熱冷却循環回路６０Ｂは、圧縮機６１から加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃを介し庫内熱交換器６５ｃ、６５ｂに接続され、庫内熱交換器６５ｃ、６５ｂから逆止弁７１，７１を介して補助熱交換器７６、膨張器７９を経由して分配器６４に接続され、分流器６４から冷却器入口電磁弁７０ａを介して庫内熱交換器６５ａに接続され、集合器６７、アキュムレータ６９を経由して圧縮機６１に戻る回路である。
【００３７】
冷媒は、臨界圧力内で使用する冷媒、例えばフロン冷媒でＲ１３４ａを使用している。また、臨界圧力外で使用する冷媒、例えば二酸化炭素冷媒でもよい。
【００３８】
制御手段９０は、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃを冷却加熱の運転モードにより冷却もしくは加熱の制御をするものである。図４に示すように内部にＣＰＵ、メモリを有し、運転モード設定ＳＷ９１の設定により決まる冷却加熱の運転モードに応じて冷媒回路の電磁弁開閉などの制御を行う。運転モードは、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃの冷却もしくは加熱の運転をＣ、Ｈで示すものであり、商品収納庫の左側から（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）順に、例えば、すべてが冷却の場合にはＣＣＣモード、左の商品収納庫のみが加熱の場合にはＨＣＣモードなどと記す。また、制御手段９０は、庫内温センサＴａ、Ｔｂ、Ｔｃにより検知した温度により、圧縮機６１、凝縮器電磁弁６８、冷却器入口電磁弁７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、冷却器出口電磁弁７２ｂ、７２ｃ、加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃなどを制御し、庫内を一定温度範囲内でＯＮ・ＯＦＦ制御するサーモサイクル運転により庫内温度を適温に維持する。
【００３９】
かかる構成で運転モード設定ＳＷ９１の操作により運転モードをＣＣＣモードに設定すると、制御手段９０は凝縮器電磁弁６８、冷却器入口電磁弁７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、冷却器出口電磁弁７２ｂ、７２ｃを開成し、加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃを閉止する。図５の太線で示すように圧縮機６１で圧縮された高温冷媒は、凝縮器６２にて凝縮され液体となり、膨張器６３で膨張して低温の気液二相流となり、分流器６４で三方に分流された後庫内熱交換器６５ａ、６５ｂ、６５ｃに流入する。流入した冷媒は、庫内熱交換器６５ａ、６５ｂ、６５ｃで蒸発し、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃを冷却し、蒸発した冷媒は集合器６７で集合して液冷媒を貯留するアキュムレータ６９を介して気液分離させて圧縮機６１に戻る。なお、この冷却は、制御装置９０にて庫内温度センサＴａ、Ｔｂ、Ｔｃによるサーモサイクル運転により庫内温度が適温に制御される。
【００４０】
次に、運転モード設定ＳＷ９１の操作により運転モードを左側の1室を冷却し、中、右側の２室を加熱するＣＨＨモードに設定すると、制御手段９０は、加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃ、冷却器入口電磁弁７０ａ、７０ｂ、７０ｃを開成し、凝縮器電磁弁６８、冷却器出口電磁弁７２ｂ、７２ｃを閉止する。図６の太線で示すように圧縮機６１で圧縮された高温冷媒は、加熱弁入口配管１６８ｂ，１６８ｃ、加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃ、加熱弁出口配管１６５ｂ，１６５ｃを経由して庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃに流入する。庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃに流入した冷媒は凝縮し、商品収納庫４０ｂ、４０ｃを加熱し、逆止弁７１，７１を介して集合し、補助熱交換器７６でさらに凝縮して膨張器７９に流入する。膨張器７９に流入した冷媒は、膨張して低温低圧の気液二相流となり分流器６４、冷却器入口電磁弁７０ａを経由して庫内熱交換器６５ａに流入する。庫内熱交換器６５ａに流入した冷媒は、庫内熱交換器６５ａで蒸発して商品収納庫４０ａを冷却し、集合器６７、アキュムレータ６９を経由して圧縮機６１に戻る。このヒートポンプ運転も前述のようにサーモサイクル運転で庫内が適温に維持される。
【００４１】
しかして、図６に示すように、圧縮機６１で圧縮した冷媒が流れる庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃの入口側の高圧圧力をＰ１、Ｐ２とし、膨張器７９で膨張した冷媒が流れる分流器６４の出口の低圧圧力をＰ３、Ｐ４とすると、庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃの入口側と分流器６４の出口側との間にＰ１−Ｐ３、Ｐ２−Ｐ４の圧力差が発生するので、冷媒は、逆止弁７１ｂ、７１ｃ、冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃに流れようとする。この冷媒の流れは、逆止弁７１ｂ、７１ｃで阻止されるものの、一部が漏れ冷媒となるが、冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃが開成しているので、冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃの出入口間の逆圧は激減し、極めて遅い流れとなる。この漏れ流量は全体の冷媒循環量と比較して極めて少量であるため、冷却加熱性能には、事実上影響を与えることはない。しかも、冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃが開成しているので、電磁弁の弁体８２は常に弁座８１ｄと離間して固定している結果、振動をして異音を発生することがない。
【００４２】
このように、庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃを凝縮器として作用させてヒートポンプ運転を行う時は、当該庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃに接続している加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃを開成するとともに、当該庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃに接続している冷却器入口電磁弁７１ｂ、７１ｃも開成して運転することにより、冷却器入口電磁弁７１ｂ、７１ｃに発生する逆圧を激減させ、冷却器入口電磁弁７１ｂ、７１ｃからの異音の発生を抑制することが出来る。しかも、小型の直動型電磁弁で冷媒回路を構成できるので、低コストで信頼性の高い圧縮機の運転ができる。
【００４３】
なお、上述の説明は、冷却加熱の運転モードをＣＨＨモードで説明をしたが、加熱を１室の商品収納庫で行うＣＣＨモード、ＣＨＣモードでも同様な効果が得られる。また、上述の説明は、２室の商品収納庫を冷却加熱兼用とした自動販売機で説明をしたが、１室のみの商品収納庫を冷却加熱兼用とした自動販売機でも同様な効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように、本発明に係る自動販売機は、缶、ビン、パック、ペットボトル等の容器に入れた飲料等の商品を冷媒回路にて冷却または加熱するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施例に係る自動販売機を示す斜視図である。
【図２】図１に示した自動販売機の断面図である。
【図３】本発明の実施例に係る冷媒回路図である。
【図４】制御装置のブロック図である。
【図５】３室を全て冷却する冷却単独運転における冷媒の流れを示す回路図である。
【図６】１室を冷却し、２室を加熱するヒートポンプ運転における冷媒の流れを示す回路図である。
【図７】従来例に係る冷媒回路図である。
【図８】直動型電磁弁の構成図を示し、（ａ）はソレノイドの無通電時、（ｂ）はソレノイドの通電時の状態である。
【図９】従来例に係る別の冷媒回路図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０ 本体キャビネット
２０ 外扉
３０ 内扉
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ 商品収納庫
６０ 冷却／加熱ユニット
６１ 圧縮機
６２ 凝縮器
６３、７９ 膨張器
６４ 分流器
６５ａ、６５ｂ、６５ｃ 庫内熱交換器
６８ 凝縮器電磁弁
６８ａ、６８ｂ 加熱器電磁弁
７０ａ、７０ｂ、７０ｃ 冷却器入口電磁弁
７２ｂ、７２ｃ 冷却器出口電磁弁
８０ 直動型電磁弁
８１ａ 弁座
８２ 弁体
８３ スプール
８４ バネ
９０ 制御装置
９１ 運転モード選択ＳＷ
１６５ｂ、１６５ｃ 加熱弁出口配管
１６８ｂ、１６８ｃ 加熱弁入口配管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、缶、ビン、パック、ペットボトル等の容器に入れた飲料等の商品を冷媒回路にて冷却または加熱して販売に供する自動販売機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の地球温暖化に対して二酸化炭素の排出量削減が課題となっており、自動販売機も省エネ型が開発されている。その１方式として従来は排熱していた凝縮器の熱を庫内の加熱に利用するヒートポンプ方式の自動販売機が注目されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に開示された自動販売機は、図７にて示すように、冷媒を圧縮する圧縮機１１ｚと、庫外に設け冷媒を凝縮する凝縮器１２ｚと、凝縮器１２ｚへの冷媒の通路を開閉する電磁弁１９ｚと、凝縮器１２ｚより冷媒を分配する分配部６４ｚを介して二方に分岐し、電磁弁１５Ａｚ，１５Ｂｚを介して冷媒を膨張させるキャピラリチューブ（膨張手段）１６Ａｚ，１６Ｂｚと、冷媒を蒸発させる熱交換器（庫内熱交換器）８Ａｚ、８Ｂｚと、熱交換器８Ａｚより電磁弁２０ｚを介する配管と熱交換器８Ｂｚからの出口配管が合流部６７ｚで合流して圧縮機１１ｚに戻る冷却循環回路を構成している。さらに、圧縮機１１ｚと熱交換器８Ａｚとを電磁弁１７ａｚを介して接続するホットガスバイパス管路（配管）と、熱交換器８Ａｚと凝縮器１２ｚとを電磁弁１８ｚを介して接続する配管とにより、熱交換器８Ａｚを凝縮器として作用させてヒートポンプ運転を行う加熱冷却循環回路が構成されている。
【０００４】
また、電磁弁１５Ａｚ，１５Ｂｚは,図８で示されるような通常低コスト型の直動型電磁弁８０が使用される。直動型電磁弁８０は、同図で示すように電磁弁本体８１の内部に円筒形状のシリンダ８１ａを有し、シリンダ８１ａの側部端面側に入口部８１ｂ、下面に出口部８１ｃが連結しており、出口部８１ｃの上面周縁部には円錐台形状に弁座８１ｄが形成されている。シリンダ８１ａ内部には、弁座８１ｄと当接する球状の弁体８２、弁体８２と持着して重力およびバネ８４で弁体８２を付勢するスプール８３が挿入されている。スプール８３には、鉄製のアーマチャー８５が連結され、アーマチャー８５の上部周縁側にソレノイド８６が取設されている。
【０００５】
ソレノイド８６が無通電状態のときは、図８（ａ）で示すようにバネ８４とスプール８３の重力にて弁体８２を弁座８１ｄに当接させることにより、入口部８１ｂと出口部８１ｃの連通を封止している。ソレノイド８６が通電状態のときは、図８（ｂ）で示すようにアーマチャー８５がソレノイド８６の磁力により上方へ吸引移動されるので、弁体８２と弁座８１ｄの間に隙間が形成され、入口部８１ｂと出口部８１ｃが連通され、冷媒が通過可能となる。
【０００６】
かかる構成で、図７にて熱交換器８Ａｚを凝縮器として作用させ、熱交換器８Ｂｚを蒸発器として作用させてヒートポンプ運転を行うには、電磁弁１５Ｂｚ、１７ａｚ、１８ｚを開成（ＯＮ）し、電磁弁１５Ａｚ、１９ｚ、２０ｚを閉止（ＯＦＦ）する。このときの冷媒は図中の太線で示すように回路内を流れ、圧縮機１１ｚで圧縮されて高温高圧の冷媒となり、電磁弁１７ａｚを介して庫内熱交換器８Ａｚにて凝縮し、庫内を加熱する。そして、庫内熱交換器８Ａｚにて凝縮した冷媒は、電磁弁１８ｚを介して凝縮器１２ｚでさらに凝縮し、分岐点６４ｚ、電磁弁１５Ｂｚを経由して膨張手段１６Ｂｚにて膨張して低温低圧の冷媒となり、庫内熱交換器８Ｂｚにて蒸発し、庫内を冷却する。庫内熱交換器８Ｂｚにて蒸発した冷媒は、合流部６７ｚを介して圧縮機１１ｚへ戻る。
【０００７】
【特許文献１】特開平５−２３３９４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、この種の自動販売機は、庫内の熱交換器一個につき一個のキャピラリチューブを必要とするので、コストアップとなる。そこで、図９に示すようにキャピラリチューブ１６Ａｚ、１６Ｂｚの代わりに凝縮器１２ｚと分岐点６４ｚとの間にキャピラリチューブ１６Ｃｚを接続することにより、一個のキャピラリチューブで兼用することが可能である。
【０００９】
かかる構成にて、熱交換器８Ａｚを凝縮器として作用させ、熱交換器８Ｂｚを蒸発器として作用させてヒートポンプ運転を行うには、電磁弁１５Ｂｚ、１７ａｚ、１８ｚを開成（ＯＮ）し、電磁弁１５Ａｚ、１９ｚ、２０ｚを閉止（ＯＦＦ）する。このときの冷媒は、図中の太線で示すように回路内を流れ、圧縮機１１ｚで圧縮されて高温高圧の冷媒となり、電磁弁１７ａｚを介して熱交換器８Ａｚにて凝縮し、庫内を加熱する。そして、熱交換器８Ａｚにて凝縮した冷媒は、電磁弁１８ｚを介して凝縮器１２ｚでさらに凝縮され、キャピラリチューブ１６Ｃｚにて膨張して低温低圧の冷媒となり、分岐点６４ｚ、電磁弁１５Ｂｚを経由して熱交換器８Ｂｚにて蒸発し、庫内を冷却する。熱交換器８Ｂｚにて蒸発した冷媒は、合流部６７ｚを介して圧縮機１１ｚへ戻る。
【００１０】
しかしながら、ヒートポンプ運転中には図９に示すように庫内熱交換器８Ａｚの入口側配管の圧力をＰ１、分岐部６４ｚの圧力をＰ２とすると、閉止をしている電磁弁１５Ａｚの出口側には高圧のＰ１が印加され、入口側には低圧のＰ２が印加される。この逆圧により図８（ｂ）と同じ態様で弁体８２が押し上げられ、弁座８１ｄとの間に隙間が形成される。隙間が形成されると出口側と入口側が連通をして同圧となるため、再び弁体８２が弁座８１と当接をして通路を閉鎖する。すると、再び、逆圧が形成されるので弁体８２を押し上げ、押し戻すという振動が繰りかえされる。この現象は、ヒートポンプ運転中継続し、弁体８２が弁座８１に衝突する際の耳障りな音（以下、異音という）を発生し続けるという虞があった。これを防ぐために逆圧に強い大型の電磁弁を使用することが考えられるが、それではコストが上昇をする。また、電磁弁の出口側と入口側に微細管のバイパス管を接続して、逆圧を抑制することも考えられるが、意図しない冷媒の流れができるため、エネルギーロス（消費電力の増大）という課題が発生する。
【００１１】
また、電磁弁１５Ａｚと分岐部６４ｚとの間に逆止弁を接続して、逆圧を抑制することも考えられるが、逆止弁には若干の冷媒の漏れが生じ、漏れの発生時には、電磁弁１５Ａｚに逆圧が印加されるので、頻度は低減するものの異音は発生を続ける。
【００１２】
本発明は、上記実情に鑑みて、上記の課題を解決して、電磁弁よりの異音を抑制し、低コストで信頼性の高い圧縮機の運転ができる自動販売機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る自動販売機は、冷却加熱兼用の商品収納庫を有し、冷却加熱の運転モードにより選択的に商品収納庫を冷却もしくは加熱する自動販売機であって、冷媒を圧縮する圧縮機と、庫外に設け凝縮器電磁弁を介して冷媒を凝縮する凝縮器と、冷媒を膨張させる膨張手段と、膨張手段より膨張した冷媒を分配する分配器と、庫内に設け前記分配器より冷却器入口電磁弁と逆止弁を介して冷媒を蒸発する複数の庫内熱交換器と、蒸発した冷媒を冷却器出口電磁弁を介して合流する合流器と、にて冷却循環回路を構成するとともに、前記冷却循環回路に、前記圧縮機と前記庫内熱交換器入口側との間を加熱器電磁弁を介して配管接続し、かつ、前記庫内熱交換器出口側と前記分配器との間を第２膨張手段を介して配管接続することにより、前記庫内熱交換器を凝縮器として作用させてヒートポンプ運転を行う加熱冷却循環回路を構成し、前記圧縮機、前記凝縮器電磁弁、前記冷却器入口電磁弁、前記冷却器出口電磁弁、前記加熱器電磁弁を制御する制御装置を有する自動販売機において、前記制御装置は、前記庫内熱交換器を凝縮器として作用させてヒートポンプ運転を行う時は、当該庫内熱交換器に接続している加熱器電磁弁を開成するとともに、当該庫内熱交換器に接続している冷却器入口電磁弁も開成して運転することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る請求項１の自動販売機は、庫内熱交換器を凝縮器として作用させてヒートポンプ運転を行う時は、当該庫内熱交換器に接続している加熱器電磁弁を開成するとともに、当該庫内熱交換器に接続している冷却器入口電磁弁も開成して運転することにより、冷却器入口電磁弁に発生する逆圧を激減させて、電磁弁からの異音の発生を低コストで抑制することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る自動販売機の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【００１６】
まず、本発明の実施例に係る自動販売機について説明する。なお、図１は本発明の実施例に係る自動販売機を示す斜視図、図２は図１に示した自動販売機の断面図であり、図３は冷媒回路図である。図４は制御装置のブロック図を示し、図５は３室を全て冷却する冷却運転における冷媒の流れを示す回路図であり、図６は１室を冷却し、２室を加熱するヒートポンプ運転における冷媒の流れを示す回路図である。
【００１７】
これら図において、自動販売機は、前面が開口した直方状の断熱体として形成された本体キャビネット１０と、その前面に設けられた外扉２０および内扉３０と、本体キャビネット１０の内部を上下２段に底板１１にて区画形成し、上部を例えば２つの断熱仕切板４０ｗによって仕切られた３つの独立した商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃと、下部に商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃを冷却もしくは加熱する冷却／加熱ユニット６０を収納する機械室５０と、外扉２０の内側に配設され、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃ内の温度センサＴａ、Ｔｂ、Ｔｃにより自動販売機の冷却、加熱運転などを制御する制御手段９０と、を有して構成されている。
【００１８】
より詳細に説明すると、外扉２０は、本体キャビネット１０の前面開口を開閉するためのものであり、図には明示していないが、この外扉２０の前面には、販売する商品の見本を展示する商品展示室、販売する商品を選択するための選択ボタン、貨幣を投入するための貨幣投入口、払い出された商品を取り出すための商品取出口２１等々、商品の販売に必要となる構成が配置してある。
【００１９】
内扉３０は、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃの前面を開閉し、内部の商品を保温するものであり、上下２段に分割され内部に断熱体を有する箱型形状の構造体である。上側の内扉３０ａは、一端を外扉２０に枢軸し、他端を外扉２０に係着して、外扉２０の開放と同時に上側の内扉３０ａを開放させて、商品の補充を容易にするものである。下側の内扉３０ｂは、一端を本体キャビネット１０に枢軸し、他端を本体キャビネット１０に不図示の掛金にて掛着して、外扉２０を開放したときには、閉止した状態であり、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃ内の冷気もしくは暖気が流出することを防ぎ、メンテナンス時など必要に応じて開放できるものである。
【００２０】
商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、缶入り飲料やペットボトル入り飲料等の商品を所望の温度に維持した状態で収容するためのものであり、その収納庫の容量は商品収納庫４０ａ、４０ｃ、４０ｂの順番に大きな態様で配分されている。本実施例は、商品収納庫４０ａを冷却専用とし、商品収納庫４０ｂ、４０ｃを冷却加熱兼用としている。その商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃには、それぞれ、商品を上下方向に沿って並ぶ態様で収納し、販売信号により1個ずつ商品を排出するための商品搬出機構を備えた商品収納ラックＲ、排出された商品Ｓを内扉３０ｂに取設された搬出扉３１を介して外扉の販売口２１へ搬出する商品搬出シュート４２を有している。
【００２１】
冷却／加熱ユニット６０は、機械室５０内に圧縮機６１、凝縮器６２、膨張器（膨張手段）６３、第２の膨張器７９、アキュムレータ６９、補助熱交換器７６を取設し、底板１１を跨いで庫内に庫内熱交換器６５ａ、６５ｂ、６５ｃを有して各機器を冷媒配管で接続されることにより構成されている。冷却／加熱ユニット６０は、冷却加熱の運転モードに応じて、庫内に冷風または温風を循環させて商品収納ラックＲ内の商品Ｓを冷却または加熱するものである。
【００２２】
冷却加熱用の圧縮機６１は、冷媒を圧縮して回路内を循環させるためのもので、冷却運転時には、蒸発温度が約−１０℃、凝縮温度が約４０℃で使用され、加熱運転時には、蒸発温度が約−１０℃、凝縮温度が約７０℃で使用される。
【００２３】
凝縮器６２は、フィンチューブ型の熱交換器であり、冷却運転時に不要な凝縮熱を排出するためのものである。凝縮器６２の後部にはファン６２ｆが取設され、ファン６２ｆは機械室５０の前面開口部より空気を吸入し、凝縮器６２による凝縮熱を吸入するとともに、圧縮機６１の排熱を吸収して、機械室５０の背面開口部へ排気するためのものである。
【００２４】
膨張器６３は、冷却運転時に通過する冷媒を減圧して断熱膨張させるものであり、たとえばキャピラリ、温度膨張弁、電子膨張弁である。
【００２５】
分流器６４は、膨張器６３で断熱膨張させられた冷媒を庫内熱交換器６５ａ、６５ｂ、６５ｃに分配するためのものである。
【００２６】
庫内熱交換器６５ａ、６５ｂ、６５ｃは、商品収納庫４０ａを冷却するためのものであり、庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃは、商品収納庫４０ｂ、４０ｃを加熱する庫内熱交換器を兼用している。また、庫内熱交換器６５ａ、６５ｂ、６５ｃは、各商品収納庫の下部に取設され、風胴６７で囲繞され、その後方にファン６５ｆが取設され、その後方にダクト６７ｄが取設されている。商品収納庫内の冷却と加熱は、庫内熱交換器６５ａ、６５ｂ、６５ｃにより冷却もしくは加熱された空気を商品収納庫内の商品Ｓに送風し、図２中の矢印で示すようにダクト６７ｄより循環回収することで行われる。
【００２７】
アキュムレータ６９は、庫内熱交換器６５ａ、６５ｂ、６５ｃから蒸発された冷媒を流入し、気液分離させて液冷媒を貯留し、気体冷媒を圧縮機６１に戻すための密閉した容器である。また、アキュムレータ６９は、回路の冷媒循環に余った冷媒を貯留するための容器でもある。
【００２８】
補助熱交換器７６は、フィンチューブ型の熱交換器であり、加熱運転時に不要な凝縮熱を排出するためのものである。
【００２９】
膨張器７９は、加熱運転時に通過する冷媒を減圧して断熱膨張させるものであり、たとえばキャピラリ、温度膨張弁、電子膨張弁である。
【００３０】
ヒータ６６ｂ、６６ｃは庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃの前方に取設され、商品収納庫４０ｂ、４０ｃの加熱の補助を行うものである。
【００３１】
庫内温センサＴａ、Ｔｂ、Ｔｃは、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃ内の風胴６７の上面に取設され、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃの庫内温度を検知するためのものである。
【００３２】
凝縮器電磁弁６８は、圧縮機６１と凝縮器６２間の冷媒通路を開閉するものであり、加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃは、圧縮機６１と庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃ間の圧縮された冷媒の通路を開閉するものである。冷却器入口電磁弁７０ａ，７０ｂ，７０ｃは分流器６４と庫内熱交換器６５ａ、６５ｂ、６５ｃ間の膨張された冷媒の通路を開閉するものであり、冷却器出口電磁弁７２ｂ，７２ｃは、庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃと圧縮機６１と間の蒸発された冷媒の通路を開閉するものである。これらの電磁弁は、すべて図８に示されるような直動型電磁弁の構造である。
【００３３】
冷却／加熱ユニット６０の冷媒回路構成について図３を用いて詳述する。冷媒回路構成は、庫内を冷却のみを行う冷却循環回路６０Ａと庫内の冷却加熱を同時に行う（ヒートポンプ運転を行う）加熱冷却循環回路６０Ｂを有している。なお、図中の点線の囲いは、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃを模式的に示している。
【００３４】
冷却循環回路６０Ａは、圧縮機６１、凝縮器電磁弁６８、凝縮器６２、膨張器６３を経由して、分流器６４に接続し、分流器６４より冷却器入口電磁弁７０ａ、７０ｂ、７０ｃと逆止弁７１ｂ、７１ｃを経由して（冷却器入口電磁弁７０ａの出口側には逆止弁７１はない）庫内熱交換器６５ａ、６５ｂ、６５ｃに接続され、庫内熱交換器６５ａからの配管と、庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃからの冷却器出口電磁弁７２ｂ、７２ｃを介した配管とを集合器６７にて集合した後アキュムレータ６９を経由して圧縮機６１に戻る回路である。
【００３５】
一方、加熱冷却循環回路６０Ｂには、冷却循環回路６０Ａに加えて、圧縮機６１より凝縮器電磁弁６８と並列接続され加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃに接続する加熱弁入口配管１６８ｂ、１６８ｃと、加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃより逆止弁７１ｂ，７１ｃと庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃ入口側との間をそれぞれ結合させる加熱弁出口配管１６５ｂ、１６５ｃと、庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃ出口側と逆止弁７１，７１を介して結合し補助熱交換器７６と接続する配管と、補助熱交換器７６より膨張器７９を経由して分配器６４へ接続する配管とが設けられている。
【００３６】
しかして、加熱冷却循環回路６０Ｂは、圧縮機６１から加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃを介し庫内熱交換器６５ｃ、６５ｂに接続され、庫内熱交換器６５ｃ、６５ｂから逆止弁７１，７１を介して補助熱交換器７６、膨張器７９を経由して分配器６４に接続され、分流器６４から冷却器入口電磁弁７０ａを介して庫内熱交換器６５ａに接続され、集合器６７、アキュムレータ６９を経由して圧縮機６１に戻る回路である。
【００３７】
冷媒は、臨界圧力内で使用する冷媒、例えばフロン冷媒でＲ１３４ａを使用している。また、臨界圧力外で使用する冷媒、例えば二酸化炭素冷媒でもよい。
【００３８】
制御手段９０は、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃを冷却加熱の運転モードにより冷却もしくは加熱の制御をするものである。図４に示すように内部にＣＰＵ、メモリを有し、運転モード設定ＳＷ９１の設定により決まる冷却加熱の運転モードに応じて冷媒回路の電磁弁開閉などの制御を行う。運転モードは、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃの冷却もしくは加熱の運転をＣ、Ｈで示すものであり、商品収納庫の左側から（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）順に、例えば、すべてが冷却の場合にはＣＣＣモード、左の商品収納庫のみが加熱の場合にはＨＣＣモードなどと記す。また、制御手段９０は、庫内温センサＴａ、Ｔｂ、Ｔｃにより検知した温度により、圧縮機６１、凝縮器電磁弁６８、冷却器入口電磁弁７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、冷却器出口電磁弁７２ｂ、７２ｃ、加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃなどを制御し、庫内を一定温度範囲内でＯＮ・ＯＦＦ制御するサーモサイクル運転により庫内温度を適温に維持する。
【００３９】
かかる構成で運転モード設定ＳＷ９１の操作により運転モードをＣＣＣモードに設定すると、制御手段９０は凝縮器電磁弁６８、冷却器入口電磁弁７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、冷却器出口電磁弁７２ｂ、７２ｃを開成し、加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃを閉止する。図５の太線で示すように圧縮機６１で圧縮された高温冷媒は、凝縮器６２にて凝縮され液体となり、膨張器６３で膨張して低温の気液二相流となり、分流器６４で三方に分流された後庫内熱交換器６５ａ、６５ｂ、６５ｃに流入する。流入した冷媒は、庫内熱交換器６５ａ、６５ｂ、６５ｃで蒸発し、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃを冷却し、蒸発した冷媒は集合器６７で集合して液冷媒を貯留するアキュムレータ６９を介して気液分離させて圧縮機６１に戻る。なお、この冷却は、制御装置９０にて庫内温度センサＴａ、Ｔｂ、Ｔｃによるサーモサイクル運転により庫内温度が適温に制御される。
【００４０】
次に、運転モード設定ＳＷ９１の操作により運転モードを左側の1室を冷却し、中、右側の２室を加熱するＣＨＨモードに設定すると、制御手段９０は、加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃ、冷却器入口電磁弁７０ａ、７０ｂ、７０ｃを開成し、凝縮器電磁弁６８、冷却器出口電磁弁７２ｂ、７２ｃを閉止する。図６の太線で示すように圧縮機６１で圧縮された高温冷媒は、加熱弁入口配管１６８ｂ，１６８ｃ、加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃ、加熱弁出口配管１６５ｂ，１６５ｃを経由して庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃに流入する。庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃに流入した冷媒は凝縮し、商品収納庫４０ｂ、４０ｃを加熱し、逆止弁７１，７１を介して集合し、補助熱交換器７６でさらに凝縮して膨張器７９に流入する。膨張器７９に流入した冷媒は、膨張して低温低圧の気液二相流となり分流器６４、冷却器入口電磁弁７０ａを経由して庫内熱交換器６５ａに流入する。庫内熱交換器６５ａに流入した冷媒は、庫内熱交換器６５ａで蒸発して商品収納庫４０ａを冷却し、集合器６７、アキュムレータ６９を経由して圧縮機６１に戻る。このヒートポンプ運転も前述のようにサーモサイクル運転で庫内が適温に維持される。
【００４１】
しかして、図６に示すように、圧縮機６１で圧縮した冷媒が流れる庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃの入口側の高圧圧力をＰ１、Ｐ２とし、膨張器７９で膨張した冷媒が流れる分流器６４の出口の低圧圧力をＰ３、Ｐ４とすると、庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃの入口側と分流器６４の出口側との間にＰ１−Ｐ３、Ｐ２−Ｐ４の圧力差が発生するので、冷媒は、逆止弁７１ｂ、７１ｃ、冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃに流れようとする。この冷媒の流れは、逆止弁７１ｂ、７１ｃで阻止されるものの、一部が漏れ冷媒となるが、冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃが開成しているので、冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃの出入口間の逆圧は激減し、極めて遅い流れとなる。この漏れ流量は全体の冷媒循環量と比較して極めて少量であるため、冷却加熱性能には、事実上影響を与えることはない。しかも、冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃが開成しているので、電磁弁の弁体８２は常に弁座８１ｄと離間して固定している結果、振動をして異音を発生することがない。
【００４２】
このように、庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃを凝縮器として作用させてヒートポンプ運転を行う時は、当該庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃに接続している加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃを開成するとともに、当該庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃに接続している冷却器入口電磁弁７１ｂ、７１ｃも開成して運転することにより、冷却器入口電磁弁７１ｂ、７１ｃに発生する逆圧を激減させ、冷却器入口電磁弁７１ｂ、７１ｃからの異音の発生を抑制することが出来る。しかも、小型の直動型電磁弁で冷媒回路を構成できるので、低コストで信頼性の高い圧縮機の運転ができる。
【００４３】
なお、上述の説明は、冷却加熱の運転モードをＣＨＨモードで説明をしたが、加熱を１室の商品収納庫で行うＣＣＨモード、ＣＨＣモードでも同様な効果が得られる。また、上述の説明は、２室の商品収納庫を冷却加熱兼用とした自動販売機で説明をしたが、１室のみの商品収納庫を冷却加熱兼用とした自動販売機でも同様な効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように、本発明に係る自動販売機は、缶、ビン、パック、ペットボトル等の容器に入れた飲料等の商品を冷媒回路にて冷却または加熱するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施例に係る自動販売機を示す斜視図である。
【図２】図１に示した自動販売機の断面図である。
【図３】本発明の実施例に係る冷媒回路図である。
【図４】制御装置のブロック図である。
【図５】３室を全て冷却する冷却単独運転における冷媒の流れを示す回路図である。
【図６】１室を冷却し、２室を加熱するヒートポンプ運転における冷媒の流れを示す回路図である。
【図７】従来例に係る冷媒回路図である。
【図８】直動型電磁弁の構成図を示し、（ａ）はソレノイドの無通電時、（ｂ）はソレノイドの通電時の状態である。
【図９】従来例に係る別の冷媒回路図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０ 本体キャビネット
２０ 外扉
３０ 内扉
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ 商品収納庫
６０ 冷却／加熱ユニット
６１ 圧縮機
６２ 凝縮器
６３、７９ 膨張器
６４ 分流器
６５ａ、６５ｂ、６５ｃ 庫内熱交換器
６８ 凝縮器電磁弁
６８ａ、６８ｂ 加熱器電磁弁
７０ａ、７０ｂ、７０ｃ 冷却器入口電磁弁
７２ｂ、７２ｃ 冷却器出口電磁弁
８０ 直動型電磁弁
８１ａ 弁座
８２ 弁体
８３ スプール
８４ バネ
９０ 制御装置
９１ 運転モード選択ＳＷ
１６５ｂ、１６５ｃ 加熱弁出口配管
１６８ｂ、１６８ｃ 加熱弁入口配管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却加熱兼用の商品収納庫を有し、冷却加熱の運転モードにより選択的に商品収納庫を冷却もしくは加熱する自動販売機であって、
冷媒を圧縮する圧縮機と、庫外に設け凝縮器電磁弁を介して冷媒を凝縮する凝縮器と、冷媒を膨張させる膨張手段と、膨張手段より膨張した冷媒を分配する分配器と、庫内に設け前記分配器より冷却器入口電磁弁と逆止弁を介して冷媒を蒸発する複数の庫内熱交換器と、蒸発した冷媒を冷却器出口電磁弁を介して合流する合流器と、にて冷却循環回路を構成するとともに、
前記冷却循環回路に、前記圧縮機と前記庫内熱交換器入口側との間を加熱器電磁弁を介して配管接続し、かつ、前記庫内熱交換器出口側と前記分配器との間を第２膨張手段を介して配管接続することにより、前記庫内熱交換器を凝縮器として作用させてヒートポンプ運転を行う加熱冷却循環回路を構成し、
前記圧縮機、前記凝縮器電磁弁、前記冷却器入口電磁弁、前記冷却器出口電磁弁、前記加熱器電磁弁を制御する制御装置を有する自動販売機において、
前記制御装置は、前記庫内熱交換器を凝縮器として作用させてヒートポンプ運転を行う時は、当該庫内熱交換器に接続している加熱器電磁弁を開成するとともに、当該庫内熱交換器に接続している冷却器入口電磁弁も開成して運転することを特徴とする自動販売機。
【請求項１】
冷却加熱兼用の商品収納庫を有し、冷却加熱の運転モードにより選択的に商品収納庫を冷却もしくは加熱する自動販売機であって、
冷媒を圧縮する圧縮機と、庫外に設け凝縮器電磁弁を介して冷媒を凝縮する凝縮器と、冷媒を膨張させる膨張手段と、膨張手段より膨張した冷媒を分配する分配器と、庫内に設け前記分配器より冷却器入口電磁弁と逆止弁を介して冷媒を蒸発する複数の庫内熱交換器と、蒸発した冷媒を冷却器出口電磁弁を介して合流する合流器と、にて冷却循環回路を構成するとともに、
前記冷却循環回路に、前記圧縮機と前記庫内熱交換器入口側との間を加熱器電磁弁を介して配管接続し、かつ、前記庫内熱交換器出口側と前記分配器との間を第２膨張手段を介して配管接続することにより、前記庫内熱交換器を凝縮器として作用させてヒートポンプ運転を行う加熱冷却循環回路を構成し、
前記圧縮機、前記凝縮器電磁弁、前記冷却器入口電磁弁、前記冷却器出口電磁弁、前記加熱器電磁弁を制御する制御装置を有する自動販売機において、
前記制御装置は、前記庫内熱交換器を凝縮器として作用させてヒートポンプ運転を行う時は、当該庫内熱交換器に接続している加熱器電磁弁を開成するとともに、当該庫内熱交換器に接続している冷却器入口電磁弁も開成して運転することを特徴とする自動販売機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−１６５１４３（Ｐ２０１０−１６５１４３Ａ）
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６３４２（Ｐ２００９−６３４２）
【出願日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【出願人】（０００２３７７１０）富士電機リテイルシステムズ株式会社 (1,851)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【出願人】（０００２３７７１０）富士電機リテイルシステムズ株式会社 (1,851)
【Ｆターム（参考）】
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