自動販売機
【課題】低コストで消費電力の少ない自動販売機を提供する。
【解決手段】圧縮機と、凝縮器と、第1の膨張手段と、分配器と、当該分配器より一方は第1の冷却器入口電磁弁を介した蒸発器と、他方は第２の冷却器入口電磁弁を介した庫内熱交換器を有して冷却循環回路を構成するとともに、圧縮機より庫内熱交換器に接続して庫内熱交換器を凝縮器として作用させるヒートポンプ運転を行う加熱冷却循環回路を構成する自動販売機において、第２の冷却器入口電磁弁として直動型電磁弁を使用し、電磁弁本体内部に開通する第1の接続管部を庫内熱交換器の入口側と接続し、電磁弁本体内部に弁にて封止されている第２の接続管部を分流器の出口側と接続することにより、逆止弁を不要にする。
【解決手段】圧縮機と、凝縮器と、第1の膨張手段と、分配器と、当該分配器より一方は第1の冷却器入口電磁弁を介した蒸発器と、他方は第２の冷却器入口電磁弁を介した庫内熱交換器を有して冷却循環回路を構成するとともに、圧縮機より庫内熱交換器に接続して庫内熱交換器を凝縮器として作用させるヒートポンプ運転を行う加熱冷却循環回路を構成する自動販売機において、第２の冷却器入口電磁弁として直動型電磁弁を使用し、電磁弁本体内部に開通する第1の接続管部を庫内熱交換器の入口側と接続し、電磁弁本体内部に弁にて封止されている第２の接続管部を分流器の出口側と接続することにより、逆止弁を不要にする。
【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、冷却加熱を兼用する収納庫に冷却用と加熱用のそれぞれの熱交換器を有し、また、各収納庫の蒸発器ごとに冷媒を膨張させる膨張器を設けているので、コストが嵩むという問題があった。
【０００４】
そこで、コストの低減を図るため、発明者らは図７に示すように１つの冷却加熱を兼用する収納庫には１つの冷却加熱兼用の庫内熱交換器を設け、また、膨張器を各収納庫の蒸発器ごとに設けるのでなく、冷却専用、冷却加熱兼用の２個のみに設けることでコストダウンを図る自動販売機を開発した。
【０００５】
図７に示すこの冷媒回路は、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、冷却専用の商品収納庫４０ａと、冷却加熱兼用の商品収納庫４０ｂ、４０ｃを模式的に示している。
【０００６】
冷却循環回路６０Ａは、圧縮機６１、凝縮器電磁弁６８、凝縮器６２、第１の膨張器６３を経由して、分流器６４に接続し、分流器６４より一方は第１の冷却器入口電磁弁７０ａ、蒸発器６５ａを経由して集合器６７に接続し、分流器６４より他方は第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃ、逆止弁７１ｂ、７１ｃ、庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃを経由して集合器６７に接続し、集合器６７よりアキュムレータ６９を経由して圧縮機６１に戻る回路である。
【０００７】
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を介して、逆止弁７１ｂ，７１ｃと庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃ入口側との中間点（接続点）１６８ｂ、１６８ｃとそれぞれ接続し、庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃの出口側からそれぞれ逆止弁７１，７１を介して結合した後補助熱交換器７６、第２の膨張器７９を経由して分配器６４へ接続する配路とが設けられている。
【０００８】
すなわち、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から第１の冷却器入口電磁弁７０ａを介して蒸発器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。
【０００９】
また、第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃは、図８で示されるような通常の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に円筒状の本体内部８１ａを有し、本体内部８１ａの側面側に第１の接続管部８１ｂ、下面側に第２の接続管部８１ｃが連結しており、第２の接続管部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。本体内部８１ａ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。
【００１０】
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、第１の接続管部８１ｂと第２の接続管部８１ｃの連通を封止している。具体的には、第１の接続管部８１ｂと本体内部８１ａとが連通をし、第２の接続管部８１ｃが弁体８２により本体内部８１ａと閉止されている。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、第１の接続管部８１ｂと第２の接続管部８１ｃが連通され、冷媒が通過可能となる。
【００１１】
かかる構成で、商品収納庫４０ａを冷却し、商品収納庫４０ｂ、４０ｃを加熱するモードに設定すると、自動販売機の制御手段は、加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃ、第１の冷却器入口電磁弁７０ａを開成し、凝縮器電磁弁６８、第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃ、冷却器出口電磁弁７２ｂ、７２ｃを閉止する。このとき圧縮機６１で圧縮された高温冷媒は、図７の太線で示すように加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃ、接続点１６８ｂ、１６８ｃ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でさらに凝縮して第２の膨張器７９に流入する。第２の膨張器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、第１の冷却器入口電磁弁７０ａを経由して蒸発器６５ａに流入する。蒸発器６５ａに流入した冷媒は、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は、庫内温度センサＴａ，Ｔｂ，Ｔｃよりの庫内温度を検知してサーモサイクル運転にて庫内が適温に維持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０００−２２７８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、この種の自動販売機では、逆止弁７１ｂ、７１ｃを使用しているため、その分コストがアップとなる。しかし、逆止弁７１ｂ、７１ｃがないと接続点１６８ｂ、１６８ｃにおける圧力は高圧のため、接続点１６８ｂ、１６８ｃに接続する第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃの第２の接続管部８１ｃ、８１ｃ（図８参照）から閉止している弁体８２，８２を弁座８１ｄ、８１ｄを離間する方向へ加圧し、離間した弁体８２，８２と弁座８１ｄ、８１ｄの隙間から高温高圧の冷媒が漏れ、分流器６４から第１の冷却入口電磁弁７０ａを介して、蒸発器６５ａに流れ込むために、商品収納庫４０ｂ，４０ｃの加熱不足を引きこすことになる。これを防ぐためには、第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃの封止力を強くするように電磁弁の大型化を図る、もしくは、パイロット型の電磁弁を使用しなければならないが、これでは、結果としてコストアップを招来する。
【００１４】
本発明は、上記実情に鑑みなされたもので、上記の課題を解決して、低コストで消費電力の少ない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】
【００１５】
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、少なくとも１つの冷却専用の商品収納庫と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、冷媒を凝縮する凝縮器と、冷媒を膨張させる第1の膨張手段と、膨張した冷媒を分配する分配器と、当該分配器より一方は第1の冷却器入口電磁弁を介して冷媒を蒸発させる、冷却専用の商品収納庫に設けた蒸発器と、前記分配器より他方は第２の冷却器入口電磁弁を介して冷媒を蒸発させる、冷却加熱兼用の商品収納庫に設けた庫内熱交換器と、該庫内熱交換器より冷却器出口電磁弁を介して流れる冷媒と前記蒸発器より流れる冷媒とを合流する合流器と、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、前記圧縮機より前記庫内熱交換器入口側と前記の第２の冷却器入口電磁弁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た自動販売機において、
前記第２の冷却器入口電磁弁は、直動型電磁弁により構成され、無通電時には電磁弁本体内部に開通する第1の接続管部と、電磁弁本体内部に弁にて封止されている第２の接続管部とを有し、かつ、前記第1の接続管部が前記庫内熱交換器の入口側に接続され、前記第２の接続管部が前記分流器の出口側に接続されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る請求項１の自動販売機は、第２の冷却器入口電磁弁は、直動型電磁弁により構成され、無通電時には電磁弁本体内部に開通する第1の接続管部と、電磁弁本体内部に弁にて封止されている第２の接続管部とを有し、かつ、第1の接続管部が庫内熱交換器の入口側に接続され、第２の接続管部が分流器の出口側に接続することにより、第２の冷却器入口電磁弁と内部熱交換器との間の逆止弁を省略できるので、低コストで消費電力の少ない自動販売機を提供することできる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例に係る自動販売機を示す斜視図。
【図２】図１に示した自動販売機の断面図。
【図３】本発明の実施例に係る冷媒回路図。
【図４】制御装置のブロック図。
【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。
【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。
【図７】従来例に係る冷媒回路図。
【図８】直動型電磁弁の構成を示す断面図で、（ａ）はソレノイドの無通電時の断面図、（ｂ）はソレノイドの通電時の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
図１の斜視図、図２の断面図、図３の冷媒回路図において、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。
【００１９】
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。
【００２０】
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に軸支し、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に軸支し、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内の冷却もしくは加熱した空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。
【００２１】
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。
【００２２】
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を跨いで庫内に蒸発器６５ａ、庫内熱交換器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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
第１の膨張器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。
分流器６４は、膨張器６３で断熱膨張させられた冷媒を蒸発器６５ａ，庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃに分配するためのものである。
【００２６】
蒸発器６５ａ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を冷却もしくは加熱するためのものである。また、蒸発器６５ａ、庫内熱交換器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、蒸発器６５ａ、庫内熱交換器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、蒸発器６５ａ，庫内熱交換器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。
第２の膨張器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。
【００２９】
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。
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。
【００３０】
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。第１の冷却器入口電磁弁７０ａ，第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ，７０ｃは分流器６４と蒸発器６５ａ、庫内熱交換器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。
【００３１】
冷却／加熱ユニット６０の冷媒回路構成について図３を参照にしつつ詳述する。冷媒回路は、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、冷却専用の商品収納庫４０ａと、冷却加熱兼用の商品収納庫４０ｂ、４０ｃを模式的に示している。
【００３２】
冷却循環回路６０Ａは、圧縮機６１、凝縮器電磁弁６８、凝縮器６２、第１の膨張器６３を経由して、分流器６４に接続し、分流器６４より一方は第１の冷却器入口電磁弁７０ａ、蒸発器６５ａを経由して集合器６７に接続し、分流器６４より他方は第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃ、庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃを経由して集合器６７に接続し、集合器６７よりアキュムレータ６９を経由して圧縮機６１に戻る回路である。
【００３３】
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を介して、第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃと庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃ入口側との中間点（接続点）１６８ｂ、１６８ｃとそれぞれ接続し、庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃの出口側からそれぞれ逆止弁７１，７１を介して結合した後補助熱交換器７６、第２の膨張器７９を経由して分配器６４へ接続する配路とが設けられている。
【００３４】
なお、第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃの第１の接続管部８１ｂ、８１ｂ（図８参照）は接続点１６８ｂ、１６８ｃと連結され、第２の接続管部８１ｃ、８１ｃ（図８参照）は分流器６４側に連結されている。
【００３５】
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から第１の冷却器入口電磁弁７０ａを介して蒸発器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。
【００３６】
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、右の商品収納庫のみが加熱の場合にはＣＣＨ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、第１の冷却器入口電磁弁７０ａ、第２の冷却器入口電磁弁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。
【００３７】
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、第１の冷却器入口電磁弁７０ａ、第２の冷却器入口電磁弁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に蒸発器６５ａ、庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃに流入する。流入した冷媒は、蒸発器６５ａ、庫内熱交換器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。
【００３８】
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商品収納庫４０ａを冷却し、中、右側の商品収納庫４０ｂ、４０ｃ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、第１の冷却器入口電磁弁７０ａを開成し、凝縮器電磁弁６８、第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃ、冷却器出口電磁弁７２ｂ、７２ｃを閉止する。このとき圧縮機６１で圧縮された高温冷媒は、図６の太線で示すように加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃ、接続点１６８ｂ、１６８ｃ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でさらに凝縮して第２の膨張器７９に流入する。第２の膨張器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、第１の冷却器入口電磁弁７０ａを経由して蒸発器６５ａに流入する。蒸発器６５ａに流入した冷媒は、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。
【００３９】
ヒートポンプ運転時には、接続点１６８ｂ、１６８ｃにおける圧力は高圧となる。しかし、接続点１６８ｂ、１６８ｃは第２の電磁弁７０ｂ、７０ｃのそれぞれ本体内部８１ａ（図８参照）に開通する第1の接続管部８１ｂ（図８参照）に接続をしているので、本体内部８１ａが高圧になると弁体８２を弁座８１ｄに当接して冷媒通路を閉止する結果、分流器６４から蒸発器６５ａに漏れ冷媒が流入することが抑制される。したがって、商品収納庫４０ｂ、４０ｃ内では所定の加熱能力が確保をされるので、第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃと内部熱交換器６５ｂ、６５ｃとの間の逆止弁を省略した低コストの冷媒回路であっても、ヒートポンプ運転により消費電力の少ない運転を行うことができる。
【００４０】
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専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専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】
【００４１】
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。
【符号の説明】
【００４２】
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 第１の膨張器
６４ 分流器
６５ａ 蒸発器
６５ｂ、６５ｃ 庫内熱交換器
６８ 凝縮器電磁弁
６８ａ、６８ｂ 加熱器電磁弁
７０ａ 第１の冷却器入口電磁弁
７０ｂ、７０ｃ 第２の冷却器入口電磁弁
７２ｂ、７２ｃ 冷却器出口電磁弁
７９ 第２の膨張器
８０ 直動型電磁弁
８１ａ 本体内部
８１ｂ 第１の接続管部
８１ｃ 第２の接続管部
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
１６８ｂ、１６８ｃ 接続点
【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、冷却加熱を兼用する収納庫に冷却用と加熱用のそれぞれの熱交換器を有し、また、各収納庫の蒸発器ごとに冷媒を膨張させる膨張器を設けているので、コストが嵩むという問題があった。
【０００４】
そこで、コストの低減を図るため、発明者らは図７に示すように１つの冷却加熱を兼用する収納庫には１つの冷却加熱兼用の庫内熱交換器を設け、また、膨張器を各収納庫の蒸発器ごとに設けるのでなく、冷却専用、冷却加熱兼用の２個のみに設けることでコストダウンを図る自動販売機を開発した。
【０００５】
図７に示すこの冷媒回路は、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、冷却専用の商品収納庫４０ａと、冷却加熱兼用の商品収納庫４０ｂ、４０ｃを模式的に示している。
【０００６】
冷却循環回路６０Ａは、圧縮機６１、凝縮器電磁弁６８、凝縮器６２、第１の膨張器６３を経由して、分流器６４に接続し、分流器６４より一方は第１の冷却器入口電磁弁７０ａ、蒸発器６５ａを経由して集合器６７に接続し、分流器６４より他方は第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃ、逆止弁７１ｂ、７１ｃ、庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃを経由して集合器６７に接続し、集合器６７よりアキュムレータ６９を経由して圧縮機６１に戻る回路である。
【０００７】
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を介して、逆止弁７１ｂ，７１ｃと庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃ入口側との中間点（接続点）１６８ｂ、１６８ｃとそれぞれ接続し、庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃの出口側からそれぞれ逆止弁７１，７１を介して結合した後補助熱交換器７６、第２の膨張器７９を経由して分配器６４へ接続する配路とが設けられている。
【０００８】
すなわち、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から第１の冷却器入口電磁弁７０ａを介して蒸発器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。
【０００９】
また、第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃは、図８で示されるような通常の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に円筒状の本体内部８１ａを有し、本体内部８１ａの側面側に第１の接続管部８１ｂ、下面側に第２の接続管部８１ｃが連結しており、第２の接続管部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。本体内部８１ａ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。
【００１０】
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、第１の接続管部８１ｂと第２の接続管部８１ｃの連通を封止している。具体的には、第１の接続管部８１ｂと本体内部８１ａとが連通をし、第２の接続管部８１ｃが弁体８２により本体内部８１ａと閉止されている。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、第１の接続管部８１ｂと第２の接続管部８１ｃが連通され、冷媒が通過可能となる。
【００１１】
かかる構成で、商品収納庫４０ａを冷却し、商品収納庫４０ｂ、４０ｃを加熱するモードに設定すると、自動販売機の制御手段は、加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃ、第１の冷却器入口電磁弁７０ａを開成し、凝縮器電磁弁６８、第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃ、冷却器出口電磁弁７２ｂ、７２ｃを閉止する。このとき圧縮機６１で圧縮された高温冷媒は、図７の太線で示すように加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃ、接続点１６８ｂ、１６８ｃ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でさらに凝縮して第２の膨張器７９に流入する。第２の膨張器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、第１の冷却器入口電磁弁７０ａを経由して蒸発器６５ａに流入する。蒸発器６５ａに流入した冷媒は、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は、庫内温度センサＴａ，Ｔｂ，Ｔｃよりの庫内温度を検知してサーモサイクル運転にて庫内が適温に維持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０００−２２７８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、この種の自動販売機では、逆止弁７１ｂ、７１ｃを使用しているため、その分コストがアップとなる。しかし、逆止弁７１ｂ、７１ｃがないと接続点１６８ｂ、１６８ｃにおける圧力は高圧のため、接続点１６８ｂ、１６８ｃに接続する第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃの第２の接続管部８１ｃ、８１ｃ（図８参照）から閉止している弁体８２，８２を弁座８１ｄ、８１ｄを離間する方向へ加圧し、離間した弁体８２，８２と弁座８１ｄ、８１ｄの隙間から高温高圧の冷媒が漏れ、分流器６４から第１の冷却入口電磁弁７０ａを介して、蒸発器６５ａに流れ込むために、商品収納庫４０ｂ，４０ｃの加熱不足を引きこすことになる。これを防ぐためには、第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃの封止力を強くするように電磁弁の大型化を図る、もしくは、パイロット型の電磁弁を使用しなければならないが、これでは、結果としてコストアップを招来する。
【００１４】
本発明は、上記実情に鑑みなされたもので、上記の課題を解決して、低コストで消費電力の少ない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】
【００１５】
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、少なくとも１つの冷却専用の商品収納庫と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、冷媒を凝縮する凝縮器と、冷媒を膨張させる第1の膨張手段と、膨張した冷媒を分配する分配器と、当該分配器より一方は第1の冷却器入口電磁弁を介して冷媒を蒸発させる、冷却専用の商品収納庫に設けた蒸発器と、前記分配器より他方は第２の冷却器入口電磁弁を介して冷媒を蒸発させる、冷却加熱兼用の商品収納庫に設けた庫内熱交換器と、該庫内熱交換器より冷却器出口電磁弁を介して流れる冷媒と前記蒸発器より流れる冷媒とを合流する合流器と、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、前記圧縮機より前記庫内熱交換器入口側と前記の第２の冷却器入口電磁弁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た自動販売機において、
前記第２の冷却器入口電磁弁は、直動型電磁弁により構成され、無通電時には電磁弁本体内部に開通する第1の接続管部と、電磁弁本体内部に弁にて封止されている第２の接続管部とを有し、かつ、前記第1の接続管部が前記庫内熱交換器の入口側に接続され、前記第２の接続管部が前記分流器の出口側に接続されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る請求項１の自動販売機は、第２の冷却器入口電磁弁は、直動型電磁弁により構成され、無通電時には電磁弁本体内部に開通する第1の接続管部と、電磁弁本体内部に弁にて封止されている第２の接続管部とを有し、かつ、第1の接続管部が庫内熱交換器の入口側に接続され、第２の接続管部が分流器の出口側に接続することにより、第２の冷却器入口電磁弁と内部熱交換器との間の逆止弁を省略できるので、低コストで消費電力の少ない自動販売機を提供することできる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例に係る自動販売機を示す斜視図。
【図２】図１に示した自動販売機の断面図。
【図３】本発明の実施例に係る冷媒回路図。
【図４】制御装置のブロック図。
【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。
【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。
【図７】従来例に係る冷媒回路図。
【図８】直動型電磁弁の構成を示す断面図で、（ａ）はソレノイドの無通電時の断面図、（ｂ）はソレノイドの通電時の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
図１の斜視図、図２の断面図、図３の冷媒回路図において、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。
【００１９】
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。
【００２０】
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に軸支し、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に軸支し、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内の冷却もしくは加熱した空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。
【００２１】
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。
【００２２】
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を跨いで庫内に蒸発器６５ａ、庫内熱交換器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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
第１の膨張器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。
分流器６４は、膨張器６３で断熱膨張させられた冷媒を蒸発器６５ａ，庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃに分配するためのものである。
【００２６】
蒸発器６５ａ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を冷却もしくは加熱するためのものである。また、蒸発器６５ａ、庫内熱交換器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、蒸発器６５ａ、庫内熱交換器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、蒸発器６５ａ，庫内熱交換器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。
第２の膨張器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。
【００２９】
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。
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。
【００３０】
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。第１の冷却器入口電磁弁７０ａ，第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ，７０ｃは分流器６４と蒸発器６５ａ、庫内熱交換器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。
【００３１】
冷却／加熱ユニット６０の冷媒回路構成について図３を参照にしつつ詳述する。冷媒回路は、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、冷却専用の商品収納庫４０ａと、冷却加熱兼用の商品収納庫４０ｂ、４０ｃを模式的に示している。
【００３２】
冷却循環回路６０Ａは、圧縮機６１、凝縮器電磁弁６８、凝縮器６２、第１の膨張器６３を経由して、分流器６４に接続し、分流器６４より一方は第１の冷却器入口電磁弁７０ａ、蒸発器６５ａを経由して集合器６７に接続し、分流器６４より他方は第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃ、庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃを経由して集合器６７に接続し、集合器６７よりアキュムレータ６９を経由して圧縮機６１に戻る回路である。
【００３３】
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を介して、第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃと庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃ入口側との中間点（接続点）１６８ｂ、１６８ｃとそれぞれ接続し、庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃの出口側からそれぞれ逆止弁７１，７１を介して結合した後補助熱交換器７６、第２の膨張器７９を経由して分配器６４へ接続する配路とが設けられている。
【００３４】
なお、第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃの第１の接続管部８１ｂ、８１ｂ（図８参照）は接続点１６８ｂ、１６８ｃと連結され、第２の接続管部８１ｃ、８１ｃ（図８参照）は分流器６４側に連結されている。
【００３５】
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から第１の冷却器入口電磁弁７０ａを介して蒸発器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。
【００３６】
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、右の商品収納庫のみが加熱の場合にはＣＣＨ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、第１の冷却器入口電磁弁７０ａ、第２の冷却器入口電磁弁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。
【００３７】
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、第１の冷却器入口電磁弁７０ａ、第２の冷却器入口電磁弁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に蒸発器６５ａ、庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃに流入する。流入した冷媒は、蒸発器６５ａ、庫内熱交換器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。
【００３８】
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商品収納庫４０ａを冷却し、中、右側の商品収納庫４０ｂ、４０ｃ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、第１の冷却器入口電磁弁７０ａを開成し、凝縮器電磁弁６８、第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃ、冷却器出口電磁弁７２ｂ、７２ｃを閉止する。このとき圧縮機６１で圧縮された高温冷媒は、図６の太線で示すように加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃ、接続点１６８ｂ、１６８ｃ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でさらに凝縮して第２の膨張器７９に流入する。第２の膨張器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、第１の冷却器入口電磁弁７０ａを経由して蒸発器６５ａに流入する。蒸発器６５ａに流入した冷媒は、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。
【００３９】
ヒートポンプ運転時には、接続点１６８ｂ、１６８ｃにおける圧力は高圧となる。しかし、接続点１６８ｂ、１６８ｃは第２の電磁弁７０ｂ、７０ｃのそれぞれ本体内部８１ａ（図８参照）に開通する第1の接続管部８１ｂ（図８参照）に接続をしているので、本体内部８１ａが高圧になると弁体８２を弁座８１ｄに当接して冷媒通路を閉止する結果、分流器６４から蒸発器６５ａに漏れ冷媒が流入することが抑制される。したがって、商品収納庫４０ｂ、４０ｃ内では所定の加熱能力が確保をされるので、第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃと内部熱交換器６５ｂ、６５ｃとの間の逆止弁を省略した低コストの冷媒回路であっても、ヒートポンプ運転により消費電力の少ない運転を行うことができる。
【００４０】
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専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専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】
【００４１】
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。
【符号の説明】
【００４２】
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 第１の膨張器
６４ 分流器
６５ａ 蒸発器
６５ｂ、６５ｃ 庫内熱交換器
６８ 凝縮器電磁弁
６８ａ、６８ｂ 加熱器電磁弁
７０ａ 第１の冷却器入口電磁弁
７０ｂ、７０ｃ 第２の冷却器入口電磁弁
７２ｂ、７２ｃ 冷却器出口電磁弁
７９ 第２の膨張器
８０ 直動型電磁弁
８１ａ 本体内部
８１ｂ 第１の接続管部
８１ｃ 第２の接続管部
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
１６８ｂ、１６８ｃ 接続点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの冷却専用の商品収納庫と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、冷媒を凝縮する凝縮器と、冷媒を膨張させる第1の膨張手段と、膨張した冷媒を分配する分配器と、当該分配器より一方は第1の冷却器入口電磁弁を介して冷媒を蒸発させる、冷却専用の商品収納庫に設けた蒸発器と、前記分配器より他方は第２の冷却器入口電磁弁を介して冷媒を蒸発させる、冷却加熱兼用の商品収納庫に設けた庫内熱交換器と、該庫内熱交換器より冷却器出口電磁弁を介して流れる冷媒と前記蒸発器より流れる冷媒とを合流する合流器と、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、前記圧縮機より前記庫内熱交換器入口側と前記の第２の冷却器入口電磁弁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た自動販売機において、
前記第２冷却器入口電磁弁は、直動型電磁弁により構成され、無通電時には電磁弁本体内部に開通する第1の接続管部と、前記電磁弁本体内部に弁にて封止されている第２の接続管部とを有し、かつ、前記第1の接続管部が前記庫内熱交換器の入口側に接続され、前記第２の接続管部が前記分流器の出口側に接続されたことを特徴とする自動販売機。
【請求項１】
少なくとも１つの冷却専用の商品収納庫と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、冷媒を凝縮する凝縮器と、冷媒を膨張させる第1の膨張手段と、膨張した冷媒を分配する分配器と、当該分配器より一方は第1の冷却器入口電磁弁を介して冷媒を蒸発させる、冷却専用の商品収納庫に設けた蒸発器と、前記分配器より他方は第２の冷却器入口電磁弁を介して冷媒を蒸発させる、冷却加熱兼用の商品収納庫に設けた庫内熱交換器と、該庫内熱交換器より冷却器出口電磁弁を介して流れる冷媒と前記蒸発器より流れる冷媒とを合流する合流器と、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、前記圧縮機より前記庫内熱交換器入口側と前記の第２の冷却器入口電磁弁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た自動販売機において、
前記第２冷却器入口電磁弁は、直動型電磁弁により構成され、無通電時には電磁弁本体内部に開通する第1の接続管部と、前記電磁弁本体内部に弁にて封止されている第２の接続管部とを有し、かつ、前記第1の接続管部が前記庫内熱交換器の入口側に接続され、前記第２の接続管部が前記分流器の出口側に接続されたことを特徴とする自動販売機。
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−６５４３０（Ｐ２０１１−６５４３０Ａ）
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１５５７８（Ｐ２００９−２１５５７８）
【出願日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【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２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【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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