JP2005107764A - 自動販売機 - Google Patents
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Abstract
【課題】冷却側の商品収納庫で吸収した熱によって加熱側の商品収納庫を加熱する構成においても、商品を確実に冷却及び加熱することのできる自動販売機を提供する。
【解決手段】圧縮機41の吐出冷媒の少なくとも一部を熱源側熱交換器42に流通させることにより、熱源側熱交換器42が凝縮器として作用し、冷却側の商品収納庫内に必要な冷却能力が熱源側熱交換器42により補われる。また、加熱側の庫内側熱交換器から流出した冷媒の少なくとも一部を膨張手段及び熱源側熱交換器42を介して圧縮機41に流入させることにより、熱源側熱交換器42が蒸発器として作用し、加熱側の商品収納庫内に必要な加熱能力が熱源側熱交換器42により補われる。従って、加熱側の商品収納庫にヒータ44を用いることなく、十分な加熱能力を得ることができ、消費電力を大幅に低減することができる。
【選択図】図4
【解決手段】圧縮機41の吐出冷媒の少なくとも一部を熱源側熱交換器42に流通させることにより、熱源側熱交換器42が凝縮器として作用し、冷却側の商品収納庫内に必要な冷却能力が熱源側熱交換器42により補われる。また、加熱側の庫内側熱交換器から流出した冷媒の少なくとも一部を膨張手段及び熱源側熱交換器42を介して圧縮機41に流入させることにより、熱源側熱交換器42が蒸発器として作用し、加熱側の商品収納庫内に必要な加熱能力が熱源側熱交換器42により補われる。従って、加熱側の商品収納庫にヒータ44を用いることなく、十分な加熱能力を得ることができ、消費電力を大幅に低減することができる。
【選択図】図4
Description
本発明は、ビン、缶またはペットボトル入り飲料等を冷却または加熱して販売する自動販売機に関するものである。
従来、この種の自動販売機としては、前面を開口した自動販売機本体と、自動販売機本体の前面を開閉する外扉と、自動販売機本体内に仕切板によって区画された複数の商品収納庫と、各商品収納庫内にそれぞれ設けられた庫内側熱交換器と、自動販売機本体の下部に設けられ、商品収納庫内の各熱交換器と冷媒用の配管によって接続された圧縮機及び熱源側熱交換器と、商品収納庫内に設けられた電気ヒータとを備え、商品収納庫内に収納された商品を冷凍サイクルによって冷却し、または電気ヒータによって加熱するようにしたものが知られている。しかしながら、商品の加熱に電気ヒータを用いる場合は冷凍サイクルと別の電力が必要となり消費電力が増大するという欠点がある。
そこで、一部の商品収納庫を冷却用として、それ以外の商品収納庫を加熱用とする場合に、冷却用の商品収納庫の熱交換器を蒸発器、加熱用の商品収納庫の熱交換器を凝縮器として運転することにより、商品を冷却及び加熱するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2001−84447号公報
しかしながら、前記自動販売機では、冷却側の商品収納庫が設定温度に達して圧縮機が停止すると、加熱側の庫内側熱交換器に冷媒が流通しなくなり、加熱側の商品収納庫の加熱を行うことができなくなる。このため、加熱を継続させるための補助の電気ヒータが必要となり、消費電力の低減を十分に図ることができないという問題点があった。
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、冷却側の商品収納庫で吸収した熱によって加熱側の商品収納庫を加熱する構成においても、商品を確実に冷却及び加熱することのできる自動販売機を提供することにある。
本発明は前記目的を達成するために、請求項1では、自動販売機本体内に設けられた複数の商品収納庫と、各商品収納庫内にそれぞれ設けられた庫内側熱交換器と、各庫内側熱交換器を接続する冷媒回路と、冷媒回路の冷媒を循環させる圧縮機とを備え、圧縮機から吐出した冷媒を加熱側の商品収納庫の庫内側熱交換器に流通させることにより加熱側の商品収納庫内を加熱し、加熱側の庫内側熱交換器から流出する冷媒を膨張手段を介して冷却側の商品収納庫の庫内側熱交換器に流通させることにより、冷却側の商品収納庫内を冷却するようにした自動販売機において、前記冷媒回路に接続された熱源側熱交換器を備えるとともに、圧縮機から吐出した冷媒の少なくとも一部を熱源側熱交換器及び膨張手段を介して冷却側の庫内側熱交換器に流通させる流路と、加熱側の庫内側熱交換器から流出した冷媒の少なくとも一部を熱源側熱交換器を介して圧縮機に流入させる流路とを切換可能な切換手段を備えている。これにより、切換手段によって圧縮機の吐出冷媒の少なくとも一部を熱源側熱交換器に流通させることにより、熱源側熱交換器が凝縮器として作用することから、冷却側の商品収納庫内に必要な冷却能力を熱源側熱交換器により補うことが可能となる。また、切換手段によって加熱側の庫内側熱交換器から流出した冷媒の少なくとも一部を膨張手段及び熱源側熱交換器を介して圧縮機に流入させることにより、熱源側熱交換器が蒸発器として作用することから、加熱側の商品収納庫内に必要な加熱能力を熱源側熱交換器により補うことが可能となる。
また、請求項2では、請求項1の自動販売機において、前記加熱側の庫内側熱交換器及び冷却側の庫内側熱交換器への冷媒流路をそれぞれ開閉する開閉弁と、加熱側の庫内側熱交換器への流路を開閉弁によって閉じると、圧縮機から吐出する冷媒を熱源側熱交換器に流通させ、冷却側の庫内側熱交換器への流路を開閉弁によって閉じると、加熱側の庫内側熱交換器から流出する冷媒を熱源側熱交換器に流通させるように切換手段を制御する制御手段とを備えている。これにより、請求項1の作用に加え、加熱側または冷却側の商品収納庫の何れか一方が設定温度に達して、庫内側熱交換器への流路が閉じた場合でも、熱源側熱交換器が凝縮器または蒸発器として用いられることから、熱源側熱交換器によって他方の商品収納庫の加熱または冷却が行われる。
また、請求項3では、請求項1または2の自動販売機において、前記熱源側熱交換器側の冷媒を加熱するヒータを備えている。これにより、請求項1または2の作用に加え、ヒータにより熱源側熱交換器側の冷媒が加熱されることから、熱源側熱交換器が蒸発器として運転するときに、熱交換される外部空気が低温な場合には、ヒータにより不足した熱量が得られ、加熱側の庫内を加熱することができる。
請求項1の自動販売機によれば、切換手段によって圧縮機の吐出冷媒の少なくとも一部を熱源側熱交換器に流通させることにより、熱源側熱交換器が凝縮器として作用することから、冷却側の商品収納庫内に必要な冷却能力を熱源側熱交換器により補うことでき、また、切換手段によって加熱側の庫内側熱交換器から流出した冷媒の少なくとも一部を膨張手段及び熱源側熱交換器を介して圧縮機に流入させることにより、熱源側熱交換器が蒸発器として作用することから、加熱側の商品収納庫内に必要な加熱能力を熱源側熱交換器により補うことができるので、商品収納庫の加熱に電気ヒータを用いることなく、十分な加熱能力を得ることができ、消費電力を大幅に低減することができる。
また、請求項2では、請求項1の効果に加え、加熱側または冷却側の商品収納庫の何れか一方が設定温度に達して、庫内側熱交換器への流路が閉じた場合でも、熱源側熱交換器によって他方の商品収納庫の加熱または冷却を行うことができるので、各商品収納庫を常に適正な温度に冷却または加熱することができる。
また、請求項3では、請求項1または2の効果に加え、熱源側熱交換器が蒸発器として運転するときに、冷媒と熱交換される外部空気が低温な場合には、ヒータにより温めて熱交換させることができるので、加熱能力を補うことができる。
図1乃至図8は本発明の一実施形態を示すもので、図1は自動販売機の斜視図、図2はその正面断面図、図3はその側面断面図、図4は自動販売機の冷媒回路図、図5は制御系を示すブロック図、図6乃至図8は冷媒の流路を示す冷媒回路図である。
この自動販売機は、前面を開口した自動販売機本体10と、自動販売機本体10の前面を開閉する外扉20と、自動販売機本体10内に設けられた商品収納部30と、自動販売機本体10内の下部に設けられた機械室40と、商品収納庫30及び機械室40内に設けられた冷媒回路50と、制御部60から構成されている。
自動販売機本体10は断熱箱体からなり、その内部には商品収納部30の前面を開閉する断熱構造の内扉11が設けられている。
外扉20は前面に商品サンプル21、商品選択スイッチ22、硬貨投入口23、紙幣投入口24、硬貨返却口25及び商品取出口26を備え、その幅方向一端側を自動販売機本体10に回動自在に支持されている。
商品収納部30は断熱構造の仕切板によって第1〜第3の商品収納庫30a,30b,30cに区画され、第1及び第2の商品収納庫は冷却または加熱の切換が可能で、第3の商品収納庫は冷却専用になっている。各商品収納庫30a,30b,30c内には冷媒回路50によって接続された第1〜第3の庫内側熱交換器31a,31b,31c及び第1〜第3の庫内側送風機32a,32b,32cが配置されている。
機械室40は、冷凍回路50によって接続された圧縮機41、熱源側熱交換器42、熱源側送風機43及び補助のヒータ44が配置されている。
冷媒回路50は、第1〜第3の庫内側熱交換器31a,31b,31c、圧縮機41、熱源側熱交換器42、第1〜第10の電磁弁51a,51b,51c,51d,51e,51f,51g,51h,51i,51j、第1〜第4の膨張弁52a,52b,52c、52d及び第1〜第8の逆止弁53a,53b,53c,53d,53e,53f,53g,53hを備え、これらは冷媒配管により接続されている。即ち、図4に示すように、圧縮機41の吐出側と熱源側熱交換器42の一端側は第1の電磁弁51aを介して接続されている。熱源側熱交換器42の他端側は第1の逆止弁53aの一端側に接続され、第1の逆止弁53aの他端側と第1〜第3の庫内側熱交換器31a〜31cそれぞれの一端側が並列に接続されている。このとき、第1の逆止弁53aは流れ方向を第1〜第3の庫内側熱交換器31a〜31c向けて設けられている。第1の逆止弁53aの他端側と第1の庫内側熱交換器31aの一端側との間には第2の電磁弁51bが設けられ、第2の電磁弁51bの第1の庫内側熱交換器31a側に第1の膨張弁52aが設けられている。第1の膨張弁52aの第1の庫内側熱交換器31a側に第2の逆止弁53bが流れ方向を第1の庫内側熱交換器側31aに向けて設けられている。直列に接続された第2の電磁弁51b、第1の膨張弁52a及び第2の逆止弁53bの両端を配管により接続し、その間に第3の逆止弁53cが流れ方向を第2の逆止弁53bの反対に向けて設けられている。第1の逆止弁53aの他端側と第2の庫内側熱交換器31bの一端側との間には第3の電磁弁51cが設けられ、第3の電磁弁51cの第2の庫内側熱交換器31b側に第2の膨張弁52bが設けられている。第2の膨張弁52bの第2の庫内側熱交換器31b側に第4の逆止弁53dが流れ方向を第2の庫内側熱交換器31b側に向けて設けられている。直列に接続された第3の電磁弁51c、第2の膨張弁52b及び第4の逆止弁53dの両端を配管により接続し、その間に第5の逆止弁53eが流れ方向を第4の逆止弁53dの反対に向けて設けられている。第1の逆止弁53aの他端側と第3の庫内側熱交換器31cの一端側との間には第4の電磁弁51dが設けられ、第4の電磁弁51dの第3の庫内側熱交換器側31cに第3の膨張弁52cが設けられている。第1〜第3の庫内側熱交換器31a〜31cそれぞれの他端側と圧縮機41の吸入側が並列に接続され、第1の庫内側熱交換器31aの他端側と圧縮機41の吸入側との間には第5の電磁弁51eが設けられている。また、第2の庫内側熱交換器31bの他端側と圧縮機41の吸入側との間には第6の電磁弁51fが設けられている。第1の庫内側熱交換器31aの他端側と第5の電磁弁51eの間と、圧縮機41の吐出側と第1の電磁弁51aの間とを配管により接続されている。その間に第6の逆止弁53fが流れ方向を第1の庫内側熱交換器31a側に向けて設けられ、第6の逆止弁53fの第1の庫内側熱交換器31a側に第7の電磁弁51gが設けられている。第2の庫内側熱交換器31bの他端側と第6の電磁弁51fの間と、圧縮機41の吐出側と第1の電磁弁51aの間とを配管により接続されている。その間に第7の逆止弁53gが流れ方向を第2の庫内側熱交換器31b側に向けて設けられ、第7の逆止弁53gの第2の庫内側熱交換器31b側に第8の電磁弁51hが設けられている。第1の逆止弁53aの両端側を配管により接続し、その間に第9の電磁弁51iが設けられている。また、第9の電磁弁51iの熱源側熱交換器42側に第4の膨張弁52dが設けられ、第4の膨張弁の熱源側熱交換器42側に第8の逆止弁53hが第1の逆止弁53aの逆向きに設けられている。第1の電磁弁51aと熱源側熱交換器42の一端側の間と、圧縮機41の吸入側とを配管により接続し、その間に第10の電磁弁51jが設けられている。
また、ここで使用される冷媒は、プロパンまたはイソブタン等の自然係冷媒が使用されている。
制御部60はマイクロコンピュータからなり、第1〜第3の商品収納庫30a,30b,30c内の温度を検出する第1〜第3の温度検出部61a〜61c、第1及び2の商品収納庫30a,30bの冷却または加熱の切換を行う切換スイッチ62、外部の温度を検出する外部温度検出部63、圧縮機41、第1〜第10の電磁弁51a〜51j、第1〜第3の庫内側送風機32a〜32c、熱源側送風機43及びヒータ44が接続され、第1〜第3の温度検出部61a〜61cによって検出された検出温度に基づいて第1〜第3の商品収納庫30a〜30c内の温度を制御するようになっている。
以上のように構成された自動販売機において、第1〜第3の商品収納庫30a〜30cを冷却用として運転する場合、制御部60は第1〜第6の電磁弁51a〜51fを開放し、第7〜第10の電磁弁51g〜51jを閉鎖し、圧縮機41、第1〜第3の庫内側送風機32a〜32c及び熱源側送風機43を運転する。これにより、図6に示すように、圧縮機41から吐出された冷媒を、熱源側熱交換器42に流通させた後、第1〜第3の庫内側熱交換器31a〜31cに第1〜第3の膨張弁52a〜52cを介して流通させ、圧縮機41に吸入させる。このような冷媒回路によって第1〜第3の商品収納庫30a〜30cが冷却されるようになっている。ここで、例えば第1の商品収納庫30aの庫内温度が設定温度に達した場合には、第2の電磁弁51bを閉鎖することによって第1の庫内側熱交換器31aへの流路が閉じ、第1の庫内側送風機32aを停止する。これにより、圧縮機41から吐出された冷媒を、熱源側熱交換器42に流通させた後、第2及び第3の庫内側熱交換器31b,31cに第2及び第3の膨張弁52b,52cを介して流通し、圧縮機41に吸入させ、第1の商品収納庫30aの冷却を行わないようにしている。第2及び第3の商品収納庫30b,30cについてもそれぞれ同様に、第3及び第4の電磁弁51c,51dを閉鎖し、第2及び第3の庫内側送風機32b,32cを停止するようにして第2及び第3の商品収納庫30b,30cの冷却を行わないようにしている。また、第1〜第3の商品収納庫30a〜30cが設定温度に達した場合には、第2〜第4の電磁弁51b〜51dを閉鎖し、第1〜第3の庫内側送風機32a〜32c、圧縮機41及び熱源側送風機43を停止するようになっている。
また、第1の商品収納庫30aを加熱用、第2及び第3の商品収納庫30b,30cを冷却用として運転する場合、制御部60は第3の電磁弁51c、第4の電磁弁51d、第6及び第7の電磁弁51f,51g及び第10の電磁弁51jを開放し、第1の電磁弁51a、第2の電磁弁51b、第5の電磁弁51e、第8の電磁弁51h及び第9の電磁弁51iを閉鎖し、圧縮機41、第1〜第3の庫内側送風機32a〜32cを運転する。これにより、図7に示すように、圧縮機41から吐出された冷媒を、第1の庫内側熱交換器31aに流通させた後、第2及び第3の庫内側熱交換器31b,31cに第2及び第3の膨張弁52b,52cを介して流通させ、圧縮機41に吸入させる。ここで、例えば第2の商品収納庫30bの庫内温度が設定温度に達し、第1及び第3の商品収納庫30a,30cの庫内温度が設定温度に達していない場合には、第3の電磁弁51cを閉鎖し、第2の庫内側送風機32bを停止することにより、冷媒を第1の庫内側熱交換器31aに流通させた後、第3の庫内側熱交換器31cに第3の膨張弁52cを介して流通させ、圧縮機41に吸入させる。また、第2及び第3の商品収納庫30b,30cの庫内温度が設定温度に達し、第1の商品収納庫30aの庫内温度が設定温度に達していない場合には、第3及び第4の電磁弁51c,51dを閉鎖し、第9及び第10の電磁弁51i,51jを開放し、第2及び第3の庫内側送風機32b,32cを停止することにより、冷媒を第1の庫内側熱交換器31aに流通させた後、熱源側熱交換器42に第4の膨張弁52dを介して流通させ、圧縮機41に吸入させる。
また、第1及び第2の商品収納庫30a,30bを加熱用、第3の商品収納庫30cを冷却用として運転する場合、制御部60は第4の電磁弁51d、第7〜第10の電磁弁51g〜51jを開放し、第1〜第3の電磁弁51a〜51c、第5及び第6の電磁弁51e,51fを閉鎖し、圧縮機41、第1〜第3の庫内側送風機32a〜32c及び熱源側送風機43を運転する。これにより、図8に示すように、圧縮機41から吐出された冷媒は、第1及び第2の庫内側熱交換器31a,31bに流通させた後、第3の庫内側熱交換器31c及び熱源側熱交換器42に第3及び第4の膨張弁52c,52dを介して流通し、圧縮機41に吸入させる。ここで、例えば第1の商品収納庫30aの庫内温度が設定温度に達し、第2及び第3の商品収納庫30b,30cの庫内温度が設定温度に達していない場合には、第7の電磁弁51g、第9の電磁弁51iを閉鎖し、第5の電磁弁51eを開放し、第1の庫内側熱交換器31a内の冷媒を圧縮機41に戻し、第1の庫内側送風機32a及び熱源側送風機43を停止することにより、冷媒を第2の庫内側熱交換器31bに流通させた後、第3の庫内側熱交換器31cに第3の膨張弁52cを介して流通させ、圧縮機41に吸入させる。また、第1及び第2の商品収納庫30a,30bの庫内温度が設定温度に達し、第3の商品収納庫30cの庫内温度が設定温度に達していない場合には、第1の電磁弁51a、第5の電磁弁51e及び第6の電磁弁51fを開放し、第7〜第10の電磁弁51g〜51jを閉鎖し、第1及び第2の庫内側送風機32a,32bを停止することにより、冷媒を熱源側熱交換器42に流通させ、第3の庫内側熱交換器31cに第3の膨張弁52cを介して流通させ、圧縮機41に吸入させる。
また、熱源側熱交換器42を蒸発器として動作させる場合に、熱交換する外部空気が低温な場合は冷媒が吸熱し難いので、ヒータ44によって熱源側熱交換器42の冷媒をを加熱することにより冷媒に吸熱させるようにしている。
このように、本実施形態の自動販売機によれば、圧縮機41から吐出した冷媒を加熱側の庫内側熱交換器に流通させることにより加熱側の商品収納庫を加熱し、加熱側熱交換器から流出する冷媒を膨張手段を介して冷却側の庫内側熱交換器に流通させることにより冷却側の商品収納庫を冷却する冷媒回路50に圧縮機41から吐出した冷媒を熱源側熱交換器42及び膨張手段を介して冷却側の庫内側熱交換器に流通させる流路と、加熱側の庫内側熱交換器から流出した冷媒を熱源側熱交換器42を介して圧縮機41に流入させる流路とを切換えるようにしたので、圧縮機41の吐出冷媒の少なくとも一部を熱源側熱交換器42に流通させることにより、熱源側熱交換器42が凝縮器として作用することから、冷却側の商品収納庫内に必要な冷却能力を熱源側熱交換器42により補うことができ、また、加熱側の庫内側熱交換器から流出した冷媒の少なくとも一部を膨張手段及び熱源側熱交換器42を介して圧縮機41に流入させることにより、熱源側熱交換器42が蒸発器として作用することから、加熱側の商品収納庫内に必要な加熱能力を熱源側熱交換器42により補うことができ、加熱側の商品収納庫にヒータ44を用いることなく、十分な加熱能力を得ることができ、消費電力を大幅に低減することができる。
また、加熱側の庫内側熱交換器への流路が閉じると、圧縮機41から吐出する冷媒を熱源側熱交換器42に流通させ、冷却側の庫内側熱交換器への流路が閉じると、加熱側から流出する冷媒を熱源側熱交換器42に流通させるように冷媒回路50を制御するようにしたので、加熱側または冷却側の商品収納庫のどちらか一方が設定温度に達して、庫内側熱交換器への流路が閉じた場合に、熱源側熱交換器42によって他方の商品収納庫の加熱または冷却を行うことができ、各商品収納庫30a〜30cを常に適正な温度に保持することができる。
また、熱源側熱交換器42側の冷媒を加熱する電気ヒータ44を備えたので、熱源側熱交換器42が蒸発器として運転するときに、熱交換される外部空気が低温な場合には、電気ヒータ44により温めて熱交換させることができ、加熱能力を補うことができる。
尚、前記実施形態では、流路の切換を電磁弁及び逆止弁によって行うようにしたものを示したが、電磁弁を組合せて流路の切換を行ってもよい。
10…自動販売機本体、30a,30b,30c…商品収納庫、31a,31b,31c…第1〜第3の庫内側熱交換器、41…圧縮機、42…熱源側熱交換器、44…ヒータ、50…冷媒回路、51a〜51j…第1〜第10の電磁弁、52a〜52d…第1〜第4の膨張弁、61a〜61c…第1〜第3の温度検出部。
Claims (3)
- 自動販売機本体内に設けられた複数の商品収納庫と、各商品収納庫内にそれぞれ設けられた庫内側熱交換器と、各庫内側熱交換器を接続する冷媒回路と、冷媒回路の冷媒を循環させる圧縮機とを備え、圧縮機から吐出した冷媒を加熱側の商品収納庫の庫内側熱交換器に流通させることにより加熱側の商品収納庫内を加熱し、加熱側の庫内側熱交換器から流出する冷媒を膨張手段を介して冷却側の商品収納庫の庫内側熱交換器に流通させることにより、冷却側の商品収納庫内を冷却するようにした自動販売機において、
前記冷媒回路に接続された熱源側熱交換器を備えるとともに、
圧縮機から吐出した冷媒の少なくとも一部を熱源側熱交換器及び膨張手段を介して冷却側の庫内側熱交換器に流通させる流路と、加熱側の庫内側熱交換器から流出した冷媒の少なくとも一部を熱源側熱交換器を介して圧縮機に流入させる流路とを切換可能な切換手段を備えた
ことを特徴とする自動販売機。 - 前記加熱側の庫内側熱交換器及び冷却側の庫内側熱交換器への冷媒流路をそれぞれ開閉する開閉弁と、
加熱側の庫内側熱交換器への流路を開閉弁によって閉じると、圧縮機から吐出する冷媒を熱源側熱交換器に流通させ、冷却側の庫内側熱交換器への流路を開閉弁によって閉じると、加熱側の庫内側熱交換器から流出する冷媒を熱源側熱交換器に流通させるように切換手段を制御する制御手段とを備えた
ことを特徴とする請求項1記載の自動販売機。 - 前記熱源側熱交換器側の冷媒を加熱するヒータを備えた
ことを特徴とする請求項1または2記載の自動販売機。
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Cited By (7)
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