JP2005227832A - Vending machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、缶飲料などの商品を冷却若しくは加温して販売する自動販売機に関するものである。 The present invention relates to a vending machine that sells products such as can drinks after cooling or heating.
近年、自動販売機に対する消費電力量削減の要求が高まってきている。 In recent years, demands for reducing power consumption for vending machines have increased.
従来の自動販売機の消費電力量削減手段の一つとしては、冷却によって生じる廃熱を利用したもの(例えば、特許文献1参照)がある。 One of the conventional means for reducing power consumption of vending machines is one that uses waste heat generated by cooling (see, for example, Patent Document 1).
以下、図面を参照しながら上記従来の自動販売機を説明する。 The conventional vending machine will be described below with reference to the drawings.
図3は、従来の自動販売機の冷媒回路図である。図3に示すように、圧縮機10と熱源側熱交換器20を有する熱源側ユニット22と、利用側熱交換器30、32、34を有する利用側ユニット36、38、40からなり、熱源側熱交換器20が圧縮機10の冷媒吐出管50と冷媒吸込管52に切替弁54、56を介して分岐接続されている。冷媒吐出管50と分岐接続された高圧ガス管60、冷媒吸込管52と分岐接続された低圧ガス管62および熱源側熱交換器20と接続された液管64が設けられている。利用側熱交換器32、34がそれぞれ高圧ガス管60と低圧ガス管62に切替弁70、72、74、76を介して分岐接続され、利用側ユニット36、38、40がそれぞれ自動販売機の各庫内に配設されている。
FIG. 3 is a refrigerant circuit diagram of a conventional vending machine. As shown in FIG. 3, the heat
以上のように構成された自動販売機について、以下その動作を説明する。 The operation of the vending machine configured as described above will be described below.
まず、すべての庫内を冷却する場合には、切替弁54、72、76を開き、切替弁56、70、74を閉じることにより、圧縮機10から吐出された冷媒は、冷媒吐出管50を経て凝縮器として作用する熱源側熱交換器20を流れた後、液管64を経て蒸発器として作用する各利用側熱交換器30、32、34に分配されて流れ、再び低圧ガス管62で合流し、冷媒吸込管52を経て圧縮機10に吸い込まれる。これにより、すべての庫内が冷却される。次に、利用側ユニット36、38が配設された庫内を冷却し、利用側ユニット40が配設された庫内を加温する場合には、切替弁54、72、74を開き、切替弁56、70、76を閉じることによって、圧縮機10から吐出された冷媒の一部は冷媒吐出管50を経て凝縮器として作用する熱源側熱交換器20を流れるとともに、残りの冷媒は高圧ガス管60を経て凝縮器として作用する利用側熱交換器34を流れ、各熱交換器で凝縮した冷媒は、液管64を経て蒸発器として作用する利用側熱交換器30、32に流れ、再び低圧ガス管62で合流し、冷媒吸込管52を経て圧縮機10に吸い込まれる。これにより、利用側ユニット36、38が配設された庫内は冷却され、利用側ユニット40が配設された庫内は加温される。
しかしながら、上記従来の構成は、利用側熱交換器を蒸発器としても凝縮器としても作用させるため、冷却若しくは加温のどちらかで能力不足になるという課題があった。また、加温時における能力不足には補助ヒータにより加温補助を行う必要があり、消費電力量の大幅な削減はできないという課題があった。 However, the above-described conventional configuration has a problem that the use-side heat exchanger acts as both an evaporator and a condenser, resulting in insufficient capability in either cooling or heating. In addition, there is a problem that it is necessary to perform heating assistance with an auxiliary heater when the ability is insufficient during heating, and the power consumption cannot be significantly reduced.
本発明は、従来の課題を解決するもので、消費電力量を削減できる自動販売機を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the conventional problems and to provide a vending machine capable of reducing power consumption.
また、上記従来の構成は、加温時に庫内全体を加温してしまい、長時間加温された商品が劣化してしまうという課題があった。 Moreover, the said conventional structure had the subject that the goods in the whole chamber | room will be heated at the time of heating, and the goods warmed for a long time will deteriorate.
本発明の他の目的は、加温による商品の劣化を防止する自動販売機を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a vending machine that prevents deterioration of products due to heating.
上記課題を解決するため、本発明の自動販売機は、複数の商品収納庫を有し、前記商品収納庫内に投入された商品を冷却若しくは加温し、販売口より販売する自動販売機において、前記商品収納庫を冷却可能に配置した冷却システムと、前記商品収納庫内を加温可能に配置した加温システムとからなり、前記加温システムの蒸発器を前記商品収納庫外部に配設した第一の蒸発器と前記商品収納庫内上部に配設した第二の蒸発器を並列接続し、冷媒の流路を切り替える手段を有したものであり、冷却と加温を独立に制御することで、それぞれの能力を最適にし、過不足なく冷却および加温を行うことができるとともに、商品が販売温度に達した安定時に、加温システムの前記第一の蒸発器を、前記第二の蒸発器に切り替えることにより、庫内下部を加温すると同時に庫内上部を冷却し、庫内に温度勾配をつけることで、加温による商品の劣化を防止する。 In order to solve the above-mentioned problem, the vending machine of the present invention is a vending machine that has a plurality of product storages, cools or heats the products put in the product storages, and sells them from a sales outlet. A cooling system in which the product storage can be cooled, and a heating system in which the inside of the product storage can be heated. The evaporator of the heating system is disposed outside the product storage. The first evaporator and the second evaporator disposed in the upper part of the product storage are connected in parallel, and have means for switching the refrigerant flow path, and control cooling and heating independently. Thus, each capacity can be optimized, cooling and heating can be performed without excess and deficiency, and when the product reaches the selling temperature, the first evaporator of the heating system is connected to the second evaporator. By switching to the evaporator, The Upon warming to cool-compartment upper simultaneously, by a temperature gradient in the refrigerator, to prevent deterioration of the product due to heating.
本発明の自動販売機によれば、複数の商品収納庫を有し、商品収納庫内に投入された商品を冷却若しくは加温し、販売口より販売する自動販売機において、商品収納庫内を冷却可能に配置した冷却システムと、商品収納庫内を加温可能に配置した加温システムとで構成され、冷却と加温を独立に制御することにより、それぞれの能力を最適にし、過不足なく冷却および加温を行うことができ、消費電力量を削減するという効果があるとともに、加温システムの蒸発器を前記商品収納庫外部に配設した第一の蒸発器と前記商品収納庫内上部に配設した第二の蒸発器を並列接続し、冷媒の流路を切り替えられる手段を設けたことにより加温による商品の劣化を防止するという効果がある。 According to the vending machine of the present invention, in the vending machine that has a plurality of product storages, cools or heats the products put in the product storages, and sells them from the sales outlet, Consists of a cooling system that can be cooled and a heating system that can heat the inside of the product storage. By independently controlling cooling and heating, each capacity can be optimized and there is no excess or deficiency The first evaporator in which the cooling and heating can be performed and the power consumption is reduced and the evaporator of the heating system is disposed outside the product storage and the upper part in the product storage By connecting the second evaporators arranged in parallel to each other and providing means for switching the flow path of the refrigerant, there is an effect of preventing deterioration of the product due to heating.
請求項1に記載の自動販売機の発明は、複数の商品収納庫を有し、前記商品収納庫内に投入された商品を冷却若しくは加温し、販売口より販売する自動販売機において、前記商品収納庫を冷却可能に配置した冷却システムと、前記商品収納庫内を加温可能に配置した加温システムとからなり、前記加温システムの蒸発器を前記商品収納庫外部に配設した第一の蒸発器と前記商品収納庫内上部に配設した第二の蒸発器を並列接続し、冷媒の流路を切り替える手段を有したものであり、冷却と加温を独立に制御することで、それぞれの能力を最適にし、過不足なく冷却および加温を行うことができるとともに、商品が販売温度に達した安定時に、加温システムの前記第一の蒸発器を、前記第二の蒸発器に切り替えることにより、庫内下部を加温すると同時に庫内上部を冷却し、庫内に温度勾配をつけることで、加温による商品の劣化を防止する。
The invention of the vending machine according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、冷却システムを構成する圧縮機と、加温システムを構成する圧縮機の少なくとも一方が、運転周波数変換手段を有したインバータ圧縮機としたものであり、起動時など冷却能力若しくは加温能力が最大限必要な場合にのみ運転周波数を上げ、安定時には運転周波数を下げることにより、極端な蒸発温度の低下および急激な変動を抑え、システム効率を向上することができる。
The invention according to claim 2 is the inverter compressor according to
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の発明において、商品収納庫外にそれぞれ配設した冷却システムを構成する凝縮器と加温システムを構成する蒸発器を熱交換させる手段を有したものであり、それぞれのシステム効率を向上させることができる。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, heat exchange is performed between the condenser constituting the cooling system and the evaporator constituting the heating system, which are respectively disposed outside the commodity storage. The system efficiency can be improved.
請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれか一項に記載の発明において、商品収納庫の少なくとも一つが加温モードであるとき、前記加温モードの商品収納庫の略中央を境界として、前記商品収納庫の上部を予備加温層とし、前記商品収納庫の下部を販売加温層となるように分割する手段を有したものであり、予備加温層と販売加温層を明確に分割することで、温度制御が容易になり、より効果的に加温による商品の劣化を防止することができる。
The invention according to claim 4 is the invention according to any one of
請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれか一項に記載の発明において、冷却システムと加温システムで異なる冷媒を用いたものであり、それぞれのシステムで最適な冷媒を用いることにより、システム効率を向上させることができる。
The invention according to claim 5 is the invention according to any one of
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、冷却システムの冷媒に炭化水素系の自然冷媒を用い、かつ加温システムの冷媒に二酸化炭素を用いたものであり、それぞれのシステムに最適な自然冷媒を用いることにより、システム効率を向上させるとともに、地球のオゾン層を破壊せず、かつ地球温暖化を防止する。 The invention according to claim 6 is the invention according to claim 5, wherein a hydrocarbon-based natural refrigerant is used as a refrigerant for a cooling system, and carbon dioxide is used as a refrigerant for a heating system. By using natural refrigerants that are optimal for the system, the system efficiency is improved, the ozone layer of the earth is not destroyed, and global warming is prevented.
請求項7に記載の発明は、請求項1から6のいずれか一項に記載の発明において、加温システムを構成している圧縮機が複数のシリンダを有する多段階の圧縮を行う回転型圧縮機であり、多段階に分けて圧縮することで、1回の圧縮での圧縮比が小さくなり圧縮効率が向上するとともに、圧縮機出口温度を下げることで、圧縮機の信頼性が向上する。
The invention according to claim 7 is the rotary compression according to any one of
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、従来と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。また、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, about the same structure as the past, the same code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted. Further, the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1による自動販売機の冷却システムおよび加温システムを自動販売機の正面から見た概略構成図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vending machine cooling system and a heating system according to
図2は、同実施の形態による自動販売機の加温システムを自動販売機の右側面から見た縦断面図である。 FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the heating system of the vending machine according to the embodiment as viewed from the right side of the vending machine.
図1において、自動販売機110は、上部左側に冷却専用の商品収納庫120と上部の真ん中と右側に冷却と加温が切替可能な商品収納庫122、124と、下部に機械室126を有している。各商品収納庫120、122、124は断熱壁130によって、外部および機械室126から断熱されており、同じく断熱壁132、134によって各商品収納庫120、122、124間が断熱され所望の温度空間となる。各商品収納庫120、122、124には缶ビン飲料などの販売商品136が収納されている。
In FIG. 1, the
また、冷却システム140は、圧縮機142、凝縮器144、流路の開閉が可能な電磁弁146、148、150、減圧手段としてのキャピラリ伝熱管152、154、156、各商品収納庫内120、122、124に配設された蒸発器158、160、162を配管で環状回路に接続し、ここでは、炭化水素系の自然冷媒の一種であるR600a(イソブタン)を封入して冷却サイクルを構成している。凝縮器144と各蒸発器158、160、162の側には送風ファン164、166、168、170を設けている。
In addition, the
さらに、加温システム180は、圧縮機182、第一の蒸発器184、流路の開閉が可能な電磁弁185、186、187、188、189、流路の開閉が可能な減圧手段としての膨張弁190、191、192、商品収納庫122、124内の下部に配設されたガスクーラ、上部に配設された第二の蒸発器198、200を配管で環状回路に接続し、ここではR744(二酸化炭素)を封入して加温サイクルを構成している。蒸発器198、200の側には送風ファン202、204を設けている。
Further, the
また、凝縮器144と蒸発器184は、例えば図示しないヒートパイプなどの熱交換手段により、熱交換する構成になっている。
Further, the
さらに、図2において、例えば、風路210、212を設けて、各商品収納庫122、124の略中央を境界として、上部を予備加温層214、下部を販売加温層216となるように分割する構成になっている。
Further, in FIG. 2, for example,
以上のように構成された自動販売機について、以下その動作を説明する。 The operation of the vending machine configured as described above will be described below.
まず、商品収納庫120を冷却する場合には、電磁弁146を開き、電磁弁148、150を閉じることにより、圧縮機142より吐出した冷媒は矢印のように流れ、凝縮器144に流入し、ファン164により送風された外気と間接的に熱交換して自らは液化し、さらに開いている電磁弁146を通過してキャピラリ伝熱管152により減圧し、蒸発器158に流入する。
First, when cooling the
ここでは、ファン166により送風された商品収納庫120内の空間にある空気と間接的に熱交換し、自らは気化して、再び圧縮機142に帰還するサイクルを繰り返す。
Here, heat is indirectly exchanged with the air in the space in the
このようにして商品収納庫120内の空間にある空気は徐々に冷却され、その冷却空気と接触する販売商品136も徐々に冷却され所望の温度に到達する。
In this way, the air in the space in the
なお、商品収納庫122、124の冷却時には、それぞれ電磁弁148、150を開き、同様に冷却動作が行われるため、ここでは説明は省略する。
It should be noted that when the
一方、商品収納庫124を加温する場合には、電磁弁188を開き、電磁弁150、186、189を閉じ、膨張弁190,192を全閉することにより、圧縮機182より吐出した冷媒は矢印のように流れ、開いている電磁弁188を通過してガスクーラ196に流入し、ファン170により送風された商品収納庫124内下部の空間にある空気と間接的に熱交換して自らは温度を下げ、収納庫124内の温度を上昇させる。
On the other hand, when heating the
さらに、冷媒は膨張弁191により減圧し蒸発器184に流入する。
Further, the refrigerant is decompressed by the expansion valve 191 and flows into the
ここでのガスクーラ196は凝縮器として動作することになる。
The
なお、本実施の形態においては加温システムの冷媒を二酸化炭素としたため、ガスクーラと全閉可能な膨張弁を使用したが、凝縮するような冷媒を使用した場合には、凝縮器やキャピラリ伝熱管、開閉可能な電磁弁などを使用することとなる。また、全閉可能な膨張弁を開閉可能な電磁弁を兼ねて使用した。 In this embodiment, since the refrigerant of the heating system is carbon dioxide, a gas cooler and an expansion valve which can be fully closed are used. Therefore, an electromagnetic valve that can be opened and closed is used. Moreover, the expansion valve which can be fully closed was used also as the electromagnetic valve which can be opened and closed.
このようにして加熱サイクルを繰り返すことで商品収納庫124内の空間にある空気は徐々に加温され、その加温空気と接触する販売商品136も徐々に加温され所望の温度に到達する。
By repeating the heating cycle in this manner, the air in the space in the
さらに、販売商品136が所望の温度に達した後は、電磁弁189を開き、電磁弁187を閉じ、膨張弁191を全閉することにより、圧縮機182より吐出した冷媒は点線で示した矢印のように流れ、開いている電磁弁188を通過してガスクーラ196に流入し、ファン170により送風された商品収納庫124内下部の空間にある空気と間接的に熱交換して自らは液化し、膨張弁192により減圧し第二の蒸発器200に流入する。さらにファン204により送風された商品収納庫124内上部の空間にある空気はと間接的に熱交換することにより、その冷却された空気と接触する商品収納庫124内上部の販売商品136も徐々に冷却される。このように下部を加温すると同時に、上部を冷却することで、商品収納庫124内に温度勾配をつけることができ、加温による販売商品136の劣化を防止することができる。なお、商品収納庫122の加温時にも同様な動作が行われるため、ここでは説明は省略する。
Further, after the
また、本実施の形態においては、商品収納庫120を冷却専用としたが、冷却と加温が切替可能な商品収納庫としても良く、その場合には当然に加熱システムのガスクーラと第二の蒸発器が商品収納庫120内に配設されることとなる。
In the present embodiment, the
このように、冷却と加温をそれぞれ独立したシステムにより行うことで、それぞれの能力を最適にすることが可能になり、過不足なく冷却および加温を行うことができる。 In this way, by performing cooling and heating by independent systems, it becomes possible to optimize the respective capacities, and cooling and heating can be performed without excess or deficiency.
さらに、本実施の形態では、冷却システム140の冷媒としてR600aを使用し、加温システム180の冷媒としてR744を使用したことで、それぞれのシステムで高い効率が得られるとともに、地球のオゾン層破壊や地球温暖化を防止することができる。また、加温システム180の冷媒としてR744を使用したことで、圧縮機182を小型化することができる。
Furthermore, in this embodiment, R600a is used as the refrigerant of the
なお、本実施の形態において、冷却システム140に使用する炭化水素系の自然冷媒をR600aとしたが、他にもR290やR600aとR290の混合冷媒などが考えられる。
In the present embodiment, the hydrocarbon-based natural refrigerant used in the
さらに、商品収納庫122、124の略中央を境界として、風路210、212を設けることで、ガスクーラ194、196により加温された空気は商品収納庫122、124底部から略中央まで上昇し風路212に吸い込まれ、再びガスクーラ194、196を通過し、循環するとともに、第二の蒸発器198、200により冷却された空気は商品収納庫122、124上部から略中央まで下降し風路210に吸い込まれ、再び第二の蒸発器198、200を通過し、循環する。これによって、商品収納庫122、124の上部を予備加温層214とし、下部を販売加温層216となるように、分割することができ、より効果的に温度勾配をつけることができ、加温による販売商品136の劣化を防止することができる。
Furthermore, by providing the
なお、本実施の形態では予備加温層214と販売加温層216を分割する手段の一つとして風路210、212を設けたが、仕切りやエアカーテンなどを使用しても良い。
In this embodiment, the
また、加温システム180を構成する圧縮機182が二気筒二段圧縮を行う圧縮機とすることで、1回の圧縮での圧縮比を小さくすることができ、圧縮効率を向上させることができるとともに、圧縮機出口温度を下げることができ、圧縮機の信頼性を向上させることができる。
Further, when the
さらに、圧縮機142、182が運転周波数変換手段を有したインバータ圧縮機とすることで、起動時や商品投入時などのように販売商品136を所望の温度まで短時間で到達させるために運転周波数を上げ、所望の温度到達時には運転周波数を下げることができ、それによって極端な蒸発温度の低下および急激な変動を抑え、システム効率を向上することができる。
Furthermore, the
また、凝縮器144と蒸発器184を熱交換させることにより、それぞれのシステム効率を向上することができるとともに、蒸発器184の除霜も効果的に行うことができるようになる。
Further, by exchanging heat between the
以上のように本実施の形態の自動販売機は、商品収納庫120、122、124を冷却可能に蒸発器158、160、162が商品収納庫120、122、124内底部に配設され、炭化水素系の自然冷媒を封入した冷却システム140と、商品収納庫122、124を加温可能に商品収納庫122、124内底部にガスクーラ194、196が配設されるとともに、商品収納庫122、124内上部に第二の蒸発器198、200が配設され、二酸化炭素を封入した加温システム180とからなり、商品収納庫外に配設された凝縮器144と第一の蒸発器184を熱交換させる手段を有することにより、冷却システム140と加温システム180のそれぞれのシステム効率を向上させ、消費電力量を削減できる。
As described above, in the vending machine according to the present embodiment, the
また、商品収納庫122、124の略中央を境界として、上部を予備加温層214とし、下部を販売加温層216となるように風路210、212を設けることにより、加温による販売商品136の劣化を防止することができる。
Further, by providing the
以上のように、本発明にかかる自動販売機は、加温による商品の劣化を防止することができ、加温機能を備えた機器に適用できる。 As described above, the vending machine according to the present invention can prevent the product from being deteriorated by heating, and can be applied to a device having a heating function.
110 自動販売機
120、122、124 商品収納庫
136 販売商品
140 冷却システム
142 圧縮機
144 凝縮器
158、160、162 蒸発器
180 加温システム
182 圧縮機
184 第一の蒸発器
185、186、187、188,189 電磁弁
190、191、192 膨張弁
194、196 ガスクーラ
198、200 第二の蒸発器
210、212 風路
214 予備加温層
216 販売加温層
DESCRIPTION OF
Claims (7)
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Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2004033198A Withdrawn JP2005227832A (en) | 2004-02-10 | 2004-02-10 | Vending machine |
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Country | Link |
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2004
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