JP2006004254A - Automatic vending machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、缶飲料などの商品を、ヒートポンプ方式により、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 by cooling or heating them using a heat pump system.
従来、この種の自動販売機は、省エネを目的にヒートポンプで加温するシステムが提案されている(特許文献1参照)。 Conventionally, a vending machine of this type has been proposed with a heat pump for the purpose of energy saving (see Patent Document 1).
図9は、特許文献1に記載された従来の自動販売機の冷媒回路図を示すものである。図9に示すように、自動販売機の庫内は3つに分割され、冷却専用庫(以下左室という)、冷却加温庫B(以下中室という)、冷却加温庫C(以下右室という)にそれぞれ対応して、後に詳述する利用側ユニット1A(特定利用側ユニット)、利用側ユニット1B及び利用側ユニット1Cが設けられ、各ユニットにはそれぞれ送風機が設けられている。自動販売機の庫外側には、熱源側ユニット2及び送風機20が設けられている。そして、これら熱源側ユニット2、利用側ユニット1A〜1Cにて自動販売機の冷却加温装置が構成される。
FIG. 9 shows a refrigerant circuit diagram of a conventional vending machine described in
次に、冷媒回路について説明する。前記熱源側ユニット2は、圧縮機18と熱源側熱交換器19と気液分離器21などから構成されると共に、前記利用側ユニット1A、1B及び1Cは、前記利用側熱交換器12A、12B及び12Cを有している。そして、熱源側熱交換器19を圧縮機18の冷媒吐出管3と冷媒吸込管4とに切換弁5A、5Bを分岐接続する一方、熱源側ユニット2と利用側ユニット1A、1B、1Cとを接続するユニット間配管6を冷媒吐出管3と分岐接続された高圧ガス管7と、冷媒吸込管4と分岐接続された低圧ガス管8と、液管9とで構成している。
Next, the refrigerant circuit will be described. The heat
そして、利用側ユニット1Aの利用側熱交換器12Aは、低圧ガス管8と接続されると共に、液管9には電動膨張弁等の冷媒流量制御弁14を介して接続されている。また、利用側ユニット1B、1Cの利用側熱交換器12B、12Cは、高圧ガス管7と低圧ガス管8とにそれぞれ切換弁10A、10B、11A、11Bを介して分岐接続され、液管9には電動式膨張弁等の冷媒流量制御弁15、16を介して接続されている。
The use
尚、電動式膨張弁等の冷媒流量制御弁17を液管9に介在させている。また、左室は冷却のみ行うため、利用側ユニット1Aには利用側ユニット1B、1Cの如き切換弁10A、10B、11A、11Bは設けていないが、切換弁を冷媒吐出管3と冷媒吸込管4とに分岐接続して、加温も可能としても良い。更に、左室を加温専用庫としても良く、その場合には当然に利用側熱交換器12Aは高圧ガス管7に接続されることになる。
A refrigerant
ここで、従来例の各熱交換器の容量は、利用側熱交換器12Bの容量を1とした場合、利用側熱交換器12Cの容量が2、利用側熱交換器12Aの容量が3、熱源側熱交換器19の容量は6となるように設定されている。
Here, as for the capacity of each heat exchanger of the conventional example, when the capacity of the use
次に、図10は、特許文献1に記載された従来の自動販売機の制御装置の構成図を示すものである。図10に示すように、制御装置Cは、汎用マイクロコンピュータ22により構成されており、入力側には商品の選択ボタンと、左室、中室、右室のそれぞれに取り付けられる温度検出手段としての温度センサ23A、23B、23Cが接続されている。また、マイクロコンピュータ22の出力側には、各切換弁5A、5B、10A、10B、11A、11Bと、各冷媒流量制御弁14、15、16と、冷媒流量制御弁17と、圧縮機18、各送風機、及び各商品搬出装置が接続されている。
Next, FIG. 10 shows a configuration diagram of a control device for a conventional vending machine described in
また、図11は、特許文献1に記載された従来の自動販売機の構成図を示すものである。図11に示すように、圧縮機18と熱源側熱交換器19を同一の風路内に設置して放熱ファン20により同時に熱交換するように構成されている。
FIG. 11 shows a configuration diagram of a conventional vending machine described in
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、左室、中室、右室の全てを冷却庫として商品を冷却する場合について説明する。 First, the case where goods are cooled by using all of the left chamber, the middle chamber, and the right chamber as a refrigerator will be described.
前記温度センサ23A、23B、23Cが検出した温度が冷却設定温度以上であった場合、前記マイクロコンピュータ22は、熱源側熱交換器19の冷媒吐出管3の切換弁5Aを開き、冷媒吸込管4の切換弁5Bを閉じ、且つ、利用側熱交換器12B、12Cの高圧ガス管7の切換弁10A、11Aを閉じ、低圧ガス管8の切換弁10B、11Bを開く。
When the temperatures detected by the
これにより、圧縮機18から吐出された冷媒は、冷媒吐出管3、切換弁5A、熱源側熱交換器19と順次流れてここで凝縮液化した後、冷媒流量制御弁17及び液管9を経て、各利用側ユニット1A、1B、1Cの冷媒流量制御弁14、15、16に分配され、ここで減圧される。
As a result, the refrigerant discharged from the
尚、このときマイクロコンピュータ22は、冷媒流量制御弁17は全開とすると共に、冷媒流量制御弁14、15、16は温度センサ23A、23B、23Cの出力に基づいて絞り量が調節される。然る後、各冷媒流量制御弁14、15、16を経た冷媒は、各利用側熱交換器12A、12B、12Cに流入して蒸発気化した後、利用側熱交換器12B、12Cからは、切換弁10B、11Bを経て低圧ガス管8に入り、利用側熱交換器12Aからはそのまま低圧ガス管8に入る。そして、低圧ガス管8で合流した冷媒は、冷媒吸込管4、気液分離器21を順次経て圧縮機18に吸い込まれる。
At this time, in the
このように、この場合には熱源側熱交換器19は凝縮器として作用し、全利用側熱交換器12A、12B、12Cは蒸発器として作用するので、左室、中室、右室の全てが同時に冷却されることになる。また、前述の如く熱源側熱交換器19の容量は、全利用側熱交換器12A〜12Cの容量の総和に略等しくなるので、蒸発器として作用する利用側熱交換器12A、12B、12Cからの廃熱は、熱源側熱交換器19にて十分に放散できる。
Thus, in this case, the heat source
次に、左室及び中室を冷却する一方、右室は加温する場合について説明する。 Next, the case where the left chamber and the middle chamber are cooled while the right chamber is heated will be described.
例えば前記温度センサ23A、23Bが検出した温度が冷却設定温度以上である場合、マイクロコンピュータ22は熱源側熱交換器19の切換弁5Aを開くと共に、切換弁5Bを閉じ、且つ、冷却する利用側熱交換器12Bの切換弁10Aを閉じ、切換弁10Bは開き、且つ、加温する利用側熱交換器12Cの切換弁11Aを開き、切換弁11Bは閉じる。
For example, when the temperature detected by the
これにより、圧縮機18から吐出された冷媒の一部は冷媒吐出管3、切換弁34Aを順次経て、熱源側熱交換器19に流れると共に、残りの冷媒は高圧ガス管7を経て、加温する利用側ユニット1Cの切換弁11Aから利用側熱交換器12Cへと流入する。そして、この利用側熱交換器12Cと熱源側熱交換器19にて凝縮液化される。これら熱交換器12C、19で凝縮液化された冷媒は、液管9を経て利用側ユニット1A、1Bの冷媒流量制御弁14、15で減圧された後、それぞれの利用側熱交換器12A、12Bに流入して蒸発気化する。
Thereby, a part of the refrigerant discharged from the
尚、マイクロコンピュータ22は、冷媒流量制御弁16及び冷媒流量制御弁17を全開とすると共に、冷媒流量制御弁14、15は、温度センサ23A、23Bの出力に基づいて調節する。
The
利用側熱交換器12Aを経た冷媒は低圧ガス管8に、また、利用側熱交換器12Bを経た冷媒は切換弁10Bを経た後低圧ガス管8に流入して合流し、冷媒吸込管4、気液分離機21を順次経て圧縮機18に吸い込まれる。このように、この場合には利用側熱交換器12Cは凝縮器として作用するので、右室は加温され、蒸発器として作用する利用側熱交換器12A、12Bにて左室及び中室は冷却されることになる。
The refrigerant that has passed through the use-
係る冷却加温同時運転時、利用側ユニット1Cの冷媒流量制御弁16が全開して冷媒圧力損失が生じないようにしているが、液管9内の液冷媒圧力がアンバランスと成らないように、マイクロコンピュータ22は冷媒流量制御弁17で圧力調整する。
During the simultaneous cooling and heating operation, the refrigerant
このように、利用側ユニット1Cでは利用側ユニット1A及び1Bの冷却時に生じる廃熱を利用して右室の加温を行うことができるため、効率的に熱回収及び利用を行うことができ、効率の良い運転を行うことができる。そのため、電気ヒータだけで加温を行っていた従来の自動販売機と比して、電力消費量を減少させることができ、ランニングコストの低減を図ることができる。
Thus, in the
次に、左室を冷却すると共に、中室、右室は加温する場合について説明する。 Next, the case where the left chamber is cooled and the middle chamber and the right chamber are heated will be described.
温度センサ23Aが検出した温度が冷却設定温度以上である場合、前記マイクロコンピュータ22は熱源側熱交換器19の切換弁5A及び5Bを閉じ、且つ、加温する利用側熱交換器12Bの切換弁10Aを開き、切換弁10Bを閉じ、利用側熱交換器12Cの切換弁11Aを開き、切換弁11Bを閉じる。
When the temperature detected by the
これにより、圧縮機18から吐出された冷媒は冷媒吐出管3、高圧ガス管7を経て加温する各利用側ユニット1B、1Cの各切換弁10A、11Aから各利用側熱交換器12B、12Cへと流入し、これら利用側熱交換器12B、12Cで凝縮液化されるようになる。そして、これら利用側熱交換器12B、12Cで凝縮液化された冷媒は、液管38を経て利用側ユニット1Aの冷媒流量制御弁14で減圧された後、利用側熱交換器12Aで蒸発気化される。
As a result, the refrigerant discharged from the
尚、マイクロコンピュータ22は冷媒流量制御弁15、16及び冷媒流量制御弁17を全開とすると共に、冷媒流量制御弁14は温度センサ23Aの出力に基づいて調節する。
The
利用側熱交換器12Aを経た冷媒は低圧ガス管8に流入し、冷媒吸込管4、気液分離器21を順次経て圧縮機18に吸い込まれる。このように、この場合には凝縮器として作用する利用側熱交換器12B、12Cで中室、右室が加温され、蒸発器として作用する利用側熱交換器12Aで左室が冷却されるようになる。
The refrigerant that has passed through the use
以上の如く、利用側ユニット1B、1Cによる加温は、利用側ユニット1Aの冷却時に生じる廃熱を利用して行われるため、効率的に熱回収及び利用を行うことができ、効率の良い運転を行うことができる。
As described above, since the heating by the
ここで、従来例における各利用側熱交換器12A、12B、12Cのそれぞれの容量は、前述の如く利用側熱交換器12Aの容量(比率3)=利用側熱交換器12Bの容量(比率1)+利用側熱交換器12Cの容量(比率2)とされている。これにより、利用側熱交換器12Aが蒸発器として作用する際の廃熱を全て利用して利用側熱交換器12B、12Cを加温することができるため、熱源側熱交換器19を使用して廃熱処理する必要がなくなり、無駄のない熱回収による効率の良い運転を行うことができる。
Here, the capacities of the respective use
従って、この場合にも電気ヒータだけで加温を行っていた従来の自動販売機と比して、電力消費量を削減することができ、ランニングコストの低減を図ることができる。 Therefore, in this case as well, the power consumption can be reduced and the running cost can be reduced as compared with the conventional vending machine that performs heating only by the electric heater.
ここで、外気の熱を利用して冷却加温するこの種のヒートポンプにおいては、圧縮機18と熱源側熱交換器19を同一の風路内に設置して放熱ファン24で同時に熱交換するものが知られている。そして、熱源側熱交換器19を凝縮器として作用させる場合は、圧縮機18と熱源側熱交換器19を同時に空冷できるので都合が良い。
Here, in this type of heat pump that cools and heats using the heat of the outside air, the
しかしながら、外気温度が低く熱源側熱交換器19を蒸発器として作用させる場合は、圧縮機18の温度が低下しすぎて冷媒が圧縮機18内で凝縮滞留してシステム内の冷媒が不足するなどの問題が生じる。
However, when the outside air temperature is low and the heat source
そこで、図12は、特許文献2に記載された従来の圧縮機断熱部材の構成図を示すものである。図12に示すように、圧縮機18の温度が低下しすぎないように圧縮機18をグラスウール等の断熱材24で囲う構造が提案されている。
FIG. 12 shows a configuration diagram of a conventional compressor heat insulating member described in
また、熱源側熱交換器19は、能力の高いフィンチューブ熱交換器が用いられている。
しかしながら、上記従来の構成では、圧縮機と熱源側熱交換器が放熱ファンで同時に空冷あるいは熱交換されるため、加温運転時においても圧縮機に風が当たることになり、圧縮機から放熱する分だけ加温能力が低下して効率が低下する。 However, in the above-described conventional configuration, the compressor and the heat source side heat exchanger are air-cooled or heat-exchanged simultaneously by the heat radiating fan, so that the wind is applied to the compressor even during the heating operation, and the heat is radiated from the compressor. The heating capacity is reduced by the amount and the efficiency is reduced.
また、レシプロ型圧縮機などの円筒状でない外形の圧縮機では、断熱材で密着して囲うことが困難である。 Moreover, it is difficult for a compressor having a non-cylindrical outer shape such as a reciprocating compressor to be tightly enclosed with a heat insulating material.
また、圧縮機に風が当たらないように風路を形成して、従来の熱源側熱交換器を用いると、風路開口面積が小さいので風量が低下し、風路出口空気の相対湿度が増大して熱交換器あるいは風路出口の近傍で結露が発生するなどの問題が生じる。 In addition, when the air path is formed so that the wind does not hit the compressor and the conventional heat source side heat exchanger is used, the air volume decreases because the air path opening area is small, and the relative humidity of the air path outlet air increases. As a result, problems such as the occurrence of condensation in the vicinity of the heat exchanger or the outlet of the air passage arise.
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、自動販売機の狭い機械室の中で熱源側熱交換器に対して十分な風量を確保しながら、圧縮機からの放熱を抑制して、加温効率を高めることができる自動販売機を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, while suppressing a heat radiation from the compressor while ensuring a sufficient air volume for the heat source side heat exchanger in the narrow machine room of the vending machine, An object is to provide a vending machine capable of increasing the heating efficiency.
上記従来の課題を解決するために、本発明の自動販売機は、圧縮機の左右方向の空間領域に独立した風路を構成し、前記風路の内部にスパイラルフィンチューブで形成した室外熱交換器と放熱ファンを配置し、圧縮機の上面形状に合わせて発泡成形した断熱材で圧縮機を囲ったものである。 In order to solve the above-described conventional problems, the vending machine according to the present invention comprises an independent air passage in the left and right space area of the compressor, and an outdoor heat exchange formed by a spiral fin tube inside the air passage. A compressor and a heat dissipating fan are arranged, and the compressor is surrounded by a heat insulating material foam-molded in accordance with the shape of the upper surface of the compressor.
これによって、圧縮機に風が当たらないとともに、風路抵抗が小さいスパイラルフィンチューブ熱交換器を用いることで、風路断面積が小さくても十分な風量を確保することができる。 As a result, a sufficient amount of air can be ensured even when the air passage cross-sectional area is small by using a spiral fin tube heat exchanger that does not receive wind on the compressor and has low air passage resistance.
また、ポリプロピレン発泡体などの成形可能な断熱材を、圧縮機の上面形状に合わせて成形し、圧縮機を囲うことで、外形寸法の増大を抑えながら圧縮機の放熱を抑制することができる。 Further, by molding a heat-insulating material such as polypropylene foam in conformity with the shape of the upper surface of the compressor and enclosing the compressor, heat dissipation of the compressor can be suppressed while suppressing an increase in external dimensions.
本発明の自動販売機は、圧縮機からの放熱を抑制し、加温能力を向上させることができる。この結果、ヒートポンプを用いて加温する場合の消費電力量をさらに削減することができる。 The vending machine of the present invention can suppress heat dissipation from the compressor and improve the heating capability. As a result, it is possible to further reduce the amount of power consumed when heating using a heat pump.
請求項1に記載の発明は、商品を収納するホット/コールド切換室を有する自動販売機において、前記ホット/コールド切換室内に設置された室内凝縮器と、商品を収納する区画の外に設置されたスパイラルフィンチューブで形成した室外熱交換器と、圧縮機と、放熱ファンとを備え、前記圧縮機の左右方向の空間領域に独立した風路を構成し、前記風路の内部に前記室外熱交換器と前記放熱ファンを配置したものであり、前記放熱ファンは前記風路内の前記室外熱交換器のみを空冷し、前記圧縮機に風が当たらないため、前記圧縮機からの放熱を抑制して、加温能力を向上させることができる。また、スパイラルフィンチューブで形成した室外熱交換器を用いることで、風路断面積が小さくても結露の発生を防止でき、狭い機械室において、圧縮機の左右方向のスペースを有効活用でき、特に幅の広い自動販売機に効果的である。
The invention according to
請求項2に記載の発明は、商品を収納するホット/コールド切換室を有する自動販売機において、前記ホット/コールド切換室内に設置された室内凝縮器と、商品を収納する区画の外に設置されたスパイラルフィンチューブで形成した室外熱交換器と、圧縮機と、放熱ファンとを備え、前記圧縮機の上方向の空間領域に独立した風路を構成し、前記風路の内部に前記室外熱交換器と前記放熱ファンを配置したものであり、前記放熱ファンは前記風路内の前記室外熱交換器のみを空冷し、前記圧縮機に風が当たらないため、前記圧縮機からの放熱を抑制して、加温能力を向上させることができる。また、スパイラルフィンチューブで形成した室外熱交換器を用いることで、風路断面積が小さくても結露の発生を防止でき、狭い機械室において、圧縮機の上方向のスペースを有効活用でき、特に高さの低い圧縮機を有する自動販売機に効果的である。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、圧縮機側の風路を形成する部品にスリットを設けることで、圧縮機周辺に風路開口部を形成したものであり、圧縮機周辺で冷媒が漏洩しても、スリットから機械室の外へ排出され、機械室の内部に漏洩冷媒が充満するのを防止できる。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, a slit is provided in a part that forms the air passage on the compressor side, so that an air passage opening is formed around the compressor. Yes, even if the refrigerant leaks around the compressor, it can be prevented from being discharged out of the machine room through the slit and filling the inside of the machine room with the leaked refrigerant.
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、圧縮機上面形状に合わせて発泡成形した断熱材で圧縮機を囲うものであり、外形寸法の増大を抑えながら圧縮機の放熱を抑制することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the compressor is surrounded by a heat insulating material foam-molded in accordance with the shape of the upper surface of the compressor, and the external dimensions are increased. The heat dissipation of the compressor can be suppressed while suppressing the above.
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、HC冷媒を使用するとともに、圧縮機と配管の継手部を、風路開口部の近辺に露出させることにより、圧縮機と配管の継手部からHC冷媒が漏洩しても、継手部は圧縮機上部の風路開口部の近辺に露出しているため、放熱ファンにより機械室の外へ排出することができる。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention of the fourth aspect, the HC refrigerant is used, and the joint portion between the compressor and the pipe is exposed in the vicinity of the air passage opening, so that the compressor and the pipe are exposed. Even if the HC refrigerant leaks from the joint portion, the joint portion is exposed in the vicinity of the air passage opening at the top of the compressor, and therefore can be discharged out of the machine room by the heat radiating fan.
請求項6に記載の発明は、請求項1から5のいずれか一項に記載の発明において、蒸発器として働く室外熱交換器の配管に結露センサを取り付け、前記結露センサにより結露を検知すると、加温システムの運転を停止させるものであり、機械室の外に結露水が流出するのを防止することができる。
The invention according to
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、機械室の風路を形成する風路構成部材の結露水貯留部に吸水シートを設けたものであり、結露発生を検知して運転を停止するまでの間に排出される結露水を、吸水シートで吸収させ、所定の時間、圧縮機からの熱と放熱ファンの連続運転により、吸水シートの水分を蒸発させるので、結露水が機械室の外に流出するのを防止することができる。
The invention according to claim 7 is the invention 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が、従来例または先に説明した実施の形態と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、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。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same reference numerals are given to the same configurations as those of the conventional example or the embodiments described above, and detailed descriptions thereof will be omitted. 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における自動販売機の冷凍サイクル図である。図2は、本発明の実施の形態1における自動販売機の縦断面図である。図3(a)は、本発明の実施の形態1における自動販売機の機械室の平面図、図3(b)は本発明の実施の形態1における自動販売機の機械室の断面図である。なお、従来と同一の構成作用については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a refrigeration cycle diagram of a vending machine according to
図1に示すように、自動販売機の庫内は3つに分割され、冷却専用庫(以下左室という)、冷却加温庫B(以下中室という)、冷却加温庫C(以下右室という)にそれぞれ対応して、後に詳述する利用側ユニット1A(特定利用側ユニット)、利用側ユニット1B及び利用側ユニット1Cが設けられ、各ユニットにはそれぞれ送風機が設けられている。自動販売機の庫外側には、熱源側ユニット2及び送風機20が設けられている。そして、これら熱源側ユニット2、利用側ユニット1A〜1Cにて自動販売機の冷却加温装置が構成される。
As shown in FIG. 1, the interior of the vending machine is divided into three parts, a dedicated cooling compartment (hereinafter referred to as a left chamber), a cooling / heating chamber B (hereinafter referred to as a middle chamber), and a cooling / heating chamber C (hereinafter referred to as a right chamber). A
図2において、自動販売機本体30は、ホット/コールド切換室31と機械室32とから構成されている。ホット/コールド切換室31の内部には、室内熱交換器33、室内ファン34、ヒータ35が設置されている。機械室32の内部には、圧縮機18、室外熱交換器19、放熱ファン20が設置されている。そして、圧縮機18を囲うように断熱材56が配設されている。
In FIG. 2, the
図3(a)、(b)に示すように、圧縮機18の横に独立した風路36を構成し、風路36の内部に室外熱交換器19と放熱ファン20を配置したものである。
As shown in FIGS. 3A and 3B, an
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、作用を説明する。 The operation and action of the vending machine configured as described above will be described below.
左室及び中室を冷却する一方、右室を加温する場合について説明する。熱源側熱交換器19の切換弁5Aを開くと共に、切換弁5Bを閉じ、且つ、冷却する利用側熱交換器12Bの切換弁10Aを閉じ、切換弁10Bは開き、且つ、加温する利用側熱交換器12Cの切換弁11Aを開き、切換弁11Bは閉じる。
The case where the left chamber and the middle chamber are cooled while the right chamber is heated will be described. The switching
これにより、圧縮機18から吐出された冷媒の一部は冷媒吐出管3、切換弁5Aを順次経て、熱源側熱交換器19に流れると共に、残りの冷媒は高圧ガス管7を経て、加温する利用側ユニット1Cの切換弁11Aから利用側熱交換器12Cへと流入する。そして、この利用側熱交換器12Cと熱源側熱交換器19にて凝縮液化される。これら熱交換器12C、19で凝縮液化された冷媒は、液管9を経て利用側ユニット1A、1Bの冷媒流量制御弁14、15で減圧された後、それぞれの室内熱交換器12A、12Bに流入して蒸発気化する。
Thereby, a part of the refrigerant discharged from the
利用側熱交換器12Aを経た冷媒は低圧ガス管8に、また、利用側熱交換器12Bを経た冷媒は切換弁10Bを経た後低圧ガス管8に流入して合流し、冷媒吸込管4、気液分離機21を順次経て圧縮機18に吸い込まれる。このように、利用側室内熱交換器12Cは凝縮器として作用するので、右室は加温され、蒸発器として作用する利用側熱交換器12A、12Bにて左室及び中室は冷却されることになる。
The refrigerant that has passed through the use-
また、室内ファン34は、室内熱交換器33の熱を、ホット/コールド切換室31内に循環させて加温するためのものであり、ヒータ35は、冷凍サイクルの加温能力が低下する低外気温の起動時等に通電される。
The
放熱ファン20は、風路36内に風を流して、室外熱交換器19と空気の間で熱交換を行わせる。放熱ファン20と室外熱交換器19は風路36内に収納されているため、放熱ファン20による風は風路36内を流れ、風路36外に配置された圧縮機18が空冷されることはなく、圧縮機18からの放熱を抑制することができる。その結果、室内熱交換器33の凝縮温度が上昇し、負荷が同じであれば、圧縮機18の運転率を減少させることができ、消費電力量が低減し、省エネが図れる。
The
このとき、従来技術では、風路36を構成していないため、放熱ファン20による風は、室外熱交換器と空気との間で熱交換させると共に、圧縮機18を空冷することになり、圧縮機からの放熱が促進されて、室内熱交換器33の凝縮温度が低下し、加温効率が低下する。
At this time, since the
図2および図3において、放熱ファン20を2個配置した構成としているが、室外熱交換器19の容量と放熱ファン20の風量との適合性を考慮して、1個あるいは3個以上としてもよい。
In FIG. 2 and FIG. 3, two
また、圧縮機上面形状に合わせて発泡成形した断熱材37で圧縮機18を囲うことにより、圧縮機18の放熱を抑制することができる。断熱材37としては、断熱性が高く熱変形の小さなポリプロピレン発泡体(例えば、JSP製EPP−15P)が望ましく、他の断熱材である発泡スチロールでは、70℃以上の雰囲気下での熱変形の問題が発生し、ウレタンでは、耐熱性は高くなるが、吸湿性を有するという問題が発生するため、好ましくない。
Moreover, the heat dissipation of the
以上のように、本実施の形態においては、圧縮機18の横に独立した風路36を構成し、風路36の内部に室外熱交換器19と放熱ファン20を配置したものであり、放熱ファン20による風で圧縮機18が空冷されることはなく、ヒートポンプ加温時に圧縮機18からの放熱を抑制して、室内熱交換器33の凝縮温度を上昇させる。その結果、負荷が同じであれば、圧縮機18の運転率を減少させることができ、消費電力量が低減し、省エネが図れる。
As described above, in the present embodiment, the
また、本実施の形態では、圧縮機18を囲う断熱材37を、ポリプロピレンで発泡成形するため、断熱性が高く熱変形が小さくなり、外形寸法の増大を抑えながら圧縮機18の放熱を抑制することができる。
Further, in this embodiment, since the
なお、断熱材37の材料を発泡ゴムとしてもよく、ポリプロピレン材料と同様に断熱性が高く熱変形が小さいという特徴がある。
Note that the material of the
(実施の形態2)
図4は、本発明の実施の形態2における自動販売機の冷凍サイクル図である。図5は、本発明の実施の形態2における自動販売機の全体縦断面図である。図6は、本発明の実施の形態2における自動販売機の機械室の断面図である。図7は、本発明の実施の形態2における室外熱交換器の斜視図である。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a refrigeration cycle diagram of the vending machine according to the second embodiment of the present invention. FIG. 5 is an overall longitudinal sectional view of the vending machine according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a cross-sectional view of the machine room of the vending machine according to
図4に示すように、本発明の自動販売機は、ホット/コールド切換室31、コールド専用室38、第二のコールド専用室39からなる貯蔵室を備え、R600aを冷媒とし、高温用レシプロ型圧縮機50、ホット/コールド切換室31内に設置された室内凝縮器51、貯蔵室の外に設置され蒸発器として作用する室外熱交換器52、膨張弁53からなり、ホット/コールド切換室31の加温を専用に行う加温システムを有する。
As shown in FIG. 4, the vending machine of the present invention includes a storage chamber composed of a hot /
図5および図6に示すように、自動販売機30の機械室32内に圧縮機46が配置されている。圧縮機46の上方に独立した風路50が構成され、風路50の内部には室外熱交換器48と放熱ファン20とが配設されている。風路50の下面側にはスリット51が設けられ、圧縮機46を囲うように断熱材52が配設されている。また、蒸発温度になる場所に設置することで結露の有無を検知する結露センサ53を室外熱交換器48の配管に取り付ける。そして、結露水を吸収する吸水シート52が、風路50に設けたスリット51の圧縮機46側と、風路50を構成する風路構成部材55の結露水貯留部56に設けられている。
As shown in FIGS. 5 and 6, a
図7に示すように、室外熱交換器48には、管57にフィン58を螺旋状に巻き付けたスパイラルフィンチューブ熱交換器59が用いられる。
As shown in FIG. 7, a spiral fin
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、作用を説明する。 The operation and action of the vending machine configured as described above will be described below.
まず、ホット/コールド切換室31を冷却する場合、高温用圧縮機46を停止した後、圧縮機18を駆動する。圧縮機18から吐出された冷媒は、凝縮器として作用する室外熱交換器19で凝縮された後、それぞれ膨張弁A43、膨張弁B44、膨張弁C45で減圧されて、室内蒸発器40、蒸発器41、第二の蒸発器42へ供給される。そして、室内蒸発器40、蒸発器41、第二の蒸発器42で蒸発した冷媒が圧縮機18へ還流する。
First, when the hot /
このとき、ホット/コールド切換室31、コールド専用室38、第二のコールド専用室39の内所定の温度に達した貯蔵室は、当該する膨張弁A43、膨張弁B44、膨張弁C45を閉塞して冷媒の供給を停止する。さらに、すべての貯蔵室が所定の温度に達すると圧縮機18の運転を停止する。
At this time, the storage chamber that has reached a predetermined temperature among the hot /
次に、ホット/コールド切換室31を加温する場合、膨張弁A43を閉塞したまま、圧縮機18を稼動して、コールド専用室38、第二のコールド専用室39の冷却を継続するとともに、高温用圧縮機46を駆動する。高温用圧縮機46から吐出された冷媒は、室内凝縮器47で凝縮された後、膨張弁49で減圧されて、室外熱交換器48へ供給される。そして、室外熱交換器48で蒸発した冷媒が高温用圧縮機46へ還流する。
Next, when the hot /
このように、ホット/コールド切換室31を加温する専用の加温システムを有するため、専用に設計された室外熱交換器48と高温用レシプロ圧縮機46のマッチングを最適化することで、圧縮機46の耐久性確保と高効率化が図れる。
As described above, since there is a dedicated heating system for heating the hot /
また、圧縮機46の上方の空間に室外熱交換器48を配置するに際し、スパイラルフィンチューブで形成した熱交換器59を用いることで、構造上、室外熱交換器48が平面状にコンパクトになる。さらに、スパイラルフィンチューブ熱交換器59のフィン58相互間の間隔が広く、かつ、螺旋状になって繋がっているため、風の抵抗が小さくなり、風路断面積が小さくても、十分な風量を確保でき、熱交換器あるいは風路出口の近傍で結露が発生するのを防止できる。さらに、埃も堆積し難くなりフィン58相互間の目詰まりの発生を抑制できる。
Further, when the
放熱ファン20は、風路50内に風を流して、室外熱交換器48と空気の間で熱交換を行わせる。放熱ファン20と室外熱交換器48は風路50内に収納されているため、放熱ファン20による風は風路50内を流れ、風路50外に配置された圧縮機46が空冷されることはなく、圧縮機46からの放熱を抑制することができる。
The
風路50の下面側にスリット51を設けているため、風路50の吸込口の総面積が大きくなり、放熱ファン20による風路50内への吸込み風量が増加し、室外熱交換器48との熱交換能力が増大する。
Since the
また、結露センサ53により結露を検知すると、加温システムの運転を停止させる。
Further, when condensation is detected by the
さらに、風路50に設けたスリット51の圧縮機46側と風路50を構成する風路構成部材55の結露水貯留部56に吸水シート54を設け、結露発生を検知して運転を停止するまでの間に排出される結露水を、吸水シート54で吸収させる。この水分を含んだ吸収シート54は、圧縮機46からの熱と放熱ファン20の連続運転により、水分を蒸発させる。
Further, the
なお、加温単独ヒートポンプにおいて、吸水シート54を設けていない場合、結露水を冷却側の室外熱交換器19、または、圧縮機18の近辺に導き、冷却側の排熱により蒸発させてもよく、この場合、冷却側の効率が向上する。
In the heating-only heat pump, when the
以上のように、本実施の形態においては、圧縮機46の上方に独立した風路50を構成し、風路50の内部にスパイラルフィンチューブで形成した熱交換器59と放熱ファン20を配置したもので、構造上、熱交換器59が平面状にコンパクトになり、狭い機械室32内の圧縮機46の上方のスペースを有効活用できる。また、風の抵抗が小さくなり、風路断面積が小さくても、十分な風量を確保でき、室外熱交換器48あるいは風路50出口の近傍で結露が発生するのを防止できる。さらに、埃による目詰まりも発生し難く、メンテナンスフリーとすることができる。
As described above, in the present embodiment, the
なお、圧縮機46には、突極集中巻きDCインバータ圧縮機が望ましい。これは、従来の分布巻き圧縮機のように、予め巻き取っておいたモータコイルをスロットに後から挿入する製法とは異なり、モータコイルをスロットに直接巻く製法のため、巻線ピッチが非常に狭くなり、モータのコイルエンド寸法を約1/3に縮小でき、圧縮機の高さ寸法を低く抑えることができるので、圧縮機46の上方のスペースを確保しやすくなる。
The
また、圧縮機46の上方のスペースに余裕があれば、そのスペースに設置する室外熱交換器48を構成するスパイラルフィンチューブ熱交換器59を、上下に重ねた2段構成としてもよく、その場合、蒸発能力を向上させることができる。
Further, if there is room in the space above the
また、本実施の形態では、風路50の下面側にスリット51を設けているため、風路50の吸込口の総面積が大きくなり、室外熱交換器48との熱交換能力が増大する。
Moreover, in this Embodiment, since the
また、本実施の形態では、結露の有無を検知する結露センサ53が室外熱交換器48の下部側配管に配設されており、蒸発温度になる場所に設置することで結露の有無を検知する結露センサ53により結露を検知すると、加温システムの運転を停止し、機械室32の外に結露水が流出するのを防止する。
Further, in the present embodiment, a
また、本実施の形態では、風路50に設けたスリット51の圧縮機46側と結露水貯留部56に吸水シート54を設け、結露発生を検知して運転を停止するまでの間に排出される結露水を、吸水シート54で吸収させることにより、結露水が機械室32の外に流出するのを防止することができる。
Further, in the present embodiment, the
(実施の形態3)
図8は、本発明の実施の形態3における自動販売機の機械室の断面図である。なお、実施の形態2と同一の構成作用については、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 8 is a cross-sectional view of the machine room of the vending machine according to
図8において、圧縮機46には、吐出管60と、吸入管61が取り付けられており、吐出管60と吸入管61の継手部を、圧縮機45を囲う断熱材62の外側に露出させている。
In FIG. 8, a
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、作用を説明する。 The operation and action of the vending machine configured as described above will be described below.
まず、吐出管60と吸入管61の配管との継手部を断熱材62から露出させており、HC冷媒使用時に、吐出管60と吸入管61の配管との継手部からHC冷媒が漏洩しても、圧縮機46上部の風路開口部(スリット51)より、放熱ファン20により機械室32の外へ排出される。
First, the joint between the
以上のように、本実施の形態においては、吐出管60と吸入管61の継手部を、圧縮機46を囲う断熱材62の外側に露出させているので、継手部からHC冷媒が漏洩しても、圧縮機46上部のスリット51より、機械室32の外へ排出され、機械室32の内部に漏洩冷媒が充満するのを防止でき、着火源に対する安全性がより一層向上する。
As described above, in the present embodiment, since the joint portion of the
以上のように、本発明にかかる自動販売機は、ヒートポンプ加温時に圧縮機の温度を高温に維持し、加温能力を向上させることが可能となるので、冷温蔵庫等の用途にも適用できる。 As described above, the vending machine according to the present invention can maintain the temperature of the compressor at a high temperature when heating the heat pump, and can improve the heating capacity. it can.
18 圧縮機
19 室外熱交換器
20 放熱ファン
30 自動販売機本体
31 ホット/コールド切換室
33 室内熱交換器
36 風路
48 室外熱交換器
50 風路
51 スリット
52 断熱材
53 結露センサ
54 吸水シート
55 風路構成部材
56 結露水貯留部
59 スパイラルフィンチューブ熱交換器
DESCRIPTION OF
Claims (7)
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2004
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