JP2006146752A - 自動販売機 - Google Patents

Abstract

【課題】補助ヒータ９の温度上昇を抑制しながら、イニシャルプルアップ時の加温能力を確保できる自動販売機を提供する。
【解決手段】冷却用蒸発器６の風上側に加温用凝縮器７を配置するとともに、前記加温用凝縮器７と補助ヒータ９を一体的に構成したものである。これによって、補助ヒータ９は加温用凝縮器７に金属接触して取付けられ、補助ヒータ９と加温用凝縮器７が一体構成となり、補助ヒータ９の熱が加温用凝縮器７に伝わりやすくなるため、補助ヒータ９の温度上昇を抑制することができる。
【選択図】図１

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。

従来、この種の自動販売機は、補助ヒータが設けられている。

図６は、特許文献１に記載された従来の自動販売機を示すものである。図７（ａ）は、従来の自動販売機の凝縮温度と吹出し温度の特性図である。図７（ｂ）は、従来の自動販売機のヒータ出力とＨＰ出力の特性図である。図６に示すように、自動販売機本体１の商品収納室２内に設けられた熱交換器３と、庫内ファン４の風下側に配置された補助ヒータ５とから構成されている。

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。

まず、ヒートポンプによる加温運転を行うとき、熱交換器３は凝縮器として作用し、庫内ファン４により商品収納室２内の空気を循環させて、缶飲料を加温する。

次に、低外気温時には、凝縮器の能力が不足してしまうが、このとき、補助ヒータ５に通電して、加温能力の不足分を補い、加温能力の低下を防止する。

また、図７に示すように、イニシャルプルアップ時に、ヒートポンプによる加温能力を補助するため、所定の時間、補助ヒータが通電される。
特開２００１−１０９９４２号公報

しかしながら、上記従来の構成では、補助ヒータと凝縮器が非接触のため、補助ヒータの熱が効率良く凝縮器に伝わらず、凝縮温度を早く上げることを目標にすると、補助ヒータの入力が大きくなって補助ヒータの温度が上がりすぎ、補助ヒータが焼損するという課題を有していた。

また、上記従来の構成では、補助ヒータの熱が凝縮器の昇温に利用されるため、補助ヒータの熱が効率良く吹出し空気に伝わらず、庫内温度を早く上げることを目標にすると、補助ヒータの入力が大きくなって補助ヒータの温度が上がりすぎ、補助ヒータが焼損するという課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、補助ヒータの温度上昇を抑制しながら、イニシャルプルアップ時の加温能力を確保できる自動販売機を提供することを目的とする。

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、冷却用蒸発器の風上側に加温用凝縮器を配置するとともに、前記加温用凝縮器と補助ヒータを一体的に構成したものである。

これによって、補助ヒータは加温用凝縮器に金属接触して取付けられ、補助ヒータと加温用凝縮器が一体構成となり、補助ヒータの熱が加温用凝縮器に伝わりやすくなるため、補助ヒータの温度上昇を抑制することができる。

本発明の自動販売機は、補助ヒータの温度上昇を抑制しながら、イニシャルプルアップ時の加温能力を確保し、省エネを図ることができる。

請求項１に記載の発明は、冷却時の着霜防止のため冷却用蒸発器の風上側に加温用凝縮器を配置するとともに、前記加温用凝縮器と補助ヒータを一体的に構成したヒートポンプ加温サイクルを用いたものであり、補助ヒータの入力を大きくして、吹出し空気温度と凝縮温度の立上りを早くする。このとき、補助ヒータは加温用凝縮器に金属接触して取付けられているため、補助ヒータと加温用凝縮器が一体構成となり、補助ヒータ自身の温度上昇は小さくなる。したがって、補助ヒータの温度上昇を抑制しながら、イニシャルプルアップ時の加温能力を確保し、省エネを図ることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の自動販売機において、加温用凝縮器の凝縮温度を検知する温度センサーを備え、温度センサーの値が所定値になるように補助ヒータの電力を調整するヒートポンプ加温サイクルを用いたものであり、凝縮温度を監視しながら補助ヒータの電力を調整するため、ヒートポンプの凝縮温度の上限を順守して、信頼性を向上させることができる。

請求項３に記載の発明は、冷却時の着霜防止のため冷却用蒸発器の風上側に加温用凝縮器を配置するとともに、庫内ファンの風下側に補助ヒータを備えたヒートポンプ加温サイクルを用いたものであり、補助ヒータの入力を抑制しながら、吹出し空気温度の立上りを早くする。このとき、補助ヒータと加温用凝縮器は離れて設置されているため、凝縮温度の立上りは遅くなるが、補助ヒータの入力を小さくできるため、電源容量オーバーによるブレーカの作動を未然に防止できる。また、従来のヒータ加熱式自動販売機の部品を共用化することができ、コスト高を抑制できる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の自動販売機において、吹出し空気温度を検知する温度センサーを備え、温度センサーの値が所定値となるように補助ヒータの入力を調整するヒートポンプ加温サイクルを用いたものであり、吹出し空気温度を監視しながら補助ヒータの入力を調整するため、補助ヒータの過昇温を防止でき、信頼性が向上する。

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自動販売機において、ヒートポンプ加温サイクルの蒸発温度が一定時間の間、所定値以下になると、ヒートポンプ加温サイクルの稼働を停止して、補助ヒータのみで加温を継続するものであり、圧縮比が大きくなり、耐久性が低下するのを防止することができる。

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。

（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全体を示す図である。図２は、本発明の実施の形態１における自動販売機の冷凍サイクル図である。図３（ａ）は、本発明の実施の形態１における自動販売機の凝縮温度と吹出し温度の特性図である。図３（ｂ）は、本発明の実施の形態１における自動販売機のヒータ出力とＨＰ出力の特性図である。

図１、図２において、自動販売機本体１の商品収納室２内に設けられた冷却用蒸発器６と、冷却時の着霜防止のため冷却用蒸発器６の風上側に設けられた加温用凝縮器７と、加温用凝縮器７の凝縮温度を検知する温度センサー８と、加温用凝縮器７と一体的に構成された補助ヒータ９と、庫内ファン１０とから構成されている。

また、ヒートポンプ加温サイクルは、圧縮機１１と、補助ヒータ９と一体的に構成された加温用凝縮器７と、膨張弁１２と、熱源側蒸発器１３を順次環状に接続して構成される。

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。

まず、通常加温時においては、加温用凝縮器７からの温熱を庫内ファン１０により、商品収納室２内に循環させて、缶飲料を加温する。

次に、低外気温時においては、ヒートポンプの効率が低下するとともに、機械室に設けられた熱源側蒸発器１３での熱交換が困難になり、加温用凝縮器７の温度が低下する。この温度低下による温熱の不足分を、補助ヒータ９で補い、庫内を適温に制御する。

また、イニシャルプルアップ時においては、圧縮機１１の温度が低いため、加温用凝縮器７の温度の立上りが遅くなるが、このとき補助ヒータ９で凝縮温度を昇温させることにより、加温用凝縮器７の温度の立上りが早くなり、効率の高いヒートポンプでの加温が促進され、省エネが図れる。

さらに、イニシャルプルアップ時において、補助ヒータ９の入力を大きくして、加温用凝縮器７の凝縮温度の昇温に加え、吹出し空気温度の加温も行って、庫内の加温能力を確保する。

このとき、補助ヒータ９と加温用凝縮器７は一体構成となっているため、補助ヒータ９の入力を大きくしても、補助ヒータ自身の温度上昇は抑制でき、補助ヒータ９は過昇温にはならない。

さらにまた、加温用凝縮器７の凝縮温度を検知する温度センサー８の値が、所定値になるように補助ヒータ９の電力を調整するため、ヒートポンプの凝縮温度の上限を守ることができる。

図３において、凝縮温度は、補助ヒータ９により加温されるため、立上りが早くなるが、熱容量の大きな加温用凝縮器７を加温するため、補助ヒータ９の入力は大きくなる。

また、補助ヒータ９が加温用凝縮器７に金属接触して取付けられているため、補助ヒータ９の熱が加温用凝縮器７の昇温に効率良く費やされるため、補助ヒータ９の通電時間を短くできる。

以上のように、本実施の形態においては、加温用凝縮器７に補助ヒータ９が金属接触して取付けられ、加温用凝縮器７と補助ヒータ９が一体的に構成されているため、イニシャルプルアップ時において、補助ヒータ９の入力を大きくして、加温用凝縮器７の凝縮温度の昇温と、吹出し空気温度の加熱を行って、庫内の加温能力を確保するとともに、省エネを図ることができる。

なお、加温用凝縮器の凝縮温度を検知する温度センサーを備え、温度センサーの値が所定値になるように補助ヒータの電力を調整するヒートポンプ加温サイクルを用いたものであり、凝縮温度を監視しながら補助ヒータの電力を調整するため、ヒートポンプの凝縮温度の上限を順守して、信頼性を向上させることができる。

（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全体を示す図である。図５（ａ）は、本発明の実施の形態２における自動販売機の凝縮温度と吹出し温度の特性図である。図５（ｂ）は、本発明の実施の形態２における自動販売機のヒータ出力とＨＰ出力の特性図である。

図４において、自動販売機本体１の商品収納室２内に設けられた冷却用蒸発器６と、冷却時の着霜防止のため冷却用蒸発器６の風上側に設けられた加温用凝縮器７と、庫内ファン１０の風下側に設けられた補助ヒータ９と、吹出し空気温度を検知する温度センサー１４から構成されている。

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。

まず、通常加温時においては、加温用凝縮器７からの温熱を庫内ファン１０により、商品収納室２内に循環させて、缶飲料を加温する。

次に、低外気温時においては、ヒートポンプの効率が低下するとともに、機械室に設けられた熱源側蒸発器１３での熱交換が困難になり、加温用凝縮器７の温度が低下する。この温度低下による温熱の不足分を、庫内ファン１０の風下側に設けられた補助ヒータ９による熱で補い、吹出し空気温度を適温に制御する。

また、イニシャルプルアップ時においては、圧縮機１１の温度が低いため、加温用凝縮器７の温度の立上りが遅くなるが、このとき補助ヒータ９で吹出し空気温度を昇温させることにより、庫内温度の立上りが早くなり、従来のヒータ加熱式自動販売機と同等の加温能力を確保できる。

このとき、補助ヒータ９と加温用凝縮器７は離れて設置されているため、補助ヒータ９による熱は、加温用凝縮器７の昇温に用いられることなく、その熱の大半は吹出し空気温度の昇温に用いられることになり、凝縮温度の立上りは遅くなるが、補助ヒータの入力を小さくできるため、電源容量オーバーによるブレーカの作動を未然に防止できる。

図５において、吹出し空気温度は、補助ヒータ９により加温されるため、立上りが早くなるが、凝縮温度は、圧縮機１１の温度が低いため、温度の立上りが遅くなる。また、熱容量の大きな加温用凝縮器７ではなく、吹出し空気を加熱するため、補助ヒータ９の入力は小さくなる。

以上のように、本実施の形態においては、庫内ファン１０の風下側に設けられた補助ヒータ９により、吹出し空気温度を制御するため、熱容量の大きい凝縮温度制御の場合に比べて、補助ヒータ９の入力を小さくしながら、庫内温度の立上りが早くなり、缶飲料の販売機会を増大させるとともに、電源容量オーバーによるブレーカの作動を未然に防止できる。また、従来のヒータ加熱式自動販売機の部品を共用化することができ、コスト高を抑制できる。

なお、吹出し空気温度を検知する温度センサー１４を備え、温度センサー１４の値が所定値となるように補助ヒータ９の入力を調整するヒートポンプ加温サイクルを用いたものであり、吹出し空気温度を監視しながら補助ヒータ９の入力を調整するため、補助ヒータ９の過昇温を防止でき、信頼性が向上する。

なお、また、ヒートポンプ加温サイクルの蒸発温度が一定時間の間、所定値以下になると、ヒートポンプ加温サイクルの稼働を停止して、補助ヒータ９のみで加温を継続するものであり、圧縮比が大きくなり、耐久性が低下するのを防止する。

以上のように、本発明にかかる自動販売機は、補助ヒータの温度上昇を抑制しながら、低外気温時の加温能力を確保し、省エネを図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。

本発明の実施の形態１における自動販売機の全体を示す図 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 （ａ）本発明の実施の形態１における自動販売機の凝縮温度と吹出し温度の特性図（ｂ）本発明の実施の形態１における自動販売機のヒータ出力とＨＰ出力の特性図 本発明の実施の形態２における自動販売機の全体を示す図 （ａ）本発明の実施の形態２における自動販売機の凝縮温度と吹出し温度の特性図（ｂ）本発明の実施の形態２における自動販売機のヒータ出力とＨＰ出力の特性図 従来の自動販売機の全体を示す図 （ａ）従来の自動販売機の凝縮温度と吹出し温度の特性図（ｂ）従来の自動販売機のヒータ出力とＨＰ出力の特性図

符号の説明

６ 冷却用蒸発器
７ 加温用凝縮器
８ 温度センサー
９ 補助ヒータ
１０ 庫内ファン
１４ 温度センサー

Claims (5)

1. 冷却用蒸発器の風上側に加温用凝縮器を配置するとともに、前記加温用凝縮器と補助ヒータを一体的に構成したヒートポンプ加温サイクルを用いた自動販売機。
2. 加温用凝縮器の凝縮温度を検知する温度センサーを備え、温度センサーの値が所定値になるように補助ヒータの電力を調整するヒートポンプ加温サイクルを用いた請求項１に記載の自動販売機。
3. 冷却用蒸発器の風上側に加温用凝縮器を配置するとともに、庫内ファンの風下側に補助ヒータを備えたヒートポンプ加温サイクルを用いた自動販売機。
4. 吹出し空気温度を検知する温度センサーを備え、温度センサーの値が所定値となるように補助ヒータの入力を調整するヒートポンプ加温サイクルを用いた請求項３に記載の自動販売機。
5. ヒートポンプ加温サイクルの蒸発温度が一定時間の間、所定値以下になると、ヒートポンプ加温サイクルの稼働を停止して、補助ヒータのみで加温を継続するヒートポンプ加温サイクルを用いた自動販売機。

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