JP2007226336A - 冷却ユニットおよび自動販売機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】バイパス手段800は内部熱交換器8に設置されるものであって、配管71aの内部熱交換器8の下流位置に設置された戻り電磁弁71vと、配管71aの内部熱交換器8の中間位置から分岐して配管71aの戻り電磁弁71vよりも下流位置に連通する第1バイパス配管81(第1バイパス電磁弁81vが設置されている)および第2バイパス配管82(第2バイパス電磁弁82vが設置されている)と、を有している。たとえば、二段圧縮機1から吐出される冷媒の吐出温度が高いとき、戻り電磁弁71vを閉じ、第1バイパス電磁弁81vまたは第1バイパス電磁弁82vを開く。
【選択図】図1
Description
しかしながら、高圧高温の冷媒を庫内蒸発器に供給するため、庫内蒸発器および配管系の耐圧性を高める必要が生じることから、製造コストが上昇し、また、過酷な使用環境によって機器の保全性が悪化するという問題があった。また、全商品収納庫をヒートポンプ運転によって加熱しようとしても、全ての庫内蒸発器において冷媒が凝縮するため冷媒が蒸発する工程が無くなり、結果として冷凍サイクルが形成されないことから、これを実施することができないという問題があった。このため、加熱ヒータを撤廃することができないことから、製造コストの低減や消費電力の削減が困難であった。さらに、庫内蒸発器を通過した後の冷熱を有する冷媒が、圧縮機に供給されるため、圧縮機の負担が増すという問題があった。
すなわち、かかる自動販売機は、二段式圧縮機(一段目圧縮部と二段目圧縮部とを具備)と、2段階の冷媒冷却手段(中間熱交換器とガスクーラとを具備)と、商品収納庫に設置された庫内蒸発器(以下「庫内蒸発器」と称す)と、商品収納庫の外に設置された庫内蒸発器(以下「庫内蒸発器」と称す)と、庫内蒸発器または庫外蒸発器を通過した後の冷媒が有する冷熱を、膨張機構に入る前の冷媒に受け渡す内部熱交換器と、を有するものであって、省エネ効果が発揮され、消費電力の低減による運転コストの低減、製造コストの低廉化、故障や劣化を抑えることによる保全性の向上という効果を奏するものである。
冷媒を冷却する中間熱交換器およびガスクーラと、
圧縮された冷媒を膨張する膨張機構と、
冷媒を蒸発または凝縮させる庫内蒸発器と、
前記庫内蒸発器を通過した冷媒の保有する冷熱の一部を前記膨張機構に流入する前の冷媒に受け渡す内部熱交換器とを具備し、
前記内部熱交換器の出口部に出口開閉手段を設置すると共に、前記内部熱交換器の中間部または入口部の一方または両方から、前記内部熱交換器の出口部の下流に連通するバイパス開閉手段を具備するバイパス配管を設けたことを特徴とする。
前記二段目圧縮部において圧縮された冷媒が前記庫内蒸発器のうちの一方の庫内蒸発器に直接供給され、
該一方の庫内蒸発器を通過した冷媒が直接、または全部若しくは一部が前記ガスクーラを経由して前記内部熱交換器に供給され、
前記内部熱交換器を通過した冷媒は前記膨張機構において膨張し、
該膨張した冷媒が前記庫内蒸発器のうちの他方の庫内蒸発器に供給され、
前記庫内蒸発器のうちの他方の庫内蒸発器を通過した冷媒が前記内部熱交換器に供給される際、
前記出口開閉手段および前記バイパス開閉手段をそれぞれ開閉して、当該冷媒が、前記内部熱交換器の全長を通過、または前記内部熱交換器を途中まで通過、あるいは前記内部熱交換器を通過しない、の何れかであることを特徴とする。
前記一段目圧縮部において圧縮された冷媒が前記二段目圧縮部に直接供給され、
前記二段目圧縮部において圧縮された冷媒が前記庫内蒸発器に直接供給され、
該庫内蒸発器を通過した冷媒が直接、または全部若しくは一部が前記ガスクーラを経由して前記内部熱交換器に供給され、
前記内部熱交換器を通過した冷媒は前記膨張機構において膨張し、
該膨張した冷媒が前記庫外蒸発器に供給され、
前記庫外蒸発器を通過した冷媒が前記内部熱交換器に供給される際、
前記出口開閉手段および前記バイパス開閉手段をそれぞれ開閉して、当該冷媒が、前記内部熱交換器の全長を通過、または前記内部熱交換器を途中まで通過、あるいは前記内部熱交換器を通過しない、の何れかであることを特徴とする。
該筐体を複数の商品収納庫に分割する仕切板と、
前記商品収納庫のそれぞれに対応する商品搬出口を具備し、前記開口部を開閉する断熱扉と、
前記商品収納庫のそれぞれに配置され、商品を収納して順次下方に搬出する機能を有する商品ラックと、
該商品ラックから落下した商品を前記商品搬出口に誘導するシュータと、
該シュータの下方に配置されて空気の流れを形成する送風手段と、
該送風手段によって形成された空気の流れを前記商品ラックの内部を経由して前記送風手段に循環させるための循環ダクトと、
請求項1乃至3の何れかに記載の冷却ユニットと、を有し、
前記冷却ユニットを構成する庫内蒸発器が、前記商品収納庫のシュータの下方に配置されていることを特徴とする。
まず、冷却ユニットの構成を説明し、ついで各運転モードにおける冷媒の流れを説明する。なお、以下、庫内蒸発器が3台である場合を例に説明しているが、本発明はこれに限定するものではなく、2台以上の何れの台数であってもよい。また、常に同時加熱冷却運転モードを実行するものであって、単独加熱運転モード(HHH運転モード)を実行しないものについては、庫外蒸発器の設置を省略してもよい。
図1および図2は本発明の実施形態1に係る冷却ユニットの構成を説明する構成図であって、それぞれ異なる冷媒の流れを示している。
図1および図1において、冷却ユニット100は、冷媒を圧縮する二段式圧縮機1の一段目圧縮部1aと、二段式圧縮機1の一段目圧縮部1aにより圧縮された冷媒(以下「中圧中温冷媒」と称す)を冷却する一段目熱交換器(以下「中間熱交換器」と称す)2と、中間熱交換器2により冷却された中圧中温冷媒を圧縮する二段式圧縮機1の二段目圧縮部1bと、二段式圧縮機1の二段目圧縮部1bにより圧縮された冷媒(以下「高圧高温冷媒」と称す)を冷却する一段目熱交換器(以下「ガスクーラ」と称す)3と、ガスクーラ3により冷却された冷媒を膨張する膨張機構4と、を有している。
また、蒸発後の低圧低温冷媒が依然保有する冷熱を回収する内部熱交換器8(以下「内部熱交換器」と称す)と、庫外蒸発器9と、各運転モードを実行するために前記機器同士を連通する配管と、を有している。なお、庫外蒸発器9には膨張機構4とを連結する配管49と、一段目圧縮部1aとを連結する配管91とが設置されている。
さらに、内部熱交換器8にはバイパス手段800が設置されている。バイパス手段800は、配管71aの内部熱交換器8の下流位置に設置された戻り電磁弁71vと、配管71aの内部熱交換器8の中間位置から分岐して配管71aの戻り電磁弁71vよりも下流位置に連通する第1バイパス配管81(第1バイパス電磁弁81vが設置されている)および第2バイパス配管82(第2バイパス電磁弁82vが設置されている)と、を有している。
なお、配管71aの内部熱交換器8の上流位置から分岐して配管71aの戻り電磁弁71vよりも下流位置に連通する第3バイパス配管83(第3バイパス電磁弁83vが設置されている)を設置してもよい。
なお、バイパス配管80を構成する配管の本数は限定するものではない。さらに、バイパス電磁弁80vは、全開または全閉する開閉弁であるものについて説明するが、所定流量を流す流量調整弁であってもよい。
図1において、庫内蒸発器6aを冷却して、庫内蒸発器6b、6cを加熱するものであって、冷媒は太い実線で示す配管を流れ、その流れ方向を矢印で示している。
すなわち、一段目圧縮部1aにおいて圧縮された冷媒は、二段目圧縮部1bに直接流入して、高圧高温になり(以下「高圧高温冷媒」と称す)、二段目圧縮部1bと庫内蒸発器6b、6cとを連結する配管16b、16cを経由して庫内蒸発器6b、6cに供給される。そこで、高圧高温冷媒は庫内蒸発器6b、6cの周囲の空気と熱交換して凝縮または降温するから、周囲の空気は加熱されることになる(以下「庫内蒸発器が加熱される」と記載する)。
そして、膨張機構4において断熱膨張し冷媒(以下「低圧低温冷媒」と称す)は、膨張機構4と庫内蒸発器6aとを連結する配管46aを経由して庫内蒸発器6aに供給される。そこで、低圧低温冷媒は庫内蒸発器6aの周囲の空気と熱交換して蒸発するから、周囲の空気は冷却されることになる(以下「庫内蒸発器が冷却される」と記載する)。
そして、庫内蒸発器6aを通過した低圧低温冷媒(庫内蒸発器を冷却したことにより、冷媒自体の温度は上昇している、以下「低圧中温冷媒」と称す)は、配管71aに流れ込み、内部熱交換器8を経由して二段式圧縮機1の一段目圧縮部1aに戻っている。このとき、以下のように、高圧中温冷媒と低圧中温冷媒との間で熱交換が実行される。
図2において、戻り電磁弁71vと第1バイパス電磁弁81vとは閉じ、第2バイパス電磁弁82vが開いている。このため、低圧中温冷媒は内部熱交換器8の途中から分岐している第2バイパス配管82に流入する。すなわち、前記熱交換が内部熱交換器8の上流側の一部において実行される。
このとき、熱交換に寄与する伝熱面積が変動するから、下流側のバイパス配管80を使用するほど、熱交換される熱量が増加することになる。
図3は本発明の実施形態1に係る冷却ユニットにおける熱交換の作用を説明するモリエル線図である。なお、温度を示す線の記載を省略している。
図3の(a)および(b)において、一段目圧縮部1aにおいて圧縮された冷媒(図中「イ」〜「ロ」)は、さらに、二段目圧縮部1bにおいて圧縮され高圧高温冷媒になる(図中「ロ」〜「ハ」)。すなわち、位置「ハ」で示す圧力と温度になっている。
そして、庫内蒸発器6b、6cにおいて周辺空気に温熱Q6を受け渡し(図中「ハ」〜「二」)、ガスクーラ3において温熱Q3を受け渡し(図中「ニ」〜「ホ」)、さらに、内部熱交換器8において温熱Q8を受け渡す(図中「ホ」〜「ヘ」)。
さらに、膨張機構4において断熱膨張した低圧低温冷媒(図中「ヘ」〜「ト」)は、庫内蒸発器6aにおいて周辺空気に冷熱q6を受け渡し(図中「ト」〜「チ」)、さらに、内部熱交換器8において低圧中温冷媒に冷熱q8を受け渡し(図中「チ」〜「イ」)、当初の一段目圧縮部1a(図中「イ」)に戻っている。
また、図3に示すように庫内蒸発器6a、6b、6cの熱交換性能が常に十分な場合は、その出口における冷媒の温度は流入する空気の温度に近くなる。このため、内部熱交換器8において、高圧中温冷媒と低圧中温冷媒との交換熱量(Q8、q8)が変化しても庫内蒸発器6a、6b、6cの出口における冷媒温度はほとんど変化しない。
図4は本発明の実施形態1に係る冷却ユニットにおけるバイパス手段の詳細を説明する構成図である。図4において、内部熱交換器8は二重配管構成であって、低圧中温冷媒が流れる配管71aが外側に配置され、その中を貫通して高圧中温冷媒が流れる配管34が配置されている。このとき、低圧中温冷媒は高圧中温冷媒の流れ方向とは逆の方向に流れ、いわゆる「カウンターフロー」になっているから、それぞれの位置における熱伝導を容易(温度差を確保)にするようになっている。
したがって、戻り電磁弁71vと第1バイパス電磁弁81vと第2バイパス電磁弁82vとを閉じて、第3バイパス電磁弁83vを開けば、低圧中温冷媒は、内部熱交換器を全く通過しないまま二段式圧縮機1に流入することになる。すなわち、高圧中温冷媒に温熱を受け渡さないから、庫内蒸発器6aを出たときの温度を略維持することになる。
図5は、図1に示す冷却ユニットにおけるバイパス手段の制御手段を説明する制御ブロック図である。図5において、CPU90には、二段式圧縮機1の吐出温度(高圧高温冷媒の温度に同じ)と、運転状況(たとえば、CHH運転モード等)が入力され、表1に示す要領に基づき、バイパス電磁弁80vを制御する(ON/OFF指令を発する)。
図6は、図1に示す冷却ユニットにおけるバイパス手段の制御フローを説明するフローチャートである。以下、ステップを「S」と記載する。図6において、二段式圧縮機1が起動(ON)されているか判断する(S1)。次に、二段式圧縮機1の吐出温度と運転状況とを読み込み(S2)、表1に示す要領に基づきバイパス電磁弁80vの切替え要領を判定する(S3)。さらに、バイパス電磁弁80vの切替えがあるか否か判断し(S4)、ある場合には、当該バイパス電磁弁80vに対して切替え指令を発し(S5)、ない場合には、そのまま終了する。
(あ)表1において、運転状態が冷却のみの場合(たとえば、CCC運転モード)、二段式圧縮機1から吐出された高圧高温冷媒の温度や圧力を極力小さくすることが運転効率を向上するために重要であるから、内部熱交換器の全ての伝熱面積を使うようにバイパス電磁弁80vを制御する。すなわち、戻り電磁弁71vのみ開き、第1バイパス電磁弁81vと第2バイパス電磁弁82vとを閉じる。
(い)一方、二段式圧縮機1から吐出された高圧高温冷媒の温度(以下「吐出温度」と称す)が上限設定温度(T2)より高い場合、バイパス手段800では二段式圧縮機1が吸入する低圧中温冷媒の温度(以下「吸入温度」と称す)を下げることができないから、他の手段(たとえば、中間熱交換器2やガスクーラ3に供給する風量を増す等)を実行する。
一方、ヒートポンプ運転によって、庫内を加熱する場合(たとえば、CHH運転モード等)、吐出温度は、できる限り高い方がよい。そこで、表1に示すような電磁弁切替え判定を行い、その指令に基づいてバイパス電磁弁80vを制御する(開く)。
(え)一方、戻り電磁弁71vが開いている状態(第1バイパス電磁弁81vと第2バイパス電磁弁82vが閉じている)で、吐出温度(T0)が下限設定温度(T1)より低い場合、戻り電磁弁71vを閉じて第1バイパス電磁弁81vを開く切替えをする。そうすると、低圧中温冷媒は内部熱交換器8の中間位置からバイパスされるため、伝熱面積が減少して温熱の受け渡し量が減り、吸入温度が上がることになる。
(か)一方、吐出温度(T0)が下限設定温度(T1)より低い場合、第1バイパス電磁弁81vを閉じて第2バイパス電磁弁82vを開く切替えをする。そうすると、低圧中温冷媒は内部熱交換器8のさらに上流からバイパスされるから、伝熱面積がさらに減少して温熱の受け渡し量が減り、吸入温度が上がることになる。
(き)なお、吐出温度(T0)が下限設定温度(T1)と上限設定温度(T2)の間にある場合は、バイパス電磁弁80vを切替えることなく、第1バイパス電磁弁81vを開いたままにしておく。
(冷却ユニットの構成)
図7〜図13は本発明の実施形態2に係る自動販売機に設置された冷却ユニットの運転モードを説明する模式図である。なお、実施形態1と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図7において、冷却ユニット200は、冷却ユニット100(実施形態1)と同じ機器を有し、以下に説明する冷媒の流れを実行するため、適宜、所定の機器間を連結する配管(電磁弁が設置されているものがある)を追加している。
なお、内部熱交換器8に設置されているバイパス手段800は、冷媒の流れ方に応じて、高圧高温冷媒または中圧中温冷媒に、低圧低温冷媒が依然保有する冷熱が受け渡されるものである(これについては別途詳細に説明する)。
図7に示すCHH運転モード1は、庫内蒸発器6aに低圧低温冷媒を、庫内蒸発器6b、6cに中圧中温冷媒を供給するものであって、冷媒は太い実線で示す配管を流れ、その流れ方向を矢印で示している。
すなわち、一段目圧縮部1aにおいて圧縮された中圧中温冷媒は、一段目圧縮部1aと庫内蒸発器6b、6cとを連結する配管16b、16cを経由して庫内蒸発器6b、6cに供給される。そこで、中圧中温冷媒は庫内蒸発器6b、6cの周囲の空気と熱交換して凝縮または降温するから、周囲の空気は加熱されることになる(以下「庫内蒸発器が加熱される」と記載する)。
そして、膨張機構4において断熱膨張した低圧低温冷媒は、膨張機構4と庫内蒸発器6aとを連結する配管46aを経由して庫内蒸発器6aに供給される。そこで、低圧低温冷媒は庫内蒸発器6aの周囲の空気と熱交換して蒸発するから、周囲の空気は冷却されることになる(以下「庫内蒸発器が冷却される」と記載する)。
なお、バイパス電磁弁80vの制御(開閉)は実施形態1に準じる、すなわち、前記吐出温度を「中圧中温冷媒(一段目圧縮部1aから吐出した冷媒)の温度」と読み替える。
このとき、庫内蒸発器6b、6cには、高圧高温冷媒に比較して低圧で低温である中圧中温冷媒が供給されるから、庫内蒸発器6b、6cに過酷な耐圧性が要求されることがなく、製造コストの上昇が抑えられ、且つ、故障や劣化のおそれが低減する。
図8に示すHHH運転モード2は、庫外蒸発器9を使用している。すなわち、庫外蒸発器9には膨張機構4とを連結する配管49と、一段目圧縮部1aとを連結する配管91とを開通し、二段式圧縮機1の一段目圧縮部1aと庫内蒸発器6aとを連結する配管16aと、庫内蒸発器6aと二段目圧縮部1bとを連結する配管61aとを開通している。
図9に示すCHH運転モード3は、庫内蒸発器6aに低圧低温冷媒を、庫内蒸発器6b、6cに高圧高温冷媒(高圧高温冷媒に同じ)を供給するものである。すなわち、一段目圧縮部1aにおいて圧縮された中圧中温冷媒は、中間熱交換器2において冷却され、二段目圧縮部1bにおいて高圧高温の高圧高温冷媒に圧縮される。そして、高圧高温冷媒は、二段目圧縮部1bと庫内蒸発器6b、6cとを連結する配管160b、160cを経由して庫内蒸発器6b、6cに供給される。
また、内部熱交換器8において、庫内蒸発器6aを通過した低圧低温冷媒の冷熱が庫内蒸発器6b、6cを通過した高圧高温冷媒に受け渡されることになる。そして、CHH運転モード1と同様に、バイパス電磁弁80vを実施形態1に準じて制御(開閉)する。このとき、前記吐出温度を「中圧中温冷媒(一段目圧縮部1aから吐出した冷媒)の温度」と読み替える。
図10に示すCHH運転モード4は、庫内蒸発器6aに低圧低温冷媒を、庫内蒸発器6bに中圧中温冷媒(中圧高温冷媒に同じ)を、庫内蒸発器6cに高圧高温冷媒(高圧高温冷媒に同じ)を供給するものである。すなわち、一段目圧縮部1aにおいて圧縮された中圧中温冷媒は、配管16bを経由して庫内蒸発器6bに供給される。そして、庫内蒸発器6bを通過した中圧中温冷媒は、配管61bを経由し二段目圧縮部1bに供給される。このとき、配管61bはバイパス配管62によって中間熱交換器2に連結しているから、庫内蒸発器6bを通過した中圧中温冷媒は、バルブ操作によってその全量または一部が中間熱交換器2を通過し、あるいは、その全量が中間熱交換器2を通過しないで、二段目圧縮部1bに供給されることになる。
また、内部熱交換器8において、庫内蒸発器6aを通過した低圧低温冷媒の冷熱が庫内蒸発器6cを通過する高圧高温冷媒に受け渡されることになる。そして、CHH運転モード1と同様に、バイパス電磁弁80vを実施形態1に準じて制御(開閉)する。このとき、前記吐出温度を「中圧中温冷媒(一段目圧縮部1aから吐出した冷媒)の温度」と読み替える。
図11および図12において、CHH運転モード5および6は、二段式圧縮機1の一段目圧縮部1aと中間熱交換器2とを連結する配管12と、二段式圧縮機1の二段目圧縮部1bとガスクーラ3とを連結する配管13と、配管16bと配管160cとを連結する配管16bcと、配管61bと配管68cとを連結する配管18bc(庫内蒸発器6cと内部熱交換器8とを連結する配管に相当する)とを開通している。なお、各配管には開閉バルブが設置されている。
そして、二段目圧縮部1bにおいて圧縮された高圧高温冷媒は、配管13を経由してガスクーラ3に供給され、さらに、内部熱交換器8および膨張機構4を経由して庫内蒸発器6aに供給される。
また、内部熱交換器8において、庫内蒸発器6aを通過した低圧低温冷媒の冷熱がガスクーラ3を通過した高圧高温冷媒に受け渡されることになる。そして、CHH運転モード1と同様に、バイパス電磁弁80vを実施形態1に準じて制御(開閉)する。このとき、前記吐出温度を「中圧中温冷媒(一段目圧縮部1aから吐出した冷媒)の温度」と読み替える。
また、内部熱交換器8において、庫内蒸発器6aを通過した低圧低温冷媒の冷熱がガスクーラ3を通過した高圧高温冷媒に受け渡されることになる。そして、CHH運転モード1と同様に、バイパス電磁弁80vを実施形態1に準じて制御(開閉)する。このとき、前記吐出温度を「中圧中温冷媒(一段目圧縮部1aから吐出した冷媒)の温度」と読み替える。
図13に示すHHH運転モード7は、庫外蒸発器9を有し、庫外蒸発器9と膨張機構4とを連結する配管49、および庫外蒸発器9と一段目圧縮部1aとを連結する配管91とが開通している。したがって、中圧中温冷媒は、配管16a、16bを経由して庫内蒸発器6a、6bに供給され、庫内蒸発器6a、6bを通過した後は、配管61a、61bを経由して、直接または中間熱交換器2をバイパスして二段目圧縮部1bに戻っている。そして、二段目圧縮部1bにおいて圧縮された高圧高温冷媒は、配管160cを経由して庫内蒸発器6cに供給され、庫内蒸発器6cを通過した後は、配管68cを経由して、直接またはガスクーラ3をバイパスして内部熱交換器8に流れ込んでいる。
また、内部熱交換器8において、庫外蒸発器9を通過した低圧低温冷媒は内部熱交換器8に流入するから、低圧低温冷媒が保有する冷熱が、膨張機構4に流入直前の高圧中温冷媒に受け渡されることになる。そして、CHH運転モード1と同様に、バイパス電磁弁80vは実施形態1に準じて制御(開閉)される。このとき、前記吐出温度は「中圧中温冷媒(一段目圧縮部1aから吐出した冷媒)の温度」と読み替えられる。
(自動販売機)
図14および図15は本発明の実施形態3に係る自動販売機を示す、図14は側面視の断面図、図15は正面視の断面図である。図14、15において、自動販売機600は、断熱材によって囲まれ一面に開口部を具備する筐体601(以下「キャビネット」と称す)と、キャビネット601を商品収納庫602a、602b、602cに分割する仕切り板603ab、603bcと、商品Sを補充する際に開閉する断熱扉604(以下「商品補充用扉」と称す)と、キャビネット601と外気とを遮断するための断熱扉605(以下「内扉」と称す)と、収納した各種商品Sの表示や販売する商品を選択する選択ボタン等が配置された前扉606とを有している。
なお、符号に付した添え字「a、b、c」は、それぞれ商品収納庫602a、602b、602cに設置されることを示し、商品収納庫602a、602b、602cにおいて共通する内容については添え字「a、b、c」を省略する。
そして、商品収納庫602はシュータ610によって上下に区分され、その下方部分に庫内部品収納室612が形成されている。庫内部品収納室612には冷却ユニット100の庫内蒸発器6(図1参照)と、庫内蒸発器6を通過する風流れを形成して庫内空気を循環するための送風手段614(以下「庫内ファン」と称す)が設置されている。
さらに、庫内部品収納室612の下方には、機械室619と電装品収納室620が形成され、機械室619には冷却ユニット100の二段式圧縮機1やガスクーラ3に送風する庫外ファン30等が、電装品収納室620には自動販売機600を制御する各電装品および冷却ユニット100の制御手段の一部が収容されている(図示しない)。
すなわち、同時加熱冷却運転(商品収納庫の加熱と冷却を同時に行うヒートポンプ運転)時には、蒸発温度の設定値を第1の設定温度として蒸発温度を制御し、加熱単独運転(いずれの商品収納庫においても冷却負担が無いヒートポンプ運転)時には、熱収支バランスを保つために庫外へ冷気を排熱する冷凍回路構成に切替えて庫内を加熱して、冷熱を庫外へ排熱する。
1a 一段目圧縮部
1b 二段目圧縮部
2 中間熱交換器
3 ガスクーラ
4 膨張機構
5 冷媒分配手段(電磁弁)
6 庫内蒸発器
7 冷媒分配手段(電磁弁)
8 内部熱交換器
9 庫外蒸発器
30 庫外ファン
71v 戻り電磁弁
81 第1バイパス配管(バイパス配管)
82 第2バイパス配管(バイパス配管)
83 第3バイパス配管(バイパス配管)
81v 第1バイパス電磁弁(バイパス電磁弁)
82v 第2バイパス電磁弁(バイパス電磁弁)
83v 第3バイパス電磁弁(バイパス電磁弁)
100 冷却ユニット
200 冷却ユニット
600 自動販売機
601 キャビネット
602 商品収納庫
604 断熱扉
605 断熱扉
606 前扉
608 商品ラック
609 商品取出し口
610 シュータ
612 庫内部品収納室
614 庫内ファン
615 ファンカバー
616 空気吹出口
617 循環ダクト
619 機械室
620 電装品収納室
660 熱交換室
800 バイパス手段
Claims (4)
- 冷媒を中間圧力にまで圧縮する一段目圧縮部および冷媒を所定圧力にまで圧縮する二段目圧縮部とを具備する二段式圧縮機と、
冷媒を冷却する中間熱交換器およびガスクーラと、
圧縮された冷媒を膨張する膨張機構と、
冷媒を蒸発または凝縮させる庫内蒸発器と、
前記庫内蒸発器を通過した冷媒の保有する冷熱の一部を前記膨張機構に流入する前の冷媒に受け渡す内部熱交換器とを具備し、
前記内部熱交換器の出口部に出口開閉手段を設置すると共に、前記内部熱交換器の中間部または入口部の一方または両方から、前記内部熱交換器の出口部の下流に連通するバイパス開閉手段を具備するバイパス配管を設けたことを特徴とする冷却ユニット。 - 前記一段目圧縮部において圧縮された冷媒が前記二段目圧縮部に直接供給され、
前記二段目圧縮部において圧縮された冷媒が前記庫内蒸発器のうちの一方の庫内蒸発器に直接供給され、
該一方の庫内蒸発器を通過した冷媒が直接、または全部若しくは一部が前記ガスクーラを経由して前記内部熱交換器に供給され、
前記内部熱交換器を通過した冷媒は前記膨張機構において膨張し、
該膨張した冷媒が前記庫内蒸発器のうちの他方の庫内蒸発器に供給され、
前記庫内蒸発器のうちの他方の庫内蒸発器を通過した冷媒が前記内部熱交換器に供給される際、
前記出口開閉手段および前記バイパス開閉手段をそれぞれ開閉して、当該冷媒が、前記内部熱交換器の全長を通過、または前記内部熱交換器を途中まで通過、あるいは前記内部熱交換器を通過しない、の何れかであることを特徴とする請求項1記載の冷却ユニット。 - 冷媒を蒸発または凝縮させる庫外蒸発器が設置され、
前記一段目圧縮部において圧縮された冷媒が前記二段目圧縮部に直接供給され、
前記二段目圧縮部において圧縮された冷媒が前記庫内蒸発器に直接供給され、
該庫内蒸発器を通過した冷媒が直接、または全部若しくは一部が前記ガスクーラを経由して前記内部熱交換器に供給され、
前記内部熱交換器を通過した冷媒は前記膨張機構において膨張し、
該膨張した冷媒が前記庫外蒸発器に供給され、
前記庫外蒸発器を通過した冷媒が前記内部熱交換器に供給される際、
前記出口開閉手段および前記バイパス開閉手段をそれぞれ開閉して、当該冷媒が、前記内部熱交換器の全長を通過、または前記内部熱交換器を途中まで通過、あるいは前記内部熱交換器を通過しない、の何れかであることを特徴とする請求項1記載の冷却ユニット。 - 断熱材によって囲まれ一面に開口部を具備する筐体と、
該筐体を複数の商品収納庫に分割する仕切板と、
前記商品収納庫のそれぞれに対応する商品搬出口を具備し、前記開口部を開閉する断熱扉と、
前記商品収納庫のそれぞれに配置され、商品を収納して順次下方に搬出する機能を有する商品ラックと、
該商品ラックから落下した商品を前記商品搬出口に誘導するシュータと、
該シュータの下方に配置されて空気の流れを形成する送風手段と、
該送風手段によって形成された空気の流れを前記商品ラックの内部を経由して前記送風手段に循環させるための循環ダクトと、
請求項1乃至3の何れかに記載の冷却ユニットと、を有し、
前記冷却ユニットを構成する庫内蒸発器が、前記商品収納庫のシュータの下方に配置されていることを特徴とする自動販売機。
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