JP2008051417A - Cooling device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、商品収納庫の内部に収容された商品を冷却する自動販売機などの冷却装置に関する。 The present invention relates to a cooling device such as a vending machine that cools products stored in a product storage.
従来の自動販売機の冷凍機においては、例えばR407c等のフロン系ガスが用いられ、そのようなフロン系ガスは大気中に放出されると、温室効果による地球温暖化を助長する。そのため、環境保護の観点からフロン系ガスの使用が世界的に規制される趨勢にある。
そのような背景において、近年、スターリング冷凍機が注目されている。スターリング冷凍機は、外部に圧縮機や凝縮器等を備えていない自己冷却型の冷凍機であり、内部のガスを往復圧縮機で圧縮、膨張させることで、低温の冷熱部と、高温の高熱部とを発生するものである。ここに、ガスとしては、ヘリウムガス等の自然冷媒が用いられており、フロン系ガスを用いないので、スターリング冷凍機は地球環境に優しいものである。
しかしながら、スターリング冷凍機は、ガスの圧縮及び膨張による冷凍効果を利用するものであるため、圧縮・膨張空間の構造に制約があり、冷熱発生部の面積が僅かな部分に限られるという特質を有する。
In a conventional vending machine refrigerator, for example, a fluorocarbon gas such as R407c is used, and when such a fluorocarbon gas is released into the atmosphere, it promotes global warming due to the greenhouse effect. For this reason, the use of CFCs is in a global trend from the viewpoint of environmental protection.
In such a background, in recent years, Stirling refrigerators have attracted attention. A Stirling refrigerator is a self-cooling type refrigerator that does not have an external compressor or condenser. By compressing and expanding the internal gas using a reciprocating compressor, the low-temperature cooling unit and the high-temperature high heat Part. Here, a natural refrigerant such as helium gas is used as the gas, and since a chlorofluorocarbon-based gas is not used, the Stirling refrigerator is friendly to the global environment.
However, since the Stirling refrigerator uses the refrigeration effect due to the compression and expansion of gas, the structure of the compression / expansion space is limited, and the area of the cold heat generating part is limited to a small part. .
そこで、スターリング冷凍機を自動販売機に適用するためには、小さな冷熱発生部にサーモサイフォンを使用して効率的に冷熱を蒸発器へ移送し、その冷熱を蒸発器で熱交換した空気を商品収納庫内に循環させることにより各商品収納庫の内部に収容された商品を冷却することが知られている。(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、この種の自動販売機に使用される冷却装置には、下記の問題点があった。
(1)サーモサイフォンは、重力を利用して冷媒を循環させるため、スターリング冷凍機と蒸発器との間に所定の高さの差を必要とする。
(2)一方でスターリング冷凍機と蒸発器とを収納する機械室には、自動販売機の飲料収納数を増やすために極力高さが低いことが要求されているため、高さの制限がある。
そこで、本発明は上記の点にかんがみなされたものであり、高さに制限のある機械室空間であっても、スターリング冷凍機で発生した冷熱を利用して各商品収納庫に収容された商品を効率的に冷却することで環境にやさしい自動販売機などの冷却装置を提供することを目的とする。
However, the cooling device used in this type of vending machine has the following problems.
(1) Since the thermosiphon circulates the refrigerant using gravity, a predetermined height difference is required between the Stirling refrigerator and the evaporator.
(2) On the other hand, since the machine room for storing the Stirling refrigerator and the evaporator is required to be as low as possible in order to increase the number of beverages stored in the vending machine, there is a restriction on the height. .
Therefore, the present invention is considered in view of the above points, and even if the machine room space is limited in height, the products stored in the respective product storage boxes using the cold generated by the Stirling refrigerator. The purpose is to provide an environmentally friendly cooling device such as a vending machine by efficiently cooling the container.
上記した目的を達成するために、請求項1に係る発明の冷却装置は、スターリング冷凍機で発生した冷熱を移送させるための冷熱移送手段と、前記冷熱移送手段により移送させた冷熱を利用して、商品収納庫の庫内を循環する空気を冷却させるための蒸発器と、前記商品収納庫の下方に位置し、断熱壁にて前記商品収納庫と連通した流入路および流出路を区画形成するとともに、前記流入路と前記流出路との間に前記蒸発器を収容してなる冷却容器と備え、前記商品収納庫に収容させた商品を前記冷却容器に収容した蒸発器により冷却するための冷却装置において、前記蒸発器は、前記冷熱移送手段から流入する冷媒を分岐させる分岐ヘッダーと、前記冷熱移送手段へ流出する冷媒を集合させる集合ヘッダーと、該分岐ヘッダーと該集合ヘッダーとの間を並列に接続された配管とからなる配管群を有し、前記配管群の最上段に前記集合ヘッダーの出口が位置し、前記配管群の最下段に前記分岐ヘッダーの入口が位置することを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, a cooling device according to a first aspect of the present invention uses a cold heat transfer means for transferring cold heat generated in a Stirling refrigerator, and uses the cold heat transferred by the cold heat transfer means. And an evaporator for cooling the air circulating through the interior of the product storage, and an inflow path and an outflow path that are located below the product storage and communicate with the product storage by a heat insulating wall. And a cooling container configured to store the evaporator between the inflow path and the outflow path, and cooling the product stored in the product storage by the evaporator stored in the cooling container. In the apparatus, the evaporator includes a branch header for branching the refrigerant flowing in from the cold heat transfer means, a collect header for collecting the refrigerant flowing out to the cold heat transfer means, the branch header, and the collect head. A pipe group consisting of pipes connected in parallel with each other, the outlet of the assembly header is located at the uppermost stage of the pipe group, and the inlet of the branch header is located at the lowermost stage of the pipe group It is characterized by doing.
また、本発明の請求項2に係る冷却装置は、上記請求項1において、前記冷却容器内の前記流入路の流入口から前記蒸発器の風上側面に向かってその断面積を漸次増大することを特徴とする。
また、本発明の請求項3に係る冷却装置は、上記請求項1において、前記冷却容器内の前記流出路の流出口から前記蒸発器の風下側面から流出口に向かってその断面積を漸次減少することを特徴とする。
The cooling device according to claim 2 of the present invention is the cooling device according to claim 1, wherein the cross-sectional area is gradually increased from the inlet of the inflow path in the cooling vessel toward the windward side surface of the evaporator. It is characterized by.
A cooling device according to a third aspect of the present invention is the cooling device according to the first aspect, wherein the cross-sectional area gradually decreases from the outlet of the outflow passage in the cooling vessel toward the outlet from the leeward side surface of the evaporator. It is characterized by doing.
本発明に請求項1に係る冷却装置によれば、前記蒸発器は、流入する冷媒を分岐させる分岐ヘッダーと、流出する冷媒を集合させる集合ヘッダーと、該分岐ヘッダーと該集合ヘッダーとの間を並列に接続された配管とからなる配管群を有し、前記配管群の最上段に前記集合ヘッダーの出口が位置し、前記配管群の最下段に前記分岐ヘッダーの入口が位置するので、高さ制限を有する機械室内においてもスターリング冷凍機と蒸発器との高さが確保できる結果、スターリング冷凍機で発生した冷熱を利用して各商品収納庫に収容された効率的に商品を冷却することができる。
また、本発明に請求項2に係る冷却装置によれば、冷却容器内の流入路の流入口から前記蒸発器の風上側面に向かって漸次増大するので、流体抵抗が少なく、蒸発器の全面に略均一に商品収納庫内の循環空気を流入させることが出来る結果、効率的に商品を冷却することができる。
According to the cooling device according to claim 1 of the present invention, the evaporator includes a branch header for branching the refrigerant flowing in, a header for collecting the refrigerant flowing out, and a space between the branch header and the header. A pipe group consisting of pipes connected in parallel, the outlet of the collective header is located at the uppermost stage of the pipe group, and the inlet of the branch header is located at the lowermost stage of the pipe group. As a result of ensuring the height of the Stirling refrigerator and the evaporator even in the machine room with restrictions, it is possible to efficiently cool the products stored in each product storage using the cold generated by the Stirling refrigerator. it can.
Further, according to the cooling device of the present invention, the cooling device gradually increases from the inlet of the inflow passage in the cooling vessel toward the windward side surface of the evaporator, so that the fluid resistance is small and the entire surface of the evaporator is As a result, the circulating air in the product storage can be made to flow substantially uniformly into the product, so that the product can be efficiently cooled.
また、本発明に請求項3に係る冷却装置によれば、前記冷却容器内の前記流出路の流出口から前記蒸発器の風下側面から流出口に向かってその断面積を漸次減少するので、流体抵抗が少なく、商品収納庫内の循環空気の流量を増加させる結果、効率的に商品を冷却することができる。 In the cooling device according to claim 3 of the present invention, the cross-sectional area gradually decreases from the outlet of the outflow passage in the cooling container toward the outlet from the leeward side surface of the evaporator. As a result of less resistance and increasing the flow rate of circulating air in the product storage, the product can be efficiently cooled.
以下に添付図面を参照して、本発明に係る好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
(実施例1)
図1〜図5は、本発明に係る実施例1を説明した図である。図1は本発明に係る実施例1を示す自動販売機の全体図の斜視図であり、図2は図1に示した自動販売機の断面側面図である。図3は図1で示された自動販売機の商品収納庫底部を上方から見た断面図であり、図4は図1で示された自動販売機の機械室内の平面図である。図5は蒸発器の構造を説明する斜視図である。
これら図1〜図5において、自動販売機は、前面が開口した直方状の断熱体として形成された本体キャビネット10と、その前面に設けられた外扉20および内扉30と、本体キャビネット10の内部を上下2段に底板11にて区画形成し、上部を例えば2つの断熱仕切板41によって仕切られた3つの独立した商品収納庫40a、40b、40cと、下部に商品収納庫40a、40b、40cを冷却する冷却ユニット60を収納する機械室50と、商品収納庫40a、40b、40cと機械室50を跨いで商品収納庫40a、40b、40c内の冷却もしくは加熱された空気を循環させる冷熱循環手段80と、外扉20の内側に配設され、商品収納庫40a、40b、40c内の温度センサTにより自動販売機の冷却、加熱運転などを制御する制御手段100とを有して構成されている。
より詳細に説明すると、外扉20は、本体キャビネット10の前面開口を開閉するためのものであり、図には明示していないが、この外扉20の前面には、販売する商品Wの見本を展示する商品展示室、販売する商品Wを選択するための選択ボタン、貨幣を投入するための貨幣投入口、払い出された商品Wを取り出すための商品取出口21等々、商品Wの販売に必要となる構成が配置してある。
Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(Example 1)
FIGS. 1-5 is the figure explaining Example 1 which concerns on this invention. 1 is a perspective view of an overall view of a vending machine showing Embodiment 1 according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional side view of the vending machine shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the bottom of the product storage of the vending machine shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a plan view of the machine room of the vending machine shown in FIG. FIG. 5 is a perspective view for explaining the structure of the evaporator.
1 to 5, the vending machine includes a
More specifically, the
内扉30は、商品収納庫40a、40b、40cの前面を開閉し、内部の商品を保温するものであり、内部に断熱体を有する箱型形状の構造体である。
商品収納庫40a,40b,40cは、缶入り飲料やペットボトル入り飲料等の商品Wを所望の温度に維持した状態で収容するためのものであり、その収納庫の容量は商品収納庫40cが他の商品収納庫40a、40bより大きな態様で配分されている。その商品収納庫40a,40b,40cには、それぞれ、商品Wを上下方向に沿って並ぶ態様で収納し、販売信号により1個ずつ商品Wを排出するための商品搬出機構を備えた商品収納ラック、排出された商品Wを外扉の販売口21へ搬出する商品搬出シュート42を有している。
商品搬出シュート42は、商品搬出機構から搬出された商品Wを商品取出口21に導くためのものであり、商品収納庫の奥方から手前側に向けて漸次下方に傾斜する態様で商品収納庫40a,40b、40cに固定してあるプレート状部材である。また、冷熱循環手段80から吹出す冷却もしくは加熱された空気を通過させるようにその表面に多数の孔が穿設されている。
各商品収納庫40a,40b,40cの底部には、図3に示すように後述する流入口83a、流出口86bが形成している。
The
The
The merchandise carry-
As shown in FIG. 3, an
機械室50は、商品収納庫40a,40b,40cの下方に位置し冷却ユニット60を収納するための一個の空間であり、その高さ方向の制約として自動販売機の飲料収納数を増やすために極力低くすることが要求されている。
冷却ユニット60は、図2および図4に示すように、スターリング冷凍機61と、スターリング冷凍機61の高温部61bより高温排熱を移送する高熱移送手段64(高温部熱交換器62、第1配管63a、第2配管63bよりなる)と、移送された高温排熱を放熱する放熱器65と、その放熱された熱を自動販売機の外部に排気するファン66と、スターリング冷凍機61の低温部61aより冷熱を移送する冷熱移送手段69(低温部熱交換器67、液配管68a、気中配管68bよりなる)と、移送された冷熱を利用して庫内を冷却する蒸発器70とを備えて構成されている。
スターリング冷凍機61は、横置きに載置してあり、その先端部に稼動することにより冷熱を発生する低温部61aと、その中央側に高温排熱を発生する高温部61bとを有している。また、スターリング冷凍機61は、商品収納庫40a,40b、40cの内部に配設された温度センサTなどにより検知した温度に基づいて制御手段100により制御されるものである。
The
2 and 4, the
The Stirling
高温部熱交換器62は、スターリング冷凍機61の高温部61bから高温排熱を吸収するためのものであり、高温部61bの外周面に接した態様で接続している。この高温部熱交換器62の内部には冷媒を封入してあり、冷媒の通過路となる複数の細管が一列に並ぶ態様で形成してあり、高温部61bで発生した高温排熱と各細管を通過する冷媒との間で熱交換が行われる。ここに、冷媒としては、種々のものを用いることができるが、一例としては、不凍液として二酸化炭素が用いられる。
第1配管63aは、高温部熱交換器62と放熱器65とを繋ぐ管路であり、高温部熱交換器62で受熱した冷媒を放熱器65まで移動させるためのものである。
第2配管63bは、放熱器65と高温部熱交換器62とを繋ぐ管路であり、放熱器65で吸熱された冷媒を高温部熱交換器62まで移動させるためのものである。
The high temperature
The
The
放熱器65の構造はいわゆるフィンアンドチューブ型であり、その配設位置は機械室50の手前側上部であり、その中心はスターリング冷凍機61の中心より高い位置にある。
ファン66は、放熱器65の近傍に配設され、放熱器65により凝縮された冷媒の凝縮熱を自動販売機の外部に排気するためのものである。
低温部熱交換器67は、スターリング冷凍機61の低温部61aから冷熱を移送するためのものであり、低温部61aに外周面に接した態様で接続している。この低温部熱交換器67の内部には冷媒を封入してあり、冷媒の通過路となる複数の細管が一列に並ぶ態様で形成してあり、低温部61aで発生した冷熱により各細管を通過する冷媒が凝縮されて凝縮液になる。ここに、冷媒としては、例えば二酸化炭素等のように常温では気体であって、スターリング冷凍機61の低温部61aからの冷熱では凍らないもの(不凍冷媒)が用いられている。
The structure of the
The
The low temperature
液配管68aは、蒸発器70と低温部熱交換器67とを繋ぐ管路であり、低温部熱交換器67で凝縮した冷媒を液体の状態で低温部熱交換器67から蒸発器70まで移動させるためのものである。
気中配管68bは、低温部熱交換器67と蒸発器70とを繋ぐ管路であり、蒸発器70で蒸発した冷媒を気体の状態で蒸発器70から低温部熱交換器67まで移動させるためのものである。
液配管68aと気中配管68bとの配置関係は、図には明示していないが、気中配管68bが液配管68aの上方に位置するようにしてある。これは、気中配管68bを通過する冷媒の密度が液配管68aを通過する冷媒の密度よりも小さいためである。このような冷媒配管の構成では、冷媒が低温部熱交換器67と蒸発器70との間で相変化を繰り返しながら重力を利用して循環するものであり、ループ型サーモサイフォン式ヒートパイプと呼ばれるものである。
The
The
Although the arrangement relationship between the
蒸発器70は、冷媒の冷熱を商品収納庫40a,40b,40c内の空気と熱交換するためのものであり、低温部熱交換器67から所定の距離だけ下方に離隔した位置に取設され、対応する商品収納庫40a、40b,40cの下方に配設された冷熱容器90(詳細は後述)の内部に傾斜した態様で収容されている。また、蒸発器70は、高さ方向に短い断面構造を有し、図2に示すようにスターリング冷凍機61の中心と蒸発器70との中心が高さhを確保して取設されている。より具体的には、蒸発器70は、図5に示すように液配管68aより流入する液冷媒を分配させる分岐ヘッダー71と、気中配管68bへ流出する気体冷媒を集合させる集合ヘッダー72、分岐ヘッダー71と集合ヘッダー72との間を並列に(この例では4本)配設する並列配管73とで構成される配管群と、並列配管73に介挿されたフィン74を有して構成している。
The
分岐ヘッダー71は、液配管68a、並列配管73より径の大きい銅製の配管であり、その側面の最下部(入口)に液配管68aが接続され、その上方に等間隔にて並列配管73の一方側が並列に接続されている。また、分岐ヘッダー71の底面は冷熱容器90の底面に当接している。
集合ヘッダー72は、気体配管68b、並列配管73より径の大きい銅製の配管であり、その側面の最上部(出口)に気体配管68bが接続され、その下方に等間隔にて並列配管73の他方側が並列に接続されている。集合ヘッダー72の底面は分岐ヘッダー71の底面よりも高い態様で位置している。
並列配管73は、細長い直管をU字状に曲成したU字管73aとU字状の短いベンド管73bとを交互に連結した構成であり、蛇行状に形成した銅製の配管である。並列配管73は、蒸発器70が傾斜して取設されているので、分岐ヘッダー71側より集合ヘッダー72側に向けて漸次上方に傾斜した態様で配設されている。
The
The
The
フィン74は、U字管73aの直線部に等間隔で挿入、圧入されたアルミ製の平板状部材であり、庫内の空気との熱交換を促進するためのものである。
冷熱循環手段80は、図2に示すように庫内の空気を回収する背面ダクト81と、加熱もしくは冷却の通気流路を切り替える開閉機構82と、庫内の空気を加熱する加熱室84、庫内に空気を循環送風する送風ダクト87、庫内の空気を冷却する冷却容器90とを有して構成されている。
背面ダクト81は、商品収納庫40a,40b、40c内の商品Wを冷却または加熱した空気を蒸発器70もしくはヒータ85に戻すための通気流路であり、商品収納庫40a,40b、40cの背面にそれぞれ取設された断面コの字状の板状部材である。背面ダクト81は、上部が前面に向けて開口する吸込口を有し、下部が加熱室84に導通する流入口83aおよび冷却容器90に通じる流入口83bと連通している。
The
As shown in FIG. 2, the cold heat circulation means 80 includes a
The
開閉機構82は、加熱もしくは冷却された空気の通路を加熱室84または冷却容器90へ切り替えるためのものであり、一対の回動自在のフラッパーを有して構成されている。一方のフラッパーは、加熱室84からの流入口83aと冷却容器90からの流入口83bを切替え、他方のフラッパーは、加熱室84への流出口86aと冷却容器90への流出口86bを切替えるものである。具体的には、冷却運転時には、流入口83aと流出口86aとを閉成させ、流入口83bと流出口86bとを開成させる。一方、加熱運転時には、流入口83aと流出口86aとを開成させ、流入口83bと流出口86bとを閉成させる。
加熱室84は、前後方向に流入口83aと流出口86aとを有し、板状部材で構成された矩形状の空間であり、内部にヒータ85を取設し、庫内の空気を加熱するためのものである。
The opening /
The
送風ダクト87は、加熱室84で加熱した空気もしくは冷却容器90で冷却された空気を商品収納庫40a,40b、40cの内部に送風するためのものであり、内部に庫内ファン88を取設し、板状部材で構成された通気流路である。送風ダクト87は、前方が開口し、後方が開閉機構82を介して加熱室84と連通し、下方が開閉機構82を介して冷却容器90と連通している。
冷却容器90は、断熱壁91で構成した箱型構造体であり、底板11の下面側および機械室50の背面側に取設されている。冷却容器90の内部には、蒸発器70の吸込側と吐出側とを仕切るよう断熱壁94を設けることで、蒸発器70を境として後部が流入室92に前部が流出室93を形成している。
断熱壁91は、上方を開口し、断熱性材料で形成され、水平面の4周を囲繞する断熱側壁91aと、同じく断熱性材料で形成され、底面としての断熱底壁91bとにより構成されている。
The
The cooling
The
流入室92は、流入口83bと略同一断面で下方へ延出する第1流入部92aと、流入部92aより連接して蒸発器70の風上側前面へ徐々に断面を拡大する態様で形成された第2流入部92bとを有して構成されている。
流出室93は、蒸発器70の風下側後面と冷却容器の底壁91bとで形成される断面3角形の空間および蒸発器70の側面と冷却容器の側壁面91aと間で形成される断面台形の空間との2個の空間で構成される第1流出部93aと、仕切壁94と側壁面91aと間で形成され、流入口83bと略同一断面で上方へ延出する第2流出部93bとを有して構成されている。
仕切壁94は、天井面が流入口83b、流出口86bの間に位置し、底面が蒸発器70の集合ヘッダー72側に当接し、断面が略台形の断熱部材である。
The
The
The
制御手段100は、図1に示すように外扉20の内側に取設され、内部に主制御部、メモリなどを有し、庫内センサTの温度を検知して、冷却ユニット60およびヒータ85の運転を制御して、各商品収納庫40a,40b,40cの商品Wを所定の温度にするためのものである。
かかる構成において、まず、冷却ユニット60の冷媒の流れおよび冷却の動作を説明する。
スターリング冷凍機61の高温部61bからの高温排熱は、次のようにして自動販売機の外部に放出される。高温部61bに熱的に接続している高温部熱交換器62において高温排熱を移送された冷媒は、第1配管63aを通じて放熱器65まで移動し、放熱器65にて放熱される。放熱された熱は、ファン66によって自動販売機の外部に放出される。また、放熱器65で放熱した冷媒は、第2配管63bを通じて高温部熱交換器62まで移動し、この高温部熱交換器62で再び受熱することにより上記サイクルを繰り返すことになる。封入されている冷媒が二酸化炭素であるので、放熱器65内の温度が約31℃を超えると冷媒は凝縮することはなく、超臨界の状態で放熱するサイクルを繰り返すことになる。
また、スターリング冷凍機61の低温部61aからの冷熱を次のようにして蒸発器70の内部に移送する。低温部61aに熱的に接続している低温部熱交換器67において冷熱を移送された冷媒は、低温部熱交換器67内で凝縮し液体となって液配管68aを通じて蒸発器70の分岐ヘッダー71まで移動する。移動した冷媒は、分岐ヘッダー71より各並列配管73に分配され底部に滞留する。液冷媒は蒸発器70の外部からの空気と熱交換をして蒸発をし、その蒸発熱はその空気に伝達され、庫内に移送される。蒸発した冷媒は各並列配管73を上方に沿って上昇して集合ヘッダー72に集合して、気中配管68bを通じて低温部熱交換器67に戻され、吸熱して液体に戻るというサイクルを繰り返すことになる。並列配管73は、分岐ヘッダー71側より集合ヘッダー72側に向けて漸次上方に傾斜した態様で配設されてので、内部で蒸発する冷媒は漸次集合ヘッダー72側の方へ移送されることになり逆流することはない。
As shown in FIG. 1, the control means 100 is installed inside the
In this configuration, first, the refrigerant flow and cooling operation of the cooling
The high temperature exhaust heat from the
Moreover, the cold heat from the
次に、庫内の空気の循環による冷却の説明をする。冷却運転においては、図2に示すように開閉機構81が流入口83aと流出口86aとを閉成させ、流入口83bと流出口86bとを開成させる。この状態において、庫内ファン88が駆動すると、商品収納庫40a,40b,40cの内部の空気は、同図の矢印に示すように背面ダクト81、流入口83b、流入室92、蒸発器70に流入して冷却され、流出室93、流出口86b、送風ダクト87を通過して商品収納庫40a,40b,40cの内部に戻り、庫内の商品Wを冷却する。
流入室92は、流入口83bと略同一断面で下方へ延出する第1流入部92aと、流入部92aより連接して蒸発器70の前面へ徐々に断面を拡大する第2流入部92bとを有して形成されているので、通過する内部空気の流速が徐々に減速されるので、通路抵抗が少なく、蒸発器70へ略均一の風速で当たり熱交換の効率が良い。
Next, cooling by circulation of air in the warehouse will be described. In the cooling operation, as shown in FIG. 2, the opening /
The
この実施の形態による冷却装置によれば、蒸発器70は、流入する冷媒を分岐させる分岐ヘッダーと、流出する冷媒を集合させる集合ヘッダーと、該分岐ヘッダーと該集合ヘッダーとの間を並列に接続された配管とを有し、前記分岐ヘッダーの下端が前記集合ヘッダーの下端よりも低く位置したので、高さ制限を有する機械室内においてもスターリング冷凍機と蒸発器との高低差が確保でき、しかも蒸発した冷媒が逆流することが抑制される結果、スターリング冷凍機で発生した冷熱を利用して各商品収納庫に収容された効率的に商品を冷却することができる。
また、本発明に冷却装置によれば、冷却容器内の流入路が流入口から前記蒸発器の入口面(前面)に向かって漸次増大するので、流体抵抗が少なく、蒸発器の全面に略均一に商品収納庫内の循環空気を流入させることが出来る結果、効率的に商品を冷却することができる。
According to the cooling device according to this embodiment, the
Further, according to the cooling device of the present invention, since the inflow path in the cooling vessel gradually increases from the inlet toward the inlet face (front face) of the evaporator, the fluid resistance is small and substantially uniform over the entire face of the evaporator. As a result of circulating air in the product storage box, the product can be efficiently cooled.
(実施例2)
本願に係る実施の形態の実施例2として図6に示す。図6は実施例2の冷却装置を搭載した自動販売機の側面図である。
実施例1と相違する点は、冷却容器90内部の構成であり、具体的には蒸発器70が液配管68aに接続する分岐ヘッダー71側が手前側に配置されている点であり、その他の構成は実施例1と同一であるので、その説明を省略する。
冷却容器90は、断熱材で構成した箱型構造体であり、底板11の下側および機械室50の背面側に配置している。冷却容器90の内部には、蒸発器70の吸込側と吐出側とを仕切るよう断熱壁97を設けることで、吸込側に面する部分に流入室95を吐出側に面する部分に流出室96を形成している。
(Example 2)
FIG. 6 shows Example 2 of the embodiment according to the present application. FIG. 6 is a side view of a vending machine equipped with the cooling device of the second embodiment.
The difference from the first embodiment is the configuration inside the cooling
The cooling
流入室95は、流入口83bと略同一断面で下方へ延出する第1流入部95aと、流入部95aと連接して蒸発器70の側面を周回して蒸発器70の風上面側へと連通する第2流入部95bとを有して形成されている。
流出室96は、流出口86bに向かって断面を漸次拡大する第1流出部96aと、流出口86bと略同一断面で形成された第2流出部96bとを有して形成されている。
仕切壁97は、断面が略台形であり、天井面が流入口83bと流出口86bとの間に位置し、底面が蒸発器70の集合ヘッダー72側に当接する断熱構造体である。
かかる構成によれば、冷媒の流れは、前述のようにスターリング冷凍機61の低温部61aからの冷熱は、冷熱移送手段69を介して蒸発器70に移送される。
蒸発器70は、高さ方向に短い断面構造を有し傾斜して配設されているので、スターリング冷凍機61との高さhを確保して取設される結果、冷却性能が確保できる。また、蒸発器70内の並列配管73は、分岐ヘッダー71側より集合ヘッダー72側に向けて漸次上方に傾斜した態様で配設されてので、内部で蒸発する冷媒は漸次集合ヘッダー72側の方へ移送されることになり逆流することはない結果、冷却性能が低下することを抑制できる。
The
The
The
According to this configuration, in the refrigerant flow, the cold heat from the
Since the
また、冷却容器90内の第1流出路96aが流入口から前記蒸発器の風下側面から流出口に向かってその断面積を漸次増大するので、風下側面からの流速を低く押さえることにより流体抵抗を低減させ、商品収納庫内の循環空気の流量を増加させる結果、効率的に商品を冷却することができる。
Further, since the
以上のように、本発明に係る冷却装置は、スターリング冷凍機で発生した冷熱を利用して、例えば自動販売機等における複数の商品収納庫に収容された商品を冷却させるのに有用である。 As described above, the cooling device according to the present invention is useful for cooling products stored in a plurality of product storage boxes in, for example, a vending machine, using cold heat generated in a Stirling refrigerator.
10 本体キャビネット
40a 商品収納庫
40b 商品収納庫
40c 商品収納庫
42 シュート
50 機械室
60 冷却ユニット
61 スターリング冷凍機
62 高温部熱交換器
63a 第1配管
63b 第2配管
64 高温排熱移送手段
65 放熱器
66 ファン
67 低温部熱交換器
68a 液配管
68b 気中配管
69 冷熱移送手段
70 蒸発器
71 分岐ヘッダー
72 集合ヘッダー
73 並列配管
73a U字管
73b ベンド管
74 フィン
80 冷熱循環手段
81 背面ダクト
82 開閉機構
83a 流入口
83b 流入口
84 加熱室
85 ヒータ
86a 流出口
86b 流出口
87 送風ダクト
88 庫内ファン
90 容器(冷熱容器)
91 断熱壁
92 流入室
93 流出室
94 仕切壁
100 制御手段
DESCRIPTION OF
91
Claims (3)
前記冷熱移送手段により移送させた冷熱を利用して、商品収納庫の庫内を循環する空気を冷却させるための蒸発器と、
前記商品収納庫の下方に位置し、断熱壁にて前記商品収納庫と連通した流入路および流出路を区画形成するとともに、前記流入路と前記流出路との間に前記蒸発器を収容してなる冷却容器と備え、
前記商品収納庫に収容させた商品を前記冷却容器に収容した蒸発器により冷却するための冷却装置において、
前記蒸発器は、前記冷熱移送手段から流入する冷媒を分岐させる分岐ヘッダーと、前記冷熱移送手段へ流出する冷媒を集合させる集合ヘッダーと、該分岐ヘッダーと該集合ヘッダーとの間を並列に接続された配管とからなる配管群を有し、
前記配管群の最上段に前記集合ヘッダーの出口が位置し、前記配管群の最下段に前記分岐ヘッダーの入口が位置することを特徴とする冷却装置。 Cold transfer means for transferring cold generated in the Stirling refrigerator, and
An evaporator for cooling the air circulating in the warehouse of the product storage, using the cold transferred by the cold transfer means;
The inflow channel and the outflow channel that are located below the product storage and communicate with the product storage are partitioned by a heat insulating wall, and the evaporator is accommodated between the inflow channel and the outflow channel. Equipped with a cooling container
In the cooling device for cooling the product stored in the product storage by the evaporator stored in the cooling container,
The evaporator is connected in parallel between a branch header for branching the refrigerant flowing from the cold heat transfer means, a collect header for collecting the refrigerant flowing out to the cold heat transfer means, and the branch header and the collect header. A piping group consisting of
The cooling apparatus according to claim 1, wherein an outlet of the collective header is located at the uppermost stage of the pipe group, and an inlet of the branch header is located at the lowermost stage of the pipe group.
The cooling device according to claim 1, wherein the cross-sectional area gradually decreases from the outlet of the outflow passage in the cooling vessel toward the outlet from the leeward side surface of the evaporator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006228595A JP2008051417A (en) | 2006-08-25 | 2006-08-25 | Cooling device |
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Publications (1)
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JP2008051417A true JP2008051417A (en) | 2008-03-06 |
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2006
- 2006-08-25 JP JP2006228595A patent/JP2008051417A/en active Pending
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