JP2008071021A - 自動販売機 - Google Patents

Abstract

【課題】ホット／コールド販売時において、熱源側熱交換器を蒸発器あるいは凝縮器へと頻繁な切替を行うと、それぞれの熱交換器に存在する冷媒量が異なるため、熱源側熱交換器内の過不足となる冷媒が冷凍サイクル中に放出あるいは吸入されることにより、冷凍サイクルが安定しなくなるという課題を有していた。
【解決手段】庫内冷却負荷が一時的になくなる場合でも、エジェクタ５２を経由する室外蒸発器５１に冷媒回路を切替ることで、ヒートポンプでの加温運転を継続でき、庫内冷却負荷の再発生時にも、電動膨張弁の切替のみで対応でき、頻繁な切替を行っても冷凍サイクルの安定性を確保できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、缶飲料などの商品を冷却あるいは加温して販売する自動販売機において、冷却によって生じる廃熱を利用して同時に加温を行う自動販売機に関するものである。

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おり、消費電力量削減手段として、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。

以下、図面を参照しながら従来の自動販売機を説明する。

図７は従来の自動販売機の冷媒回路図である。

図７において、熱源側ユニット２は、圧縮機２３と熱源側熱交換器２４と気液分離器２６などから構成されると共に、利用側ユニット１Ａ、１Ｂ及び１Ｃは、利用側熱交換器１４Ａ、１４Ｂ及び１４Ｃを有している。そして、熱源側熱交換器２４を圧縮機２３の冷媒吐出管３と冷媒吸込管４とに切替弁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。

そして、利用側ユニット１Ａの利用側熱交換器１４Ａ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１８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１４Ｂ、１４Ｃは、高圧ガス管７と低圧ガス管８とにそれぞれ切替弁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１９、２０を介して接続されている。

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。

先ず初めに特定庫２８Ａ、冷却加温庫２８Ｂ、２８Ｃ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。特定庫２８Ａ内、冷却加温庫２８Ｂ、２８Ｃ内で検出された温度が冷却設定温度以上であった場合、熱源側熱交換器２４の冷媒吐出管３の切替弁５Ａを開き、冷媒吸込管４の切替弁５Ｂを閉じ、且つ、利用側熱交換器１４Ｂ、１４Ｃの高圧ガス管７の切替弁１０Ａ、１１Ａを閉じ、低圧ガス管８の切替弁１０Ｂ、１１Ｂを開く。

これにより、圧縮機２３から吐出された冷媒は、冷媒吐出管３、切替弁５Ａ、熱源側熱交換器２４と順次流れてここで凝縮液化した後、冷媒流量制御弁２１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１８、１９、２０に分配され、ここで減圧される。

尚、冷媒流量制御弁２１は全開とすると共に、冷媒流量制御弁１８、１９、２０は、検出された温度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１８、１９、２０を経た冷媒は、各利用側熱交換器１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃに流入して蒸発気化した後、利用側熱交換器１４Ｂ、１４Ｃからは、切替弁１０Ｂ、１１Ｂを経て低圧ガス管８に入り、利用側熱交換器１４Ａ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２６を順次経て圧縮機２３に吸い込まれる。

このように、この場合には熱源側熱交換器２４は凝縮器として作用し、全利用側熱交換器１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃは蒸発器として作用するので、特定庫２８Ａ、冷却加温庫２８Ｂ及び２８Ｃ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２４の容量は、全利用側熱交換器１４Ａ〜１４Ｃ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１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃからの廃熱は、熱源側熱交換器２４にて十分に放散できる。

次に、特定庫２８Ａ及び冷却加温庫２８Ｂを冷却する一方、冷却加温庫２８Ｃは加温する場合について説明する。例えば特定庫２８Ａ及び冷却加温庫２８Ｂで検出された温度が冷却設定温度以上である場合、熱源側熱交換器２４の切替弁５Ａを開くと共に、切替弁５Ｂを閉じ、且つ、冷却する利用側熱交換器１４Ｂの切替弁１０Ａを閉じ、切替弁１０Ｂは開き、且つ、加温する利用側熱交換器１４Ｃの切替弁１１Ａを開き、切替弁１１Ｂは閉じる。

これにより、圧縮機２３から吐出された冷媒の一部は冷媒吐出管３、切替弁５Ａを順次経て、熱源側熱交換器２４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の切替弁１１Ａから利用側熱交換器１４Ｃへと流入する。そして、利用側熱交換器１４Ｃと熱源側熱交換器２４にて凝縮液化される。これら熱交換器１４Ｃ、２４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１８、１９で減圧された後、それぞれの利用側熱交換器１４Ａ、１４Ｂに流入して蒸発気化する。

尚、冷媒流量制御弁２０及び冷媒流量制御弁２１は全開とすると共に、冷媒流量制御弁１８、１９は、検出された温度に基づいて調節される。

利用側熱交換器１４Ａを得た冷媒は低圧ガス管８に、また、利用側熱交換器１４Ｂを経た冷媒は切替弁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、気液分離器２６を順次経て圧縮機２３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１４Ｃは凝縮器として作用するので、冷却加温庫２８Ｃは加温され、蒸発器として作用する利用側熱交換器１４Ａ、１４Ｂにて特定庫２８Ａ及び冷却加温庫２８Ｂは冷却されることになる。

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２０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、冷媒流量制御弁２１で圧力調整される。

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冷却加温庫２８Ｃ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。

次に、特定庫２８Ａを冷却すると共に、冷却加温庫２８Ｂ、２８Ｃは加温する場合について説明する。特定庫２８Ａ内で検出された温度が冷却設定温度以上である場合、熱源側熱交換器２４の切替弁５Ａ及び５Ｂを閉じ、且つ、加温する利用側熱交換器１４Ｂの切替弁１０Ａを開き、切替弁１０Ｂを閉じ、利用側熱交換器１４Ｃの切替弁１１Ａを開き、切替弁１１Ｂを閉じる。

これにより、圧縮機２３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の各切替弁１０Ａ、１１Ａ、から各利用側熱交換器１４Ｂ、１４Ｃへと流入し、これら利用側熱交換器１４Ｂ、１４Ｃ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１４Ｂ、１４Ｃ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の冷媒流量制御弁１８で減圧された後、利用側熱交換器１４Ａで蒸発気化される。

尚、冷媒流量制御弁１９、２０及び冷媒流量制御弁２１を全開とすると共に、冷媒流量制御弁１８は特定庫２８Ａで検出された温度に基づいて調節される。

利用側熱交換器１４Ａを得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２６を順次経て圧縮機２３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１４Ｂ、１４Ｃで冷却加温庫２８Ｂ、２８Ｃが加温され、蒸発器として作用する利用側熱交換器１４Ａで特定庫２８Ａが冷却されるようになる。

このように、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。

ここで、各利用側熱交換器１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃのそれぞれの容量は、利用側熱交換器１４Ａの容量（比率３）＝利用側熱交換器１４Ｂの容量（比率１）＋利用側熱交換器１４Ｃの容量（比率２）とされている。これにより、利用側熱交換器１４Ａ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１４Ｂ、１４Ｃを加温することができるため、熱源側熱交換器２４を使用して廃熱処理する必要が無くなり、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。
特開２００２−９２７２０号公報

しかしながら、上記従来の構成では、特定庫２８Ａを冷却すると共に、冷却加温庫２８Ｂ、２８Ｃを加温する場合において、低外気温時に、特定庫２８Ａ内の温度が冷却設定温度以下になると、庫内冷却を中断すべく冷媒流量制御弁１８を閉とし、熱源側熱交換器２４の切替弁５Ｂを開にすると共に、冷媒流量制御弁２１を開に切替なければならない。この切替動作に伴い、今まで利用側熱交換器１４Ａ内に存在していた気液ニ相冷媒は、圧縮機２３の冷媒吸込管４を通って、気液分離器２６へ一気に流れ、気液分離器２６の気液分離能力を越えて、液冷媒が圧縮機２３へと返流され、液圧縮が発生し、圧縮機２３が破損してしまうという課題が発生する。また、気液分離器２６の容量を大きくして対処することも可能ではあるが、限られたスペースに収納しなければならず、設計上の課題が生じる。

さらに、熱源側熱交換器２４内に冷媒が満たされる間、利用側熱交換器１４Ｂ、１４Ｃ内の冷媒が一気に熱源側熱交換器２４内へと流れ込むため、利用側熱交換器１４Ｂ、１４Ｃ内で冷媒不足が発生し、加温能力が低下するという課題を有していた。

また、特定庫２８Ａ及び冷却加温庫２８Ｂを冷却する一方、冷却加温庫２８Ｃは加温する場合において、特定庫２８Ａ内の温度と、冷却加温庫２８Ｂ内の温度が、共に冷却設定温度以下になると、庫内冷却を中断すべく冷媒流量制御弁１８、１９を閉とし、熱源側熱交換器２４の切替弁５Ａを閉とし、切替弁５Ｂを開にすると共に、冷媒流量制御弁２１を全開から絞った状態に切替なければならない。この切替動作に伴い、今まで凝縮器として働いてきた熱源側熱交換器２４を蒸発器として働くように切替る。

このとき、熱源側熱交換器２４内に存在する気液ニ相冷媒は、高圧の凝縮器内に溜まっていたものであり、同じ容積の蒸発器と比較して、絶対量は１０倍程度多くなる。この多量の冷媒が、圧縮機２３の冷媒吸込管４を通って気液分離器２６へ一気に流れ、気液分離器２６の気液分離能力をはるかに越えて、液冷媒が圧縮機２３へと返流される。したがって、圧縮機２３で液圧縮が発生するのは避けられず、圧縮機２３が破損してしまう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、庫内冷却負荷が一時的になくなる場合でも、ヒートポンプによる加温を継続し、庫内冷却負荷の再発生時にも、電動膨張弁の切替のみで対応可能とし、頻繁な切替を行っても冷凍サイクルの安定性を確保できる自動販売機を提供することを目的とする。

複数の商品収納庫を有し、前記商品収納庫内にコールド室とホット／コールド切替室を備えた自動販売機において、圧縮機と、前記ホット／コールド切替室内に設置された冷却器および凝縮器と、前記コールド室内に設置された第二の蒸発器と、前記商品収納庫の外に設置された室外凝縮器と、前記商品収納庫の外に設置された室外蒸発器と、前記室外蒸発器の入口側にディフューザ側を接続したエジェクタと、前記室外凝縮器の出口側に前記エジェクタの駆動流側を接続し、前記冷却器の出口側に前記エジェクタの吸引流側を接続するよう構成し、前記ホット／コールド切替室を冷却する場合には、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記室外凝縮器で凝縮させた後、前記蒸発器と前記第二の蒸発器に供給し、前記ホット／コールド切替室を加温する場合には、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記凝縮器で一部を凝縮させてから、前記室外凝縮器に供給して再度凝縮させた後、前記第二の蒸発器に流すと共に、前記コールド室の温度が所定値以下になった場合に、前記室外蒸発器へ冷媒を流すよう切替ることで、前記ホット／コールド室のヒートポンプによる加温を継続させるものである。

これによって、コールド室を冷却する一方、ホット／コールド切替室は加温する場合において、コールド室の温度が冷却設定温度以下となり、庫内冷却を中断する時に、電動膨張弁を全閉にするとともに、庫内蒸発器内の残存冷媒は、エジェクタを介して室外蒸発器へと導かれ、蒸発した後に圧縮機へと還流するので、液圧縮を防止することができる。

また、庫内蒸発器と庫内凝縮器を別個に設けているので、切替時に室外蒸発器に庫内凝縮器内の冷媒が流入せず、加温能力が低下するのを防止できる。

また、１つの室外熱交換器を蒸発器あるいは凝縮器に切替えて使用するのではなく、室外蒸発器と室外凝縮器を個別に設けているので、切替の前後において、室外蒸発器は蒸発器として機能し、室外凝縮器は凝縮器として機能するので、室外凝縮器内の冷媒が一気に流出し、圧縮機へ雪崩れ込むのを未然に防止することができる。

以上のように、庫内冷却負荷が一時的になくなる場合でも、室外蒸発器に冷媒回路を切替ることで、ヒートポンプでの加温運転を継続でき、庫内冷却負荷の再発生時にも、電動膨張弁の切替のみで対応でき、頻繁な切替を行っても冷凍サイクルの安定性を確保できる。

また、コールド室を冷却する一方、ホット／コールド切替室を冷却する場合において、エジェクタの駆動流を閉止する全閉機能を持たせることにより、エジェクタの機能を停止させ、冷凍サイクルの効率が落ちるのを防止する。

また、庫内がホット／コールド切替室の加温のみとなる場合において、エジェクタの駆動流の絞りを調節可能にすることにより、電動膨張弁として機能させ、冷凍サイクルの効率が低下するのを防止する。

また、本発明の自動販売機は、室外凝縮器と室外蒸発器を互いに内部熱交換させたものである。

これによって、室外凝縮器と室外蒸発器が互いに熱交換し、排熱が回収されると共に、結露の発生も防止できる。

本発明の自動販売機は、庫内冷却負荷が一時的になくなる場合でも、室外蒸発器に冷媒回路を切替ることで、ヒートポンプでの加温運転を継続でき、庫内冷却負荷の再発生時にも、電動膨張弁の切替のみで対応でき、頻繁な切替を行っても冷凍サイクルの安定性を確保できる。

また、庫内冷却器からの冷媒を、エジェクタを介して室外蒸発器へ供給するため、エジェクタ効果によって昇圧された冷媒が圧縮機へと還流し、圧縮比が小さくなって圧縮機動力が減少し、ＣＯＰが向上する。

また、本発明の自動販売機は、室外凝縮器と室外蒸発器を相互に熱交換可能にしているので、冷凍サイクルの排熱を回収できると共に、室外熱交換器に空気中の水分が結露することを防止できる。

請求項１に記載の発明は、複数の商品収納庫を有し、前記商品収納庫内にコールド室とホット／コールド切替室を備えた自動販売機において、圧縮機と、前記ホット／コールド切替室内に設置された冷却器および凝縮器と、前記コールド室内に設置された第二の蒸発器と、前記商品収納庫の外に設置された室外凝縮器と、前記商品収納庫の外に設置された室外蒸発器と、前記室外蒸発器の入口側にディフューザ側を接続したエジェクタと、前記室外凝縮器の出口側に前記エジェクタの駆動流側を接続し、前記冷却器の出口側に前記エジェクタの吸引流側を接続するよう構成し、前記ホット／コールド切替室を冷却する場合には、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記室外凝縮器で凝縮させた後、前記蒸発器と前記第二の蒸発器に供給し、前記ホット／コールド切替室を加温する場合には、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記凝縮器で一部を凝縮させてから、前記室外凝縮器に供給して再度凝縮させた後、前記第二の蒸発器に流すと共に、前記コールド室の温度が所定値以下になった場合に、前記室外蒸発器へ冷媒を流すよう切替ることで、前記ホット／コールド室のヒートポンプによる加温を継続させるものであり、庫内冷却負荷が一時的になくなる場合でも、室外蒸発器に冷媒回路を切替ることで、ヒートポンプでの加温運転を継続でき、庫内冷却負荷の再発生時にも、電動膨張弁の切替のみで対応でき、切替に伴う室外蒸発器の温度変動も大きな差は生じないため、頻繁な切替を行っても冷凍サイクルの安定性を確保できる。

また、庫内冷却器から冷媒を、エジェクタを介して室外蒸発器へ供給し、昇圧した後に圧縮機へと還流させるので、圧縮比が小さくなり、ＣＯＰを向上することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、エジェクタの駆動流を閉止する機能を付加したものであり、コールド室を冷却する一方、ホット／コールド切替室を冷却する場合において、エジェクタの駆動流を全閉にすることにより、エジェクタの機能を停止させ、冷凍サイクルの効率が落ちるのを防止することができる。

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、庫内がホット／コールド切替室の加温のみとなる場合において、エジェクタの駆動流の絞りを調節可能にしたものであり、電動膨張弁として機能させ、冷凍サイクルの効率が低下するのを防止できる。

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、室外凝縮器と室外蒸発器を互いに内部熱交換させたものであり、排熱が回収されると共に、結露の発生も防止できる。

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冷媒回路図である。図２は、本発明の実施の形態１における自動販売機のエジェクタ断面図である。図３から図６は、本発明の実施の形態１における自動販売機の運転モード別の冷媒回路図であり、図３はＣＣＣモード時、図４はＣＣＨモード時、図５はＣＨＨモード時、図６は−ＨＨモード時の冷媒回路図を示す。

図において、自動販売機の庫内はホット／コールド切替室３１、コールド専用室３２、第二のコールド専用室３３を有し、切替室蒸発器３４はホット／コールド切替室３１内に設置され、切替室凝縮器４４はホット／コールド切替室３１内に設置され、蒸発器３５はコールド専用室３２内に設置され、第二の蒸発器３６は第二のコールド専用室３２内に設置され、室外凝縮器５０、室外蒸発器５１、圧縮機３８は貯蔵室の外に設置されている。

ここで、切替室蒸発器３４は蒸発器３５や第二の蒸発器３６と同様に、着霜を考慮したフィンチューブ熱交換器の形態とし、フィン間隔やチューブ間隔を比較的大きくとっている。この結果、十分な着霜耐力が得られ霜の目詰まりによる性能の大幅低下が回避できる。

一方、切替室凝縮器４４は入口側の温度が高く、出口側の温度が低い過熱蒸気との熱交換を考慮したフィンチューブ熱交換器の形態とし、フィン間隔やチューブ間隔を比較的小さく、かつ冷媒と空気の流れが対向流となるようにチューブの接続が設計されている。この結果、凝縮温度よりも高い吹出し空気温度が実現でき、高い熱交換効率が実現できる。

また、エジェクタ５２は、室外蒸発器５１の入口側にディフューザ側５３ａを接続し、室外凝縮器５０の出口側に駆動流側５３ｂを接続し、切替室蒸発器３４、蒸発器３５、第二の蒸発器３６の出口側に吸引流側５３ｃを接続するよう配設されている。

そして、膨張弁Ａ３９、膨張弁Ｂ４０、膨張弁Ｃ４１はそれぞれ通過する冷媒の圧力を低下するとともに閉塞機能を有したものであり、開閉弁Ａ４２、開閉弁Ｂ４３、開閉弁Ｃ４５、開閉弁Ｄ４６はそれぞれ冷媒の流れの有無を制御するものである。

以上のように構成された実施の形態１の自動販売機について、以下その動作を説明する。

まず、ホット／コールド切替室３１を冷却する場合、開閉弁Ａ４２と開閉弁Ｄ４６を開とし、開閉弁Ｂ４３と開閉弁Ｃ４５を閉として、圧縮機３８を駆動する。圧縮機３８から吐出された冷媒は、室外凝縮器５０で凝縮された後、それぞれ膨張弁Ａ３９、膨張弁Ｂ４０、膨張弁Ｃ４１で減圧されて、切替室蒸発器３４、蒸発器３５、第二の蒸発器３６へ供給される。そして、切替室蒸発器３４、蒸発器３５、第二の蒸発器３６で蒸発した冷媒は、エジェクタ５２の吸引流側５３ｃへと導かれる。また、室外凝縮器５０で凝縮された冷媒の一部は、エジェクタ５２の駆動流側５３ｂへと流入し、エジェクタ５２内部で減圧されると共に、吸引流側５２ｃの冷媒を吸引し、駆動流側５３ｂに流入した冷媒と吸引流側５３ｃに流入した冷媒を混合した後、減速過程で昇圧し、ディフューザ側５３ａより流出し、室外蒸発器５１で空気と熱交換した後、圧縮機１へと還流する。

このとき、エジェクタ５２の駆動流側５３ｂに閉止機能を持たせることにより、エジェクタの駆動流を全閉にすることができ、エジェクタの機能を停止させて、冷凍サイクルの効率が落ちるのを防止することができる。

また、ホット／コールド切替室３１、コールド専用室３２、第二のコールド専用室３３の内所定の温度に達した貯蔵室は、当該する膨張弁Ａ３９、膨張弁Ｂ４０、膨張弁Ｃ４１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３８の運転を停止する。

次に、ホット／コールド切替室３１を加温する場合、開閉弁Ａ４２と開閉弁Ｄ４６および膨張弁Ａ３９を閉とし、開閉弁Ｂ４３と開閉弁Ｃ４５を開として、圧縮機３８を駆動する。圧縮機３８から吐出された冷媒は、切替室凝縮器４４で一部が凝縮し、再度室外凝縮器５０で凝縮された後、それぞれ膨張弁Ｂ４０、膨張弁Ｃ４１で減圧されて、蒸発器３５、第二の蒸発器３６へ供給される。

そして、蒸発器３５、第二の蒸発器３６で蒸発した冷媒は、エジェクタ５２の吸引流側５３ｃへと導かれる。また、室外凝縮器５０で凝縮された冷媒の一部は、エジェクタ５２の駆動流側５３ｂへと流入し、エジェクタ５２内部で減圧されると共に、吸引流側１２ｃの冷媒を吸引し、駆動流側５３ｂに流入した冷媒と吸引流側５３ｃに流入した冷媒を混合した後、減速過程で昇圧し、ディフューザ側１２ｂより流出し、室外蒸発器５１で空気と熱交換した後、圧縮機１へと還流する。

また、コールド専用室３２、第二のコールド専用室３３の内所定の温度に達した貯蔵室は、当該する膨張弁Ｂ４０、膨張弁Ｃ４１を閉塞して冷媒の供給を停止する。

そして、コールド専用室３２と、第二のコールド専用室３３の２室が同時に所定の温度に到達した場合は、ホット／コールド切替室３１のヒートポンプによる加温を継続させるために、エジェクタ５２を膨張弁として機能させ、冷媒をコールド専用室３２、第二のコールド専用室３３とをバイバスさせて、室外蒸発器５１で蒸発させるヒートポンプサイクルを形成する。

このとき、庫内がホット／コールド切替室３１の加温のみとなる場合において、エジェクタ５２の駆動流の絞りを調節可能にすることにより、電動膨張弁として機能させ、冷凍サイクルの効率が低下するのを防止する。

また、例えばコールド専用室３２で再び冷却負荷が発生しても、膨張弁Ｂ４０を閉から開動作させるだけで、コールド専用室３２の冷却が可能となり、圧縮機３８のＯＮ／ＯＦＦ動作を伴わないので、冷凍サイクルに大きな温度変動を生じさせることもない。

さらに、すべての貯蔵室が所定の温度に達すると圧縮機３８の運転を停止する。

以上のように、本実施の形態においては、コールド専用室３２と、切替室蒸発器３４、切替室凝縮器４４を備えるホット／コールド切替室３１と、商品収納庫の外に設置した室外凝縮器５０と、室外蒸発器５１と、エジェクタ５２とを備えることにより、庫内冷却負荷が一時的になくなる場合に、エジェクタ５２を経由させて室外蒸発器５１へ冷媒を供給することにより、商品収納室をバイパスさせた形で冷凍サイクルを構成でき、ホット／コールド切替室３１でのヒートポンプによる加温を継続させることができる。

また、庫内冷却負荷の再発生時にも、膨張弁の切替のみで対応でき、切替に伴う室外蒸発器５１の温度変動も大きな差は生じないため、頻繁な切替を行ってもサイクルの安定性を確保できる。

また、庫内蒸発器からの冷媒を、エジェクタ５２を介して室外蒸発器５１へ供給するため、エジェクタ効果によって昇圧された冷媒が圧縮機３８へと還流し、圧縮比が小さくなって圧縮機動力が減少し、ＣＯＰが向上する。

また、本発明の自動販売機は、室外凝縮器５０と室外蒸発器５１を相互に熱交換可能にしているので、冷凍サイクルの排熱を回収できると共に、室外蒸発器５１に空気中の水分が結露することを防止できる。

以上のように、本発明にかかる自動販売機は、庫内冷却負荷が一時的になくなる場合でも、冷凍サイクルの安定性を損なわずに、ヒートポンプによる加温を継続させることができ、冷温ショーケース等の冷温蔵庫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冷媒回路図 本発明の実施の形態１における自動販売機のエジェクタ断面図 本発明の実施の形態１における自動販売機のＣＣＣモード時の冷媒回路図 本発明の実施の形態１における自動販売機のＣＣＨモード時の冷媒回路図 本発明の実施の形態１における自動販売機のＣＨＨモード時の冷媒回路図 本発明の実施の形態１における自動販売機の−ＨＨモード時の冷媒回路図 従来の自動販売機の冷媒回路図

符号の説明

３１ ホット／コールド切替室
３２ コールド専用室
３３ 第二のコールド専用室
３４ 切替室蒸発器
３５ 蒸発器
３６ 第二の蒸発器
３８ 圧縮機
４４ 切替室凝縮器
５０ 室外凝縮器
５１ 室外蒸発器
５２ エジェクタ
５３ａ ディフューザ側
５３ｂ 駆動流側
５３ｃ 吸引流側

Claims (4)

1. 複数の商品収納庫を有し、前記商品収納庫内にコールド室とホット／コールド切替室を備えた自動販売機において、圧縮機と、前記ホット／コールド切替室内に設置された冷却器および凝縮器と、前記コールド室内に設置された第二の蒸発器と、前記商品収納庫の外に設置された室外凝縮器と、前記商品収納庫の外に設置された室外蒸発器と、前記室外蒸発器の入口側にディフューザ側を接続したエジェクタと、前記室外凝縮器の出口側に前記エジェクタの駆動流側を接続し、前記冷却器の出口側に前記エジェクタの吸引流側を接続するよう構成し、前記ホット／コールド切替室を冷却する場合には、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記室外凝縮器で凝縮させた後、前記蒸発器と前記第二の蒸発器に供給し、前記ホット／コールド切替室を加温する場合には、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記凝縮器で一部を凝縮させてから、前記室外凝縮器に供給して再度凝縮させた後、前記第二の蒸発器に流すと共に、前記コールド室の温度が所定値以下になった場合に、前記室外蒸発器へ冷媒を流すよう切替ることで、前記ホット／コールド室のヒートポンプによる加温を継続させることを特徴とする自動販売機。
2. エジェクタの駆動流を閉止する機能を付加したことを特徴とする請求項１に記載の自動販売機。
3. エジェクタの駆動流の絞りを調節可能にしたことを特徴とする請求項１または２に記載の自動販売機。
4. 室外凝縮器と室外蒸発器を互いに内部熱交換させることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の自動販売機。

Images