JP2008107880A - 自動販売機 - Google Patents

Abstract

【課題】電磁弁の開口時間を十分に確保することで圧縮機の吐出側と吸入側の圧力バランスをとることができる自動販売機を提供する。
【解決手段】圧縮機３停止時からの時間を計測するタイマー１６と、タイマー１６で計測した時間とあらかじめ設定された閉口時間を比較し、タイマー１６で計測した時間が閉口時間に達していない場合電磁弁５ａ，５ｂを閉口とし、タイマー１６で計測した時間が電磁弁閉口時間に達していた場合電磁弁５ａ，５ｂを開口する制御部９ａを構成することで、圧縮機３の吐出側と吸入側の圧力バランスを十分確保でき、高効率低トルクの圧縮機を搭載する冷却装置の起動不良を解消し、故障率も低減することができる自動販売機を提供することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、商品収納装置に収納された商品を冷却または加温して商品を販売するようにした自動販売機に関し、特に高効率低トルクの圧縮機を備えた冷却装置の電磁弁制御装置に関するものである。

従来、この種の自動販売機の冷却装置の電磁弁制御装置として圧縮機の運転開始直前に電磁弁を開口する手段を採用しているものがあった（特許文献１参照）。

図８は、前記文献に記載された従来の自動販売機に使用されている冷却装置の冷凍回路を概念的に示す図である。図９は、従来の冷凍回路における圧縮機の運転と停止、および電磁弁の開閉のタイミングを示すタイムチャートである。図８において、１は商品を収納する断熱構造の収納室、収納室１には蒸発器２が配置され、収納室１の外に圧縮機３、凝縮器４が配置されている。そして凝縮器４と蒸発器２との間にはオン・オフ動作で開閉する電磁弁５とキャピラリ銅パイプ６が設けられて冷凍回路が構成されている。

すなわち、圧縮機３から吐出される高温高圧のガス状の冷媒は凝縮器４で冷却されて高温高圧のまま液化され、開とされた電磁弁５を経由しキャピラリ銅パイプ６を通過する間に減圧されて低温低圧の液体となる。そして、冷媒は蒸発器２に至って収納室１の内部空気から吸熱してガス化され、圧縮機３に吸入されて再び高温高圧のガスとして吐出される。このような冷却サイクルを繰り返すことにより収納室１の内部が冷却される。

そのほか、収納室１内には庫内の空気を攪拌する庫内ファン７、および庫内温度センサー８が設けられ、庫外には制御手段９、圧縮機３の吸引側に冷媒の逆止弁１３、凝縮器４にはその出口における冷媒温度を調整するための庫外ファン１０が設けられている。

収納室１の庫内温度が所定の運転停止温度まで冷却されると、制御手段９によって圧縮機３が停止されると共に電磁弁５が閉とされる。その後、収納室１の庫内温度が上昇して運転開始温度に到達すると制御手段９によって電磁弁５が開とされる。

そして、電磁弁５の開の時点を基準にして１０秒後に圧縮機３が制御手段９によって起動される。圧縮機３の起動前に電磁弁５が開とされることにより、圧縮機３の吐出側の高圧の冷媒が低圧の蒸発器２側へ移動して圧力が平衡化され差圧が解消される。そして、差圧が解消された状態で圧縮機３が起動されることから、圧縮機３には大きい負荷がかからず冷却できる。
特開２００４−１１８７８１号公報

しかしながら、前記従来の構成では、自動販売機の省エネ化およびノンフロン化に伴い、高効率低トルクの圧縮機を搭載する上で、吐出側と吸入側の圧力バランスをとるのに必要な時間を確保できず、圧縮機の起動不良を起こすという問題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、電磁弁の開口時間を十分に確保することで圧縮機の吐出側と吸入側の圧力バランスをと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。

前記従来の課題を解決するために、本発明の自動販売機は、商品を収納する断熱構造の収納室と、前記収納室外に配置される圧縮機と凝縮器、および前記収納室の下部に配置される蒸発器にて構成され冷媒が循環される冷凍回路を備え、前記収納室内に冷気攪拌用の庫内ファンを有する自動販売機の冷却装置において、前記凝縮器と前記蒸発器との間に配置された電磁弁と、前記圧縮機停止時からの時間を計測するタイマーと、前記タイマーで計測した時間とあらかじめ設定された電磁弁閉口時間を比較し、前記タイマーで計測した時間が電磁弁閉口時間に達していない場合前記電磁弁を閉口とし、前記タイマーで計測した時間が電磁弁閉口時間に達していた場合前記電磁弁を開口する制御部を構成することで、圧縮機の吐出側と吸入側の圧力バランスを十分確保でき、高効率低トルクの圧縮機を搭載する冷却装置の起動不良を解消し、故障率も低減することができる。

また、前記タイマーで計測した時間とあらかじめ設定された電磁弁開口時間を比較し、前記タイマーで計測した時間が電磁弁開口時間に達していない場合前記電磁弁を開口とし、前記タイマーで計測した時間が電磁弁開口時間に達していた場合前記電磁弁を閉口する制御部を構成することで、起動不良を解消し故障率も低減することができるとともに、圧縮機の停止時間が長い場合においても高温高圧の冷媒が蒸発器に流入することによる熱ロスを最小にできる。

また、冷温設定毎に前記電磁弁の電磁弁開口時間を記憶する記憶部と、前記タイマーで計測した時間と前記記憶部で記憶した電磁弁開口時間を比較し、前記タイマーで計測した時間が電磁弁開口時間に達していない場合前記電磁弁を開口とし、前記タイマーで計測した時間が電磁弁開口時間に達していた場合前記電磁弁を閉口する制御部を構成することで、冷温設定毎に最適な電磁弁開口時間を設定し、起動不良を解消し故障率も低減することができるとともに、圧縮機の停止時間が長い場合においても高温高圧の冷媒が蒸発器に流入することによる熱ロスを最小にできる。

また、自動販売機の設けられた外気温度センサーと、外気温毎に前記電磁弁の電磁弁開口時間を記憶する記憶部と、前記タイマーで計測した時間と前記記憶部で記憶した電磁弁開口時間を比較し、前記タイマーで計測した時間が電磁弁開口時間に達していない場合前記電磁弁を開口とし、前記タイマーで計測した時間が電磁弁開口時間に達していた場合前記電磁弁を閉口する制御部を構成することで、外気温毎に最適な電磁弁開口時間を設定し、起動不良を解消し故障率も低減することができるとともに、圧縮機の停止時間が長い場合においても高温高圧の冷媒が蒸発器に流入することによる熱ロスを最小にできる。

本発明の自動販売機は、圧縮機の吐出側と吸入側の圧力バランスを十分確保でき、高効率低トルクの圧縮機を搭載する冷却装置の起動不良を解消し、故障率も低減することができる。

また、起動不良を解消し故障率も低減することができるとともに、圧縮機の停止時間が長い場合においても高温高圧の冷媒が蒸発器に流入することによる熱ロスを最小にできる。

また、冷温設定毎に最適な電磁弁開口時間を設定し、起動不良を解消し故障率も低減することができるとともに、圧縮機の停止時間が長い場合においても高温高圧の冷媒が蒸発器に流入することによる熱ロスを最小にできる。

また、外気温毎に最適な電磁弁開口時間を設定し、起動不良を解消し故障率も低減することができるとともに、圧縮機の停止時間が長い場合においても高温高圧の冷媒が蒸発器に流入することによる熱ロスを最小にできる。

請求項１に記載の発明は、商品を収納する断熱構造の収納室と、前記収納室外に配置される圧縮機と凝縮器、および前記収納室の下部に配置される蒸発器にて構成され冷媒が循環される冷凍回路を備え、前記収納室内に冷気攪拌用の庫内ファンを有する自動販売機の冷却装置において、前記凝縮器と前記蒸発器との間に配置された電磁弁と、前記圧縮機が運転停止時に一定時間前記電磁弁を開口とする制御部を構成することで、圧縮機の吐出側と吸入側の圧力バランスを十分確保でき、高効率低トルクの圧縮機を搭載する冷却装置の起動不良を解消し、故障率も低減することができる。

請求項２に記載の発明は、前記圧縮機停止時からの時間を計測するタイマーと、前記タイマーで計測した時間とあらかじめ設定された電磁弁閉口時間を比較し、前記タイマーで計測した時間が電磁弁閉口時間に達していない場合前記電磁弁を閉口とし、前記タイマーで計測した時間が電磁弁閉口時間に達していた場合前記電磁弁を開口する制御部を構成することで、圧縮機の吐出側と吸入側の圧力バランスを十分確保でき、高効率低トルクの圧縮機を搭載する冷却装置の起動不良を解消し、故障率も低減することができる。

請求項３に記載の発明は、前記タイマーで計測した時間とあらかじめ設定された電磁弁開口時間を比較し、前記タイマーで計測した時間が電磁弁開口時間に達していない場合前記電磁弁を開口とし、前記タイマーで計測した時間が電磁弁開口時間に達していた場合前記電磁弁を閉口する制御部を構成することで、起動不良を解消し故障率も低減することができるとともに、圧縮機の停止時間が長い場合においても高温高圧の冷媒が蒸発器に流入することによる熱ロスを最小にできる。

請求項４に記載の発明は、冷温設定毎に前記電磁弁の電磁弁開口時間を記憶する記憶部と、前記タイマーで計測した時間と前記記憶部で記憶した電磁弁開口時間を比較し、前記タイマーで計測した時間が電磁弁開口時間に達していない場合前記電磁弁を開口とし、前記タイマーで計測した時間が電磁弁開口時間に達していた場合前記電磁弁を閉口する制御部を構成することで、冷温設定毎に最適な電磁弁開口時間を設定し、起動不良を解消し故障率も低減することができるとともに、圧縮機の停止時間が長い場合においても高温高圧の冷媒が蒸発器に流入することによる熱ロスを最小にできる。

請求項５に記載の発明は、自動販売機の設けられた外気温度センサーと、外気温毎に前記電磁弁の電磁弁開口時間を記憶する記憶部と、前記タイマーで計測した時間と前記記憶部で記憶した電磁弁開口時間を比較し、前記タイマーで計測した時間が電磁弁開口時間に達していない場合前記電磁弁を開口とし、前記タイマーで計測した時間が電磁弁開口時間に達していた場合前記電磁弁を閉口する制御部を構成することで、外気温毎に最適な電磁弁開口時間を設定し、起動不良を解消し故障率も低減することができるとともに、圧縮機の停止時間が長い場合においても高温高圧の冷媒が蒸発器に流入することによる熱ロスを最小にできる。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による自動販売機に使用されている冷却装置の冷凍回路を概念的に示す図である。図２は、本発明の実施の形態１による自動販売機のブロック図である。図３は、同実施の形態の動作を示すフローチャートである。

図１において収納室１ａ、１ｂは断熱壁で囲われた２つの庫室であり商品を収納できる。各収納室１ａ、１ｂには蒸発器２ａ、２ｂが配置されおり、庫内ファン７ａ、７ｂにより空気を循環させ商品を温度のバラツキなく冷却または加温する。

庫外には、圧縮機３と補助凝縮器１１と凝縮器４とドライヤー１２と各電磁弁５ａ、５ｂと逆止弁１３とアキュムレーター１４が配置されている。そして圧縮機３と補助凝縮器１１と凝縮器４とドライヤー１２と各電磁弁５ａ、５ｂと各キャピラリ銅パイプ６ａ、６ｂと各蒸発器２ａ、２ｂと逆止弁１３とアキュムレーター１４が順次配管で接続され冷凍回路が構成されている。

以上のように構成された自動販売機についてその動作を説明する。

収納室１ａ、１ｂに収納された商品を冷却する場合、圧縮機３の運転を行い、電磁弁５ａ、５ｂをオンすることにより蒸発器２ａ、２ｂが冷却され、庫内ファン７ａ、７ｂにより空気を循環させ商品を温度のバラツキなく冷却する。その時、圧縮機３と電磁弁５ａ、５ｂの制御は庫内温度センサー８ａ、８ｂで検知された温度により制御手段９ａにより制御される。なお、収納室１ａ、１ｂには加温ヒータ１５ａ、１５ｂが設けられており、加温設定の場合は加温ヒータ１５ａ、１５ｂに通電され圧縮機３と電磁弁５ａ、５ｂは停止される。

図２において、圧縮機３が停止時からの時間を計測するタイマー１６と庫内温度センサー８ａ、８ｂが接続され、圧縮機３が停止してから閉口時間Ａ１経過後に電磁弁５ａ、５ｂを開口する制御手段９ａである。制御手段９ａは圧縮機３と電磁弁５ａ、５ｂと加温ヒータ１５ａ、１５ｂに接続され制御する。

以上のように構成された自動販売機について図３でその動作を説明する。

ＳＴＥＰ１では、圧縮機３が停止してから電磁弁５ａ、５ｂを閉口する閉口時間Ａ１を設定する。

ＳＴＥＰ２では、タイマー１６の計測を開始する。ＳＴＥＰ３では、タイマー１６で計測した時間ａ１がＳＴＥＰ１で設定した閉口時間Ａ１以下と判断したとき再度ＳＴＥＰ３に戻り、時間ａ１が閉口時間Ａ１を越えたと判断したときＳＴＥＰ４で電磁弁５ａ、５ｂを開口する。

このように構成された自動販売機は、タイマー１６で計測した時間が閉口時間に達していた場合電磁弁５ａ、５ｂを開口する制御手段を構成することで、圧縮機３の吐出側と吸入側の圧力バランスを十分確保でき、高効率低トルクの圧縮機を搭載する冷却装置の起動不良を解消し、故障率も低減することができる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２による自動販売機のブロック図である。図５は、同実施の形態の動作を示すフローチャートである。

図４において、圧縮機３が停止時からの時間を計測するタイマー１６と庫内温度センサー８ａ、８ｂと冷温設定毎に圧縮機３が停止してから電磁弁５ａ、５ｂを開口させる開口時間Ｂ１を記憶した記憶部１７ａが接続され、圧縮機３が停止してから開口時間Ｂ１まで電磁弁５ａ、５ｂを開口し、開口時間Ｂ１を越えた場合電磁弁５ａ、５ｂを閉口する制御手段９ａである。制御手段９ａは圧縮機３と電磁弁５ａ、５ｂと加温ヒータ１５ａ、１５ｂに接続され制御する。

以上のように構成された自動販売機について図５でその動作を説明する。

ＳＴＥＰ１では、記憶部１７ａから圧縮機３が停止してから電磁弁５ａ、５ｂを開口する開口時間Ｂ１を冷温設定毎に設定する。

ＳＴＥＰ２では、電磁弁５ａ，５ｂを開口し、タイマー１６の計測を開始する。ＳＴＥＰ３では、タイマー１６で計測した時間ｂ１がＳＴＥＰ１で設定した開口時間Ｂ１以下と判断したとき再度ＳＴＥＰ３に戻り、時間ｂ１が開口時間Ｂ１を越えたと判断したときＳＴＥＰ４で電磁弁５ａ、５ｂを閉口する。

このように構成された自動販売機は、タイマー１６で計測した時間と記憶部１７ａに記憶され冷温毎に設定された開口時間を比較し、タイマー１６で計測した時間が開口時間に達していない場合電磁弁５ａ，５ｂを開口とし、タイマー１６で計測した時間が開口時間に達していた場合電磁弁５ａ，５ｂを閉口する制御部を構成することで、冷温設定毎に最適な開口時間を設定し、起動不良を解消し故障率も低減することができるとともに、圧縮機の停止時間が長い場合においても高温高圧の冷媒が蒸発器に流入することによる熱ロスを最小にできる。

（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３による自動販売機のブロック図である。図７は、同実施の形態の動作を示すフローチャートである。

図６において、圧縮機３が停止時からの時間を計測するタイマー１６と庫内温度センサー８ａ、８ｂと外気温度を検知する外気温度センサー１８と外気温毎に圧縮機３が停止してから電磁弁５ａ、５ｂを開口させる開口時間Ｃ１を記憶した記憶部１７ｂが接続され、圧縮機３が停止してから開口時間Ｃ１まで電磁弁５ａ、５ｂを開口し、開口時間Ｃ１を越えた場合電磁弁５ａ、５ｂを閉口する制御手段９ａである。制御手段９ａは圧縮機３と電磁弁５ａ、５ｂと加温ヒータ１５ａ、１５ｂに接続され制御する。

以上のように構成された自動販売機について図７でその動作を説明する。

ＳＴＥＰ１では、記憶部１７ｂから圧縮機３が停止してから電磁弁５ａ、５ｂを開口する開口時間Ｃ１を外気温毎に設定する。

ＳＴＥＰ２では、電磁弁５ａ，５ｂを開口し、タイマー１６の計測を開始する。

ＳＴＥＰ３では、タイマー１６で計測した時間ｃ１がＳＴＥＰ１で設定した開口時間Ｃ１以下と判断したとき再度ＳＴＥＰ３に戻り、時間ｃ１が開口時間Ｃ１を越えたと判断したときＳＴＥＰ４で電磁弁５ａ、５ｂを閉口する。

このように構成された自動販売機は、タイマー１６で計測した時間と記憶部１７ｂに記憶され外気温毎に設定された開口時間を比較し、タイマー１６で計測した時間が開口時間に達していない場合電磁弁５ａ，５ｂを開口とし、タイマー１６で計測した時間が開口時間に達していた場合電磁弁５ａ，５ｂを閉口する制御部を構成することで、外気温毎に最適な開口時間を設定し、起動不良を解消し故障率も低減することができるとともに、圧縮機の停止時間が長い場合においても高温高圧の冷媒が蒸発器に流入することによる熱ロスを最小にできる。

以上のように、本発明にかかる自動販売機は、圧縮機の停止時間が長い場合でも、蒸発器に流入することによる熱ロスを最小にできるので、同様の冷却システムを搭載した冷蔵庫などにも適用できる。

本発明の実施の形態１における自動販売機の冷却装置の冷凍回路図 本発明の実施の形態１における自動販売機のブロック図 本発明の実施の形態１の動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態２における自動販売機のブロック図 本発明の実施の形態２の動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態３における自動販売機のブロック図 本発明の実施の形態３の動作を示すフローチャート 従来の自動販売機の冷却装置の冷凍回路図 従来の自動販売機の冷却装置の冷凍回路における圧縮機の運転と停止、および電磁弁の開閉のタイミングを示すタイムチャート

符号の説明

１ａ 収納室
１ｂ 収納室
２ａ 蒸発器
２ｂ 蒸発器
３ 圧縮機
４ 凝縮器
５ａ 電磁弁
５ｂ 電磁弁
７ａ 庫内ファン
７ｂ 庫内ファン
９ａ 制御手段
９ｂ 制御手段
９ｃ 制御手段
１６ タイマー
１７ａ 記憶部
１７ｂ 記憶部
１８ 外気温度センサー

Claims (5)

1. 商品を収納する断熱構造の収納室と、前記収納室外に配置される圧縮機と凝縮器、および前記収納室の下部に配置される蒸発器にて構成され冷媒が循環される冷凍回路を備え、前記収納室内に冷気攪拌用の庫内ファンを有する自動販売機の冷却装置において、前記凝縮器と前記蒸発器との間に配置された電磁弁と、前記圧縮機が運転停止時に一定時間前記電磁弁を開口とする制御部から構成されたことを特徴とする自動販売機。
2. 前記圧縮機停止時からの時間を計測するタイマーと、前記タイマーで計測した時間とあらかじめ設定された電磁弁閉口時間を比較し、前記タイマーで計測した時間が電磁弁閉口時間に達していない場合前記電磁弁を閉口とし、前記タイマーで計測した時間が電磁弁閉口時間に達していた場合前記電磁弁を開口する制御部から構成されたことを特徴とする請求項１に記載の自動販売機。
3. 前記タイマーで計測した時間とあらかじめ設定された電磁弁開口時間を比較し、前記タイマーで計測した時間が電磁弁開口時間に達していない場合前記電磁弁を開口とし、前記タイマーで計測した時間が電磁弁開口時間に達していた場合前記電磁弁を閉口する制御部から構成されたことを特徴とする請求項１に記載の自動販売機。
4. 冷温設定毎に前記電磁弁の電磁弁開口時間を記憶する記憶部と、前記タイマーで計測した時間と前記記憶部で記憶した電磁弁開口時間を比較し、前記タイマーで計測した時間が電磁弁開口時間に達していない場合前記電磁弁を開口とし、前記タイマーで計測した時間が電磁弁開口時間に達していた場合前記電磁弁を閉口する制御部から構成されたことを特徴とする請求項３に記載の自動販売機。
5. 自動販売機の設けられた外気温度センサーと、外気温毎に前記電磁弁の電磁弁開口時間を記憶する記憶部と、前記タイマーで計測した時間と前記記憶部で記憶した電磁弁開口時間を比較し、前記タイマーで計測した時間が電磁弁開口時間に達していない場合前記電磁弁を開口とし、前記タイマーで計測した時間が電磁弁開口時間に達していた場合前記電磁弁を閉口する制御部から構成されたことを特徴とする請求項３に記載の自動販売機。

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