JP2010014384A - Cooling and heating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の収納部を有し、各収納部を冷却または加熱するための冷却加熱装置に関するものである。 The present invention relates to a cooling and heating device having a plurality of storage units and cooling or heating each storage unit.
従来、この種の冷却加熱装置としては、物品を収納する複数の収納部と、各収納部に設けられた第1熱交換器、収納部外に設けられた第2熱交換器及び圧縮機を有する冷媒回路とを備え、圧縮機から吐出した冷媒を一部の第1熱交換器及び第2熱交換器において放熱させるとともに、一部の第1熱交換器及び第2熱交換器において放熱した冷媒をその他の第1熱交換器において吸熱させることにより、一部の熱交換器が設けられた収納部を加熱し、その他の熱交換器が設けられた収納部を冷却するヒートポンプ運転を行うものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
従来の冷却加熱装置では、冷却する収納部の全てが所定温度に達したときに圧縮機を停止するようになっており、加熱する収納部において第1熱交換器から放熱させることができないため、補助の電熱ヒータによって収納部を加熱している。電熱ヒータを利用した収納部の加熱は、冷媒回路のヒートポンプ運転を利用した収納部の加熱と比較してエネルギー効率が低いため、例えば冬季など冷却負荷が小さく加熱負荷が大きい設置条件では、電熱ヒータへの通電時間が長時間となり、消費電力量が著しく増加するおそれがある。 In the conventional cooling and heating device, the compressor is stopped when all of the storage units to be cooled reach a predetermined temperature, and heat cannot be released from the first heat exchanger in the storage unit to be heated. The storage portion is heated by an auxiliary electric heater. Heating the storage section using an electric heater is less energy efficient than heating the storage section using a heat pump operation of the refrigerant circuit. For example, in an installation condition where the cooling load is small and the heating load is large, such as in winter, the electric heater The energization time of the battery becomes long, and the power consumption may increase significantly.
本発明の目的とするところは、収納部の冷却を停止して加熱のみを行う場合においてもエネルギー効率の向上を図ることのできる冷却加熱装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a cooling and heating apparatus capable of improving energy efficiency even when cooling of a storage unit is stopped and only heating is performed.
本発明は前記目的を達成するために、物品を収納する複数の収納部と、各収納部に設けられた第1熱交換器、収納部外に設けられた第2熱交換器及び圧縮機を有する冷媒回路とを備えた冷却加熱装置において、前記圧縮機から吐出した冷媒を、加熱する収納部の第1熱交換器において放熱させ、第2熱交換器において吸熱させる外気吸熱用冷媒流路を備えている。 To achieve the above object, the present invention includes a plurality of storage units for storing articles, a first heat exchanger provided in each storage unit, a second heat exchanger and a compressor provided outside the storage unit. An external air endothermic refrigerant flow path that radiates the refrigerant discharged from the compressor in the first heat exchanger of the storage unit to be heated and absorbs heat in the second heat exchanger. I have.
これにより、第2熱交換器において外気からの吸熱が可能となることから、収納部の冷却を停止して加熱のみを行う場合においても、第2熱交換器において外気から吸熱した熱エネルギーが加熱する収納部の熱エネルギーとして利用される。 As a result, heat can be absorbed from the outside air in the second heat exchanger, so that the heat energy absorbed from the outside air is heated in the second heat exchanger even when the cooling of the storage unit is stopped and only heating is performed. It is used as thermal energy for the storage part.
本発明によれば、収納部の冷却を停止して加熱のみを行う場合においても、第2熱交換器において外気から吸熱した熱エネルギーを加熱する収納部の熱エネルギーとして利用することができるので、エネルギー効率の向上を図ることが可能となる。 According to the present invention, even when the cooling of the storage unit is stopped and only heating is performed, the heat energy absorbed from the outside air in the second heat exchanger can be used as the heat energy of the storage unit, Energy efficiency can be improved.
図1乃至図9は本発明の第1実施形態を示すもので、図1は自動販売機の全体斜視図、図2は自動販売機の正面断面図、図3は自動販売機の側面断面図、図4は冷媒回路を示す自動販売機の概略構成図、図5は制御系を示すブロック図、図6は全ての収納部を冷却する場合を示す自動販売機の概略構成図、図7は第1収納部を加熱し、第2収納部及び第3収納部を冷却する場合を示す自動販売機の概略構成図、図8は収納部の加熱のみ行う場合を示す自動販売機の概略構成図、図9は冷媒流路の切り換え動作に関する制御部の動作を示すフローチャートである。 1 to 9 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is an overall perspective view of a vending machine, FIG. 2 is a front sectional view of the vending machine, and FIG. 3 is a side sectional view of the vending machine. 4 is a schematic configuration diagram of a vending machine showing a refrigerant circuit, FIG. 5 is a block diagram showing a control system, FIG. 6 is a schematic configuration diagram of the vending machine showing a case where all storage units are cooled, and FIG. Schematic configuration diagram of a vending machine showing a case where the first storage unit is heated and the second storage unit and the third storage unit are cooled, and FIG. 8 is a schematic configuration diagram of the vending machine showing a case where only the storage unit is heated. FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the control unit regarding the refrigerant channel switching operation.
この冷却加熱装置としての自動販売機は、前面を開口した自動販売機本体10と、自動販売機本体10の前面を開閉する外扉20とを備えている。
The vending machine as the cooling and heating device includes a
自動販売機本体10は、内部を上下に仕切ることにより、上部に商品収納部30が設けられ、下部に機械室40が設けられている。
The vending machine
外扉20は、販売商品の商品サンプルを収納して展示するためのサンプル展示部21、商品選択スイッチ22、硬貨投入口23、紙幣投入口24、返却レバー25、硬貨返却口26及び商品取出口27が前面に設けられている。外扉20は、左右方向の一端側が自動販売機本体10の左右方向の一端側に回転自在に支持されている。
The
商品収納部30は、上面側、背面側、底面側及び左右両側面側が断熱材31によって形成され、商品収納部30の前面側は、断熱性の内扉32によって開閉されるようになっている。また、商品収納部30は、断熱性の仕切板33によって左右に仕切られており、第1収納部30a、第2収納部30b及び第3収納部30cが設けられている。第1収納部30a、第2収納部30b及び第3収納部30cのそれぞれには、商品を上下に積み重ねて収納し、下端側から商品を一つずつ搬出可能な商品収納コラム34が複数設けられている。
The
第1収納部30aには、第1収納部30aに収納された商品を冷却するための第1熱交換器としての第1蒸発器35aと、第1収納部30aに収納された商品を加熱するための第1熱交換器としての第1放熱器36aと、第1蒸発器35aまたは第1放熱器36aを流通する冷媒と熱交換する空気を流通させるための第1送風機37aと、第1放熱器36aによって商品を加熱する際に不足する熱量を補うための第1電熱ヒータ38aとが設けられている。
The first storage unit 30a heats the first evaporator 35a as a first heat exchanger for cooling the product stored in the first storage unit 30a, and the product stored in the first storage unit 30a. A first heat radiator 36a as a first heat exchanger for the first air blower 37a for circulating air that exchanges heat with the refrigerant flowing through the first evaporator 35a or the first heat radiator 36a, and the first heat radiation. A first
第2収納部30bには、第2収納部30bに収納された商品を冷却するための第1熱交換器としての第2蒸発器35bと、第2収納部30bに収納された商品を加熱するための第1熱交換器としての第2放熱器36bと、第2蒸発器35bまたは第2放熱器36bを流通する冷媒と熱交換する空気を流通させるための第2送風機37bと、第2放熱器36bによって商品を加熱する際に不足する熱量を補うための第2電熱ヒータ38bとが設けられている。
The second storage unit 30b heats the second evaporator 35b as a first heat exchanger for cooling the product stored in the second storage unit 30b, and the product stored in the second storage unit 30b. A second heat radiator 36b as a first heat exchanger, a
第3収納部30cには、第3収納部30cに収納された商品を冷却するための熱交換器としての第3蒸発器35cと、第1蒸発器35a、第2蒸発器35b及び第3蒸発器35cから流出する冷媒に更に吸熱させるための第4蒸発器35dと、第3蒸発器35c及び第4蒸発器35dを流通する冷媒と熱交換する空気を流通させるための第3送風機37cとが設けられている。また、第4蒸発器35dは、第3の蒸発器35cの空気流通方向上流側に配置されている。
The
本実施形態において、第1収納部30a及び第2収納部30bは、冷却または加熱の切り換えが可能であり、第3収納部30cは冷却専用となっている。
In the present embodiment, the first storage unit 30a and the second storage unit 30b can be switched between cooling and heating, and the
機械室40は、外気が内部を流通可能なように吸気口及び排気口が設けられている。機械室40内には、冷媒を圧縮するための圧縮機41と、機械室40内を流通する空気に対して放熱または吸熱する第2熱交換器としての外部熱交換器42と、機械室40内に外部の空気を流通させるための第1の機械室用送風機43及び第2の機械室用送風機44が設けられている。
The
圧縮機41は、低段側圧縮部41aと高段側圧縮部41bを有する二段圧縮機からなり、吸入した冷媒を低段側圧縮部41aにおいて圧縮し、低段側圧縮部41aにおいて圧縮された冷媒を更に高段側圧縮部41bにおいて圧縮して吐出するものである。二段圧縮機は、冷媒を二段階に圧縮することから、高い動作圧力及び高い差圧に対応することが可能であり、例えば二酸化炭素等を冷媒として用いた冷媒回路に適用される。
The
第1機械室用送風機43及び第2機械室用送風機44は、それぞれ電動モータによって駆動するようになっており、外部熱交換器42を流通する冷媒と熱交換する空気を流通させるようになっている。
The first
また、商品収納部30及び機械室40には、図4に示すような冷媒回路50が構成され、自然系冷媒であり高圧側が超臨界状態となる二酸化炭素が冷媒として用いられる。冷媒回路50は、第1蒸発器35a、第2蒸発器35b、第3蒸発器35c、第4蒸発器35d、第1放熱器36a、第2放熱器36b、圧縮機41、第4蒸発器35dから流出する冷媒と外部熱交換器42から流出する冷媒とを熱交換するための第1内部熱交換器51、第1内部熱交換器51を流出して圧縮機41に吸入される冷媒と第1放熱器36a及び第2放熱器36bから流出する冷媒とを熱交換するための第2内部熱交換器52、減圧手段としての第1〜第5膨張弁53a,53b,53c,53d,53e、冷媒の流路を開閉するための開閉弁としての第1〜第8電磁弁54a,54b,54c,54d,54e,54f,54g,54hを有し、銅管またはステンレス管によって接続されている。
Further, a
圧縮機41の冷媒吐出側は、第1放熱器36a及び第2放熱器36bのそれぞれの冷媒流入側に並列に接続され、第1放熱器36a及び第2放熱器36bの冷媒流入側の流路には、それぞれ第1電磁弁54a及び第2電磁弁54bが設けられている。第1放熱器36a及び第2放熱器36bの冷媒流出側は、第2内部熱交換器52の高圧冷媒流入側に並列に接続され、第2内部熱交換器52の高圧冷媒流出側は、外部熱交換器42の冷媒流入側に接続されている。外部熱交換器42の冷媒流入側の流路には、第1膨張弁53aと第3電磁弁54cが互いに並列に接続されている。また、第1膨張弁53a及び第3電磁弁54cと外部熱交換器42との間の流路には、圧縮機41の冷媒吐出側が第4電磁弁54dを介して接続されている。外部熱交換器42の冷媒流出側は、第1内部熱交換器51の高圧冷媒流入側に接続され、第1内部熱交換器51の高圧冷媒流出側は、第1蒸発器35a、第2蒸発器35b及び第3蒸発器35cそれぞれの冷媒流入側に並列に接続されている。第1蒸発器35a、第2蒸発器35b及び第3蒸発器35cの冷媒流入側の流路には、それぞれ第2膨張弁53b、第3膨張弁53c及び第4膨張弁53dが設けられ、第2膨張弁53b、第3膨張弁53c及び第4膨張弁53dの上流側の流路には、それぞれ第5電磁弁54e、第6電磁弁54f及び第7電磁弁54gが設けられている。また、第1内部熱交換器51の高圧冷媒流出側と第5電磁弁54e、第6電磁弁54f及び第7電磁弁54gとの間の流路には、第5膨張弁53eが設けられている。第1蒸発器35a、第2蒸発器35b及び第3蒸発器35cそれぞれの冷媒流出側は、第4蒸発器35dの冷媒流入側に並列に接続され、第4蒸発器35dの冷媒流出側は、第1内部熱交換器51の低圧冷媒流入側に接続されている。第1内部熱交換器51の低圧冷媒流出側は、第2内部熱交換器52の低圧冷媒流入側に接続され、第2内部熱交換器52の低圧冷媒流出側は、圧縮機41の冷媒吸入側に接続されている。また、第1内部熱交換器51の低圧冷媒流出側と第2内部熱交換器52の低圧冷媒流入側との間の流路には、外部熱交換器42の冷媒流出側と第1内部熱交換器51の高圧冷媒流入側との間の流路がバイパス流路によって接続され、バイパス流路には第8電磁弁54hが設けられている。
The refrigerant discharge side of the
また、この自動販売機は、第1収納部30a、第2収納部30b及び第3収納部30cの温度をそれぞれ制御するための制御部60を備えている。
The vending machine also includes a
制御部60は、マイクロコンピュータによって構成され、そのメモリには、第1収納部30a、第2収納部30b及び第3収納部30cの温度をそれぞれ制御するためのプログラムが記憶されている。また、制御部60には、図5に示すように、第1送風機37a、第2送風機37b、第3送風機37c、第1電熱ヒータ38a、第2電熱ヒータ38b、圧縮機41、第1機械室用送風機43、第2機械室用送風機44、第1〜第8の電磁弁54a,54b,54c,54d,54e,54f,54g,54h、各収納部30a,30b,30c内の温度を検出するための収納部用温度センサとしての第1〜第3温度センサ61a,61b,61cが接続されている。制御部60は、第1〜第3温度センサ61a,61b,61cの検出信号を受信し、第1〜第3温度センサ61a,61b,61cの検出信号に応じた出力信号を第1送風機37a、第2送風機37b、第3送風機37c、第1電熱ヒータ38a、第2電熱ヒータ38b、圧縮機41、第1機械室用送風機43、第2機械室用送風機44、第1〜第8電磁弁54a,54b,54c,54d,54e,54f,54g,54hに送信するようになっている。
The
以上のように構成された自動販売機において、第1収納部30a、第2収納部30b及び第3収納部30cを全て冷却する場合、第1電磁弁54a、第2電磁弁54b、第3電磁弁54c及び第8電磁弁54hを閉鎖し、第4電磁弁54d、第5電磁弁54e、第6電磁弁54f及び第7電磁弁54gを開放して冷媒回路50を冷却専用冷媒流路に設定し、第1送風機37a、第2送風機37b、第3送風機37c、圧縮機41、第1機械室用送風機43、第2機械室用送風機44を運転する。これにより、圧縮機41から吐出された冷媒は、図6に示すように、第4電磁弁54d、外部熱交換器42、第1内部熱交換器51の高圧側、第5膨張弁53eを順次流通し、分岐されて第5電磁弁54e、第6電磁弁54f及び第7電磁弁54gが設けられた流路に流入する。第5電磁弁54eが設けられた流路を流通する冷媒は、第2膨張弁53b、第1蒸発器35aを流通して第4蒸発器35dに流入し、第6電磁弁54fが設けられた流路を流通する冷媒は、第3膨張弁53c、第2蒸発器35bを流通して第4蒸発器35dに流入し、第7電磁弁54gが設けられた流路を流通する冷媒は、第4膨張弁53d、第3蒸発器35cを流通して第4蒸発器35dに流入する。第4蒸発器35dから流出した冷媒は、第1内部熱交換器51の低圧側及び第2内部熱交換器52の低圧側を通って圧縮機41に吸入される。
In the vending machine configured as described above, when all of the first storage unit 30a, the second storage unit 30b, and the
また、第1収納部30aを加熱し、第2収納部30b及び第3収納部30cを冷却する場合、第2電磁弁54b、第4電磁弁54d、第5電磁弁54e及び第8電磁弁54hを閉鎖し、第1電磁弁54a、第3電磁弁54c、第6電磁弁54f及び第7電磁弁54gを開放して冷媒回路50を冷却加熱用冷媒流路に設定し、第1送風機37a、第2送風機37b、第3送風機37c、圧縮機41、第1機械室用送風機43、第2機械室用送風機44を運転する。これにより、圧縮機41から吐出された冷媒は、図7に示すように、第1電磁弁54a、第1放熱器36a、第2内部熱交換器52の高圧側、第3電磁弁54c、外部熱交換器42、第1内部熱交換器51の高圧側、第5膨張弁53eを順次流通し、分岐されて第6電磁弁54f及び第7電磁弁54gが設けられた流路に流入する。第6電磁弁54fが設けられた流路を流通する冷媒は、第3膨張弁53c、第2蒸発器35bを流通して第4の蒸発器35dに流入し、第7電磁弁54gが設けられた流路を流通する冷媒は、第4膨張弁53d、第3蒸発器35cを流通して第4蒸発器35dに流入する。第4蒸発器35dから流出した冷媒は、第1内部熱交換器51の低圧側及び第2内部熱交換器52の低圧側を通って圧縮機41に吸入される。ここで、第2内部熱交換器52の高圧冷媒流出側から流出する冷媒は、第1膨張弁53aと第3電磁弁54cとの流通抵抗の差から、第1膨張弁53a側の冷媒流路を流通することなく第3電磁弁54c側の冷媒流路を流通する。
When the first storage unit 30a is heated and the second storage unit 30b and the
また、第2収納部30bを加熱し、第1収納部30a及び第3収納部30cを冷却する場合、第1電磁弁54a、第4電磁弁54d、第6電磁弁54f及び第8電磁弁54hを閉鎖し、第2電磁弁54b、第3電磁弁54c、第5電磁弁54e及び第7電磁弁54gを開放して冷媒回路50を冷却加熱用冷媒流路に設定し、第1送風機37a、第2送風機37b、第3送風機37c、圧縮機41、第1機械室用送風機43、第2機械室用送風機44を運転する。
When the second storage unit 30b is heated and the first storage unit 30a and the
更に、第1収納部30a及び第2収納部30bを加熱し、第3収納部30cを冷却する場合、第4電磁弁54d、第5電磁弁54e、第6電磁弁54f及び第8電磁弁54hを閉鎖し、第1電磁弁54a、第2電磁弁54b、第3電磁弁54c及び第7電磁弁54gを開放して冷媒回路50を冷却加熱冷媒流路に設定し、第1送風機37a、第2送風機37b、第3送風機37c、圧縮機41、第1機械室用送風機43、第2機械室用送風機44を運転する。
Further, when the first storage unit 30a and the second storage unit 30b are heated and the
前記のように、第1収納部30aを加熱し、第2収納部30b及び第3収納部30cを冷却するヒートポンプ運転中に、冷却する第2収納部30b及び第3収納部30cの温度制御は、それぞれ対応する第6電磁弁54f及び第7電磁弁54gの開閉によって行う。また、加熱する第1収納部30aの温度制御は、第1電磁弁54aの開閉と第1電熱ヒータ38a,38bへの通電及び通電の停止によって行う。加熱する第1収納部30aが設定温度以上となり、冷却する第2収納部30b及び第3収納部30cが設定温度以下となると、圧縮機41の運転を停止する。圧縮機41を停止する際、吸熱する第2蒸発器35b及び第3蒸発器35cの上流側に位置する第6電磁弁54f及び第7電磁弁54gを開放することにより、冷媒回路50内の圧力を均一化する。
As described above, during the heat pump operation that heats the first storage unit 30a and cools the second storage unit 30b and the
また、第1収納部30aを加熱し、第2収納部30b及び第3収納部30cを冷却するヒートポンプ運転中に、冷却する第2収納部30b及び第3収納部30cの温度が所定温度より高く、加熱する第1収納部30aの温度が所定温度以上となると、第1電磁弁54aを閉鎖して、第4電磁弁54dを開放して冷媒回路50を冷却専用冷媒流路に設定する。
In addition, during the heat pump operation that heats the first storage unit 30a and cools the second storage unit 30b and the
また、第1収納部30aを加熱し、第2収納部30b及び第3収納部30cを冷却するヒートポンプ運転中に、加熱する第1収納部30aが所定温度より低く、第2収納部30b及び第3収納部30cが所定温度以下となる場合には、第3電磁弁54c、第6電磁弁54f、第7電磁弁54gを閉鎖して、第8電磁弁54hを開放して冷媒回路50を外気吸熱用冷媒流路に設定する。これにより、圧縮機41から吐出された冷媒は、図8に示すように、第1電磁弁54a、第1放熱器36a、第2内部熱交換器52の高圧側、第1膨張弁53a、外部熱交換器42、第8電磁弁54h、第2内部熱交換器52の低圧側を順次流通して圧縮機41に吸入される。従って、冷媒回路50の冷媒は、加熱する第1収納部30aに対応する第1放熱器36aにおいて放熱し、外部熱交換器42において吸熱する。また、第1収納部30aの第1放熱器36aにおける放熱量が不足する場合、対応する第1電熱ヒータ38aへ通電することにより熱量が補われる。
In addition, during the heat pump operation that heats the first storage unit 30a and cools the second storage unit 30b and the
また、圧縮機41が停止している場合において、第1収納部30aの加熱のみを開始する際の制御部60の動作を図9のフローチャートを用いて説明する。
Further, the operation of the
圧縮機41が停止し(ステップS1)、冷却する第2収納部30b及び第3収納部30cの温度センサ61b,61cの検出温度Tが設定温度Tc以下であり(ステップS2)、加熱する第1収納部30aの温度センサ61aの検出温度が設定温度Thより低いときには(ステップS3)、冷媒回路50を冷却専用冷媒流路または冷却加熱用冷媒流路に設定し(ステップS4)、圧縮機41の運転を行う(ステップS5)。圧縮機41の運転開始から所定時間経過すると(ステップS6)、冷媒回路50を外気吸熱用冷媒流路に設定する(ステップS7)。
The
このように、本実施形態の自動販売機によれば、圧縮機41から吐出した冷媒を、加熱する収納部30a,30bの放熱器36a,36bにおいて放熱させ、外部熱交換器42において吸熱させる外気吸熱用冷媒流路を備えたので、収納部30a,30b,30cの冷却を停止して加熱のみを行う場合においても、外部熱交換器42において外気から吸熱した熱エネルギーを加熱する収納部30a,30bの熱エネルギーとして利用することができ、電熱ヒータ38a,38bのみによって収納部30a,30bを加熱する場合と比較してエネルギー効率の向上を図ることが可能となる。
As described above, according to the vending machine of the present embodiment, the refrigerant discharged from the
また、第1乃至第8電磁弁54a,54b,54c,54d,54e,54f,54g,54hと第1膨張弁53aによって冷却専用冷媒流路と冷却加熱用冷媒流路と外気吸熱用冷媒流路とを切り換えるようにしたので、四方弁等の高価な機器を用いることなく冷媒流路の切り換えを行うことができ、製造コストの低減を図ることが可能となる。
Also, the first to eighth
また、冷却専用冷媒流路または冷却加熱用冷媒流路から外気吸熱用冷媒流路に切り換える際に、外部熱交換器42から流出する冷媒を、第1内部熱交換器51を流通させることなく第2内部熱交換器52の圧縮機41に吸入される冷媒の流路に流通させるようにしたので、外気吸熱用冷媒流路において、外部熱交換器42から流出する冷媒と加熱する収納部30a,30bの放熱器36a,36bから流出する冷媒とを熱交換することができ、収納部30a,30bの加熱のみの運転においてもエネルギー効率の向上を図ることが可能となる。
In addition, when switching from the cooling-only refrigerant flow path or the cooling / heating refrigerant flow path to the outside air endothermic refrigerant flow path, the refrigerant flowing out of the
また、外部熱交換器42の冷媒流出側を、第1内部熱交換器51を介することなく、第2内部熱交換器52の圧縮機41に吸入される冷媒の流路に接続するバイパス流路と、バイパス流路に設けられた第8電磁弁54hとによって、外部熱交換器42から流出する冷媒の流路を、第1内部熱交換器51または第2内部熱交換器52に切り換えるようにしたので、簡単な構造によって外部熱交換器42のから流出する冷媒の流路を切り換えることができ、製造コストの低減を図ることが可能となる。
Further, a bypass flow path that connects the refrigerant outflow side of the
また、冷媒回路50を、冷却専用冷媒流路または冷却加熱用冷媒流路に設定した状態で圧縮機41の運転を開始し、所定時間経過後に外気吸熱用冷媒流路に切り換えるようにしたので、冷却専用冷媒流路または冷却加熱用冷媒流路に設定した状態で冷媒が外部熱交換器42において放出した熱を、外気吸熱用冷媒流路に設定した状態で冷媒が外部熱交換器42おいて吸収することができ、加熱する収納部30a,30bの加熱を短時間で行うことが可能となる。
In addition, since the
尚、前記実施形態では、外気吸熱用冷媒流路として、圧縮機41から吐出した冷媒を、加熱する収納部30a、30bの放熱器36a,36b、第2内部熱交換器52、第1膨張弁53a、外部熱交換器42、第2内部熱交換器52、圧縮機41に順次循環させるようにしたものを示したが、図10に示すように、外気吸熱用冷媒流路として、圧縮機41から吐出した冷媒を、加熱する収納部30a,30bの放熱器36a,36b、第2内部熱交換器52、第1膨張弁53a、外部熱交換器42、第1内部熱交換器51、第4膨張弁53e、第2乃至第4膨張弁53b,53c,53d、冷却する収納部30a,30b,30cの蒸発器35a,35b,35c、第4蒸発器35d、第1内部熱交換器51、第2内部熱交換器52、圧縮機41に順次循環させるようにしてもよい。この場合、外部熱交換器42において冷媒に吸熱させながら、一部の収納部30a,30b,30cを冷却すると同時にその他の収納部30a,30bを加熱することが可能となる。
In the above-described embodiment, the refrigerant discharged from the
また、前記実施形態では、膨張弁53a,53b,53c、53d,53eを用いたものを示したが、膨張弁の代わりにキャピラリチューブを用いるようにしても前記実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。 In the above embodiment, the expansion valves 53a, 53b, 53c, 53d, and 53e are used. Even if a capillary tube is used instead of the expansion valve, the same effect as in the above embodiment can be obtained. Is possible.
また、前記実施形態では、外部熱交換器42の冷媒流入側の流路に第1膨張弁53aを設け、第1蒸発器35a、第2蒸発器35b及び第3蒸発器35cの冷媒流入側の流路にそれぞれ第2膨張弁53b、第3膨張弁53c及び第4膨張弁53dを設け、第1内部熱交換器51の高圧冷媒流出側と第5電磁弁54e、第6電磁弁54f及び第7電磁弁54gとの間の流路に第5膨張弁53eを設けたものを示したが、外部熱交換器42の冷媒流入側の流路に第1の膨張弁53aを設けると共に第2乃至第4膨張弁53b,53c,53dのみを設けてもよいし、外部熱交換器42の冷媒流入側の流路に第1の膨張弁53aを設けると共に第5電磁弁54eのみを設けるようにしてもよい。
Moreover, in the said embodiment, the 1st expansion valve 53a is provided in the flow path of the refrigerant | coolant inflow side of the
図11は、本発明の第2実施形態を示すもので、冷媒回路を示す自動販売機の概略構成図である。尚、前記実施形態と同様の構成部分には同一の符号を付して示す。 FIG. 11 shows a second embodiment of the present invention and is a schematic configuration diagram of a vending machine showing a refrigerant circuit. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and shown to the component similar to the said embodiment.
この自動販売機は、外部熱交換器42が、第2内部熱交換器52の高圧側を通過した冷媒を放熱させるための放熱流路42aと、放熱流路42aと異なる流路として設けられ、第2内部熱交換器52の高圧側を通過した冷媒を吸熱させるための吸熱流路42bとを有している。
In this vending machine, the
冷媒回路50は、外部熱交換器42の放熱流路42aの冷媒流入側に第2内部熱交換器52の高圧冷媒流出流側が第3電磁弁54cを介して接続され、放熱流路42aの冷媒流出側に第1内部熱交換器51の高圧冷媒流入側が接続されるとともに、吸熱流路42bの冷媒流入側に第2内部熱交換器52の高圧冷媒流出側が第1膨張弁53aを介して接続され、吸熱流路42bの冷媒流出側に第2内部熱交換器52の低圧冷媒流入側が接続されている。
In the
以上のように構成された自動販売機において、冷却専用冷媒流路及び冷却加熱用冷媒流路に設定する場合には、第3電磁弁54cを開放する。これにより、加熱する収納部30a,30bの放熱器36a,36bから流出して第2内部熱交換器52を通過する冷媒は、第3電磁弁54cと第1膨張弁53aの流通抵抗の差によって外部熱交換器42の放熱流路42aを流通して放熱する。
In the vending machine configured as described above, the
また、外気吸熱用冷媒流路に設定する場合には、第3電磁弁54cを閉鎖する。これにより、加熱する収納部30a,30bの放熱器36a,36bから流出して第2内部熱交換器52を通過する冷媒は、第1膨張弁53aによって減圧されて外部熱交換器42の吸熱流路42bを流通して吸熱する。
Moreover, when setting to the outside air heat absorption refrigerant flow path, the third
このように、本実施形態の自動販売機によれば、前記第1実施形態と同様に、収納部30a,30b,30cの冷却を停止して加熱のみを行う場合においても、外部熱交換器42において外気から吸熱した熱エネルギーを加熱する収納部30a,30bの熱エネルギーとして利用することができ、電熱ヒータ38a,38bのみによって収納部30a,30bを加熱する場合と比較してエネルギー効率の向上を図ることが可能となる。
Thus, according to the vending machine of the present embodiment, as in the first embodiment, the
また、外部熱交換器42に、冷媒を放熱させるための放熱流路42aと、冷媒を吸熱させるための吸熱流路42bを設け、外部熱交換器42の放熱流路42aの冷媒流入側に第2内部熱交換器52の高圧冷媒流出流側を第3電磁弁54cを介して接続し、放熱流路42aの冷媒流出側に第1内部熱交換器51の高圧冷媒流入側を接続するとともに、吸熱流路42bの冷媒流入側に第2内部熱交換器52の高圧冷媒流出側を第1膨張弁53aを介して接続し、吸熱流路42bの冷媒流出側に第2内部熱交換器52の低圧冷媒流入側を接続することにより、外部熱交換器42から流出する冷媒の流路を、第1内部熱交換器51または第2内部熱交換器52に切り換えるようにしたので、1つの電磁弁54cの開閉によって外部熱交換器42から流出する冷媒の流路を切り換えることができ、製造コストの低減を図ることが可能となる。
In addition, the
30…商品収納部、30a…第1収納部、30b…第2収納部、30c…第3収納部、35a…第1蒸発器、35b…第2蒸発器、35c…第3蒸発器、36a…第1放熱器、36b…第2放熱器、41…圧縮機、42…外部熱交換器、42a…放熱流路、42b…吸熱流路、50…冷媒回路、51…第1内部熱交換器、52…第2内部熱交換器、53a…第1膨張弁、54a〜h…第1〜第8電磁弁、60…制御部。 30 ... Product storage unit, 30a ... First storage unit, 30b ... Second storage unit, 30c ... Third storage unit, 35a ... First evaporator, 35b ... Second evaporator, 35c ... Third evaporator, 36a ... 1st radiator, 36b ... 2nd radiator, 41 ... compressor, 42 ... external heat exchanger, 42a ... heat radiation channel, 42b ... heat absorption channel, 50 ... refrigerant circuit, 51 ... first internal heat exchanger, 52 ... 2nd internal heat exchanger, 53a ... 1st expansion valve, 54a-h ... 1st-8th solenoid valve, 60 ... control part.
Claims (9)
前記圧縮機から吐出した冷媒を、加熱する収納部の第1熱交換器において放熱させ、第2熱交換器において吸熱させる外気吸熱用冷媒流路を備えた
ことを特徴とする冷却加熱装置。 A cooling and heating apparatus comprising a plurality of storage units for storing articles, a first heat exchanger provided in each storage unit, a second heat exchanger provided outside the storage unit, and a refrigerant circuit having a compressor. ,
A cooling and heating apparatus, comprising: an external air endothermic refrigerant flow path that radiates the refrigerant discharged from the compressor in the first heat exchanger of the storage section to be heated and absorbs heat in the second heat exchanger.
冷媒流路を開閉する開閉弁と冷媒流路を流通する冷媒を減圧する減圧手段とからなり、冷却専用冷媒回路と外気吸熱用冷媒流路とを切り換える切換手段とを備えた
ことを特徴とする請求項1記載の冷却加熱装置。 A cooling-only refrigerant flow path that radiates the refrigerant discharged from the compressor in the second heat exchanger and absorbs heat in the first heat exchanger of the storage unit for cooling;
It comprises an on-off valve for opening and closing the refrigerant flow path and a pressure reducing means for reducing the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant flow path, and comprises a switching means for switching between a cooling dedicated refrigerant circuit and an external air endothermic refrigerant flow path. The cooling heating apparatus according to claim 1.
冷媒流路を開閉する開閉弁と冷媒流路を流通する冷媒を減圧する減圧手段とからなり、冷却加熱用冷媒流路と外気吸熱用冷媒流路とを切り換える切換手段とを備えた
ことを特徴とする請求項1記載の冷却加熱装置。 A refrigerant flow channel for cooling and heating that discharges the refrigerant discharged from the compressor in the first heat exchanger and the second heat exchanger of the storage unit to be heated and absorbs heat in the first heat exchanger of the storage unit to be cooled;
A switching means for switching between a cooling and heating refrigerant channel and an outside air endothermic refrigerant channel, comprising: an on-off valve that opens and closes the refrigerant channel; and a decompression unit that decompresses the refrigerant flowing through the refrigerant channel. The cooling heating apparatus according to claim 1.
圧縮機から吐出した冷媒を、加熱する収納部の第1熱交換器及び第2熱交換器において放熱させ、冷却する収納部の第1熱交換器において吸熱させる冷却加熱用冷媒流路と、
冷媒流路を開閉する開閉弁と冷媒流路を流通する冷媒を減圧する減圧手段とからなり、冷却専用冷媒流路と冷却加熱用冷媒流路と外気吸熱用冷媒流路とを切り換える切換手段とを備えた
ことを特徴とする請求項1記載の冷却加熱装置。 A cooling-only refrigerant flow path that radiates the refrigerant discharged from the compressor in the second heat exchanger and absorbs heat in the first heat exchanger of the storage unit for cooling;
A refrigerant flow channel for cooling and heating that discharges the refrigerant discharged from the compressor in the first heat exchanger and the second heat exchanger of the storage unit to be heated and absorbs heat in the first heat exchanger of the storage unit to be cooled;
A switching means for switching between an on-off valve that opens and closes the refrigerant flow path and a pressure reducing means that depressurizes the refrigerant flowing through the refrigerant flow path, and that switches between a cooling dedicated refrigerant flow path, a cooling heating refrigerant flow path, and an outside air endothermic refrigerant flow path; The cooling and heating device according to claim 1, comprising:
冷却加熱用冷媒流路において、加熱する収納部の第1熱交換器から流出する冷媒と圧縮機に吸入される冷媒とを熱交換する第2内部熱交換器と、
冷却専用冷媒流路または冷却加熱用冷媒流路から外気吸熱用冷媒流路に切り換える際に、第2熱交換器から流出する冷媒を、第1内部熱交換器を流通させることなく第2内部熱交換器の圧縮機に吸入される冷媒の流路に流通させる切換手段とを備えた
ことを特徴とする請求項4記載の冷却加熱装置。 In the cooling dedicated circuit and the cooling / heating refrigerant flow path, the refrigerant flows from the second heat exchanger toward the first heat exchanger of the storage unit to be cooled, and flows out from the first heat exchanger of the storage unit to be cooled. A first internal heat exchanger for exchanging heat with the refrigerant;
A second internal heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant flowing out of the first heat exchanger of the storage section to be heated and the refrigerant sucked into the compressor in the cooling and heating refrigerant flow path;
When switching from the cooling-only refrigerant channel or the cooling / heating refrigerant channel to the outside heat absorption refrigerant channel, the refrigerant flowing out of the second heat exchanger is allowed to flow through the second internal heat without passing through the first internal heat exchanger. The cooling and heating device according to claim 4, further comprising switching means for flowing through a flow path of the refrigerant sucked into the compressor of the exchanger.
ことを特徴とする請求項5記載の冷却加熱装置。 Bypass flow path for connecting the switching means to the refrigerant flow path of the second heat exchanger without passing through the first internal heat exchanger, to the flow path of the refrigerant sucked into the compressor of the second internal heat exchanger And an on-off valve for opening and closing the bypass flow path.
切換手段を、第2熱交換器の放熱流路の冷媒流入側に加熱する収納部の第1熱交換器から流出して第2内部熱交換器を通過した冷媒の流路を開閉弁を介して接続し、放熱流路の冷媒流出側に第1内部熱交換器の第1熱交換器に向かって流通する冷媒の流路を接続するとともに、吸熱流路の冷媒流入側に加熱する収納部の第1熱交換器から流出して第2内部熱交換器を通過した冷媒の流路を減圧手段を介して接続し、吸熱流路の冷媒流出側に第2内部熱交換器の圧縮機に吸入される冷媒の流路に接続することにより構成した
ことを特徴とする請求項5記載の冷却加熱装置。 A heat radiation path for radiating the refrigerant that has flowed out of the first heat exchanger of the storage unit to be heated and passed through the second internal heat exchanger to the second heat exchanger, and the first heat exchanger of the storage unit to be heated An endothermic flow path that absorbs heat from the refrigerant that has flowed out of the refrigerant and passed through the second internal heat exchanger,
The switching means is connected to the refrigerant flow path that flows out from the first heat exchanger of the storage section that heats the refrigerant inflow side of the heat release flow path of the second heat exchanger and passes through the second internal heat exchanger via an on-off valve. And connecting the refrigerant flow path flowing toward the first heat exchanger of the first internal heat exchanger to the refrigerant outflow side of the heat dissipation flow path and heating the refrigerant inflow side of the heat absorption flow path The refrigerant flow path that has flowed out of the first heat exchanger and passed through the second internal heat exchanger is connected via a decompression means, and is connected to the refrigerant outflow side of the heat absorption flow path to the compressor of the second internal heat exchanger. The cooling and heating apparatus according to claim 5, wherein the cooling and heating apparatus is configured by connecting to a flow path of a refrigerant to be sucked.
ことを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項記載の冷却加熱装置。 The cooling and heating apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein carbon dioxide is used as the refrigerant.
ことを特徴とする請求項4乃至8の何れか1項記載の冷却加熱装置。 5. The control device according to claim 4, further comprising control means for starting operation of the compressor in a state set to the cooling dedicated refrigerant flow path or the cooling heating refrigerant flow path and switching to an outside air heat absorption refrigerant circuit after a predetermined time has elapsed. The cooling heating apparatus of any one of thru | or 8.
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