JP2010079881A - 自動販売機 - Google Patents

Abstract

【課題】缶飲料などの商品を冷却する際の廃熱を用いて加温する自動販売機に関し、冷却運転において余剰な冷媒を貯留することで、加温運転との冷媒量差を解消する自動販売機を提供することを目的とする。
【解決手段】第１のホット／コールド切換室１を冷却する場合に、圧縮機８が停止し、高低圧をバランスさせている間、所定の時間電磁弁２８を開放して室内凝縮器２０と圧縮機８の吸入配管とを接続して、室内凝縮器２０へと冷媒を流入させてから電磁弁２８を閉塞することで余剰な冷媒を冷却運転では使用しない室内凝縮器２０へと貯留することができ、冷却運転と加温運転における最適冷媒量差を解消することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、缶飲料などの商品を加温または冷却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冷却加温システムを有した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あるいは外気の熱を利用して商品が保管された貯蔵庫を加温するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

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８は従来の自動販売機の冷媒回路図、図９は従来の自動販売機の機械室の模式図である。図８において、１はホット／コールド切換室、２はコールド専用室、３は第２のコールド専用室、４はホット／コールド切換室１内に設置された第１の蒸発器、５はコールド専用室２内に設置された第２の蒸発器、６は第２のコールド専用室３内に設置された第３の蒸発器、７は自動販売機下部の機械室（図示せず）に設置された室外凝縮器、８は圧縮機である。また、９、１０、１１、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膨張弁、１２は室外凝縮器７を空冷する冷却ファンである。また、２０はホット／コールド切換室１内に設置された室内凝縮器であり、２１、２２は圧縮機８の吐出冷媒の流路を切換える電磁弁、２３は室内凝縮器２０の出口に設けられた三方弁である。

また、図９において、２４は自動販売機下部の機械室（図示せず）に設置され、室外凝縮器７や圧縮機８をその上に配置したユニットベース、２５は第１の蒸発器４および第２の蒸発器５、第３の蒸発器６の除霜水を貯める蒸発皿、１３は冷却ファン１２から排出される外気を導いて圧縮機８を冷却する空冷ダクトである。ここで、室外凝縮器７あるいは圧縮機８の廃熱によってユニットベース２４全体が外気よりも暖められることで、蒸発皿２５に貯められた除霜水は自然に蒸発する。

以上のように構成された従来の自動販売機について、以下その動作を説明する。

ホット／コールド切換室１を冷却する場合、電磁弁２１を開、電磁弁２２を閉とし、三方弁２３を圧縮機８の吸入側配管へ接続して、圧縮機８と冷却ファン１２を駆動する。圧縮機８から吐出された冷媒は、室外凝縮器７で凝縮された後、それぞれ膨張弁９、膨張弁１０、膨張弁１１で減圧されて、第１の蒸発器４、第２の蒸発器５、第３の蒸発器６へ供給される。そして、第１の蒸発器４、第２の蒸発器５、第３の蒸発器６で蒸発した冷媒が圧縮機８へ還流する。

このとき、ホット／コールド切換室１、コールド専用室２、第２のコールド専用室３の内所定の温度に達した貯蔵室は、当該する膨張弁９、膨張弁１０、膨張弁１１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８と冷却ファン１２の運転を停止する。

次に、ホット／コールド切換室１を加温する場合、電磁弁２１を閉、電磁弁２２を開とし、三方弁２３を室外凝縮器７に繋がる配管へ接続して、圧縮機８と冷却ファン１２を駆動する。圧縮機８から吐出された冷媒は、室内凝縮器２０で一部が凝縮した後、さらに再
度室外凝縮器７で凝縮された後、それぞれ膨張弁１０、膨張弁１１で減圧されて、第２の蒸発器５、第３の蒸発器６へ供給される。そして、第２の蒸発器５、第３の蒸発器６で蒸発した冷媒が圧縮機８へ還流する。また、コールド専用室２、第２のコールド専用室３の内所定の温度に達した貯蔵室は、当該する膨張弁１０、膨張弁１１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８と冷却ファン１２の運転を停止する。

なお、図８に示した従来例では第１の蒸発器４とは独立してホット／コールド切換室１内に室に凝縮器２０を設置したが、冷媒流路を切換えて第１の蒸発器４を室内凝縮器２０として使用しても同様の効果が得られる。

特開平５−２３３９４１号公報

しかしながら、上記従来の構成では、ホット／コールド切換室を加温する際と冷却する際とで室外凝縮器を共用しているために、室内凝縮器と室外凝縮器を使用する加温運転と室外凝縮器のみを使用する冷却運転との間で冷媒量に差が生じ、冷却運転時に冷媒量が過多となる。この結果、液冷媒の圧縮機への流入が生じて、圧縮機の耐久性が低下することが懸念される。

本発明は、従来の課題を解決するもので、ホット／コールド切換室を加温する際と冷却する際の冷媒量差を解消し、冷却運転時にける圧縮機の耐久性低下を防止する自動販売機を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の自動販売機は、前記ホット／コールド切換室を冷却する場合に、圧縮機の停止中に所定の時間凝縮器と圧縮機吸入側とを接続する電磁弁を開放した後に閉塞するものである。

これによって、ホット／コールド切換室を冷却する際に使用しない凝縮器へ余剰な冷媒を貯留することができ、冷媒量過多による圧縮機の耐久性低下を防止することができる。

本発明の自動販売機は、冷却運転時において使用しない凝縮器へと余剰な冷媒を貯留することで、加温運転時と冷却運転時における冷媒量差を解消し、冷却運転時における圧縮機の耐久性低下を防止するものである。

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機械室の模式図 本発明の実施の形態１における自動販売機の圧縮機、電磁弁の動作図 本発明の実施の形態２における自動販売機の冷媒回路図 本発明の実施の形態２における自動販売機の機械室の模式図 本発明の実施の形態２における自動販売機の圧縮機、電磁弁の動作図 本発明の実施の形態２における圧縮機、四方向切替弁、四方弁の動作図 従来の自動販売機の冷媒回路図 従来の自動販売機の機械室の模式図

請求項１に記載の発明は、複数の商品収納庫を有し、前記商品収納庫の内少なくとも１室をコールド専用室とし、前記商品収納庫の内少なくとも１室をホット／コールド切換室とした自動販売機において、圧縮機と、前記ホット／コールド切換室内に設置された第１の蒸発器および室内凝縮器と、前記コールド専用室内に設置された第２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、圧縮機から吐出される冷媒の流路切換機構と、前記室内凝縮器と前記圧縮機の吸入配管とを接続する配管経路内に設けた電磁弁とを備え、前記ホット／コールド切換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、前記第１の蒸発器と前記第２の蒸発器に供給するとともに、前記ホット／コールド切換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室内凝縮器で一部を凝縮させた後、前記第２の蒸発器に冷媒を供給する自動販売機であり、前記ホット／コールド切換室を冷却する場合に、前記圧縮機の停止中に所定の時間前記電磁弁を開放した後に閉塞するものであるので、ホット／コールド切換室を冷却する場合に使用しない凝縮器へと冷媒を貯留することで冷媒量過多を防止することができる。

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、ホット／コールド切換室の温度が所定の温度よりも高い場合は、凝縮器と圧縮機の吸入配管とを接続する配管経路内に設けた電磁弁を常に開放するものであるので、例えばホット／コールド切換室を加温から冷却に切換えた場合や高外気温度におけるイニシャルプルダウン時などにおいて、余剰な冷媒を冷却に利用できるので冷却能力を高める事ができ、プルダウン時間を短縮することができる。

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、凝縮器と圧縮機から吐出される冷媒の流路切換機構とを接続する配管経路内に設けた細径管からなる抵抗器を用いることで、膨張弁を用いる場合と比較してホット／コールド切換室を加温する際の冷媒量を削減することができるので、ホット／コールド切換室を冷却する際との冷媒量差を減少することが可能となり、また、膨張弁をユニットベース上に配置する必要がなくなることからユニットベースをよりコンパクトにすることができる。

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、蒸発器ならびに第二の蒸発器からの除霜水を一時的に貯める蒸発皿と室外凝縮器を空冷しながら、その廃熱で前記蒸発皿に貯めた除霜水を蒸発させる空冷ファンとを備え、圧縮機ならびに室外凝縮器を商品収納庫下方に設けた機械室内に設置したユニットベース上の中心に配置し、前記蒸発皿をユニットベースの外郭側に配置し、前記蒸発皿と反対側の前記ユニットベースの外郭寄りに圧縮機から吐出される冷媒の流路切換機構、電磁弁を配置することで、空冷ファンの風を圧縮機の吐出配管に当てずに蒸発皿へと導くことができるので、吐出配管が冷却されることによる加温効率の低下を防止できる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明において、ホット／コールド切換室を冷却する場合に、流路切替機構を所定の間切替えて室内凝縮器で冷媒の一部を凝縮させるものであり、室内凝縮器へと貯留できる冷媒量が増えるので加温運転と冷却運転との最適冷媒量差が大きい場合においてもその冷媒量差を解消することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、流路切替機構を切替えている間はホット／コールド切換室に設置している第１の蒸発器へと冷媒を流入させるものであり、室内凝縮器の熱交換能力が高まることからさらに大量に冷媒を貯留することができると共に、流路切替機構を切替えている間にホット／コールド切換室の温度が上昇することを防ぐことができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の発明において、ホット／コールド切換室に設置した室内凝縮器と第１の蒸発器とをフィンを共有した一体型熱交換器としたものであり、第１の蒸発器の室内凝縮器との熱交換量を増大させると共に２つの熱交換器を１つの熱交換器として取り扱うことができるのでユニットの組み込み時などの作業性を高めることができる。

請求項８に記載の発明は、請求項５から７のいずれか一項に記載の発明において、室外凝縮器に温度検知センサを取り付け、前記温度検知センサ温度が所定の温度よりも低い場合は、電磁弁を開放した後に、流路切替機構を前回よりも短い時間切替え、前記温度検知センサ温度が所定の温度よりも高い場合は、流路切替機構を再度所定の時間切替えるものであり、室内凝縮器へと冷媒を滞留させすぎることによる冷媒不足状態もしくは冷媒滞留量が少なすぎることによる液冷媒の圧縮機への流入を防ぐことができる。

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、図２は同実施の形態１の自動販売機の機械室の模式図、図３は冷却運転時における圧縮機、膨張弁、開閉弁の動作を示す図である。

図１において、１はホット／コールド切換室、２はコールド専用室、３は第二のコールド専用室、４はホット／コールド切換室１内に設置された蒸発器、５はコールド専用室２内に設置された第二の蒸発器、６は第二のコールド専用室２内に設置された第二の蒸発器、７は自動販売機下部の機械室に設置された室外凝縮器、８は圧縮機である。また、９、１０、１１、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膨張弁である。また、２０はホット／コールド切換室１内に設置された凝縮器であり、２６は圧縮機から吐出される冷媒の流路切換機構である四方弁、２７は凝縮器２０と四方弁２６とをつなぐ配管経路内に設置され、通過する冷媒の圧力を低下させる細径管からなる抵抗器、２８は凝縮器２０と圧縮機８の吸入側とを接続する配管経路内に設置した開閉弁である。

また、図２において、２４は自動販売機下部の機械室に設置され、室外凝縮器７や圧縮機８をその上に配置したユニットベース、２５は蒸発器４および第二の蒸発器５、第二の蒸発器６の除霜水を貯める蒸発皿、２９は室外凝縮器７と膨張弁９、膨張弁１０、膨張弁１１とを接続する配管経路内に設け、冷媒の流路を切換える４方向切換弁、３３は第一冷却ファン３０から排出される外気を導いて圧縮機８を冷却するとともに、第二冷却ファン３１から排出される外気を蒸発皿２５内へと導く空冷ダクトである。ここで、室外凝縮器７、圧縮機８をユニットベース２４の中央に配置し、蒸発皿２５と反対側の外郭側に四方弁２６ならびに開閉弁２８、４方向切換弁２９を配置している。

以上のように構成された本発明の実施の形態１における自動販売機について、以下その動作を説明する。

ホット／コールド切換室１を冷却する場合、圧縮機８の吐出配管と室外凝縮器７とが連通するとともに凝縮器２０の出入口が連通して閉ループとなるように四方弁２６を動作して、圧縮機８を駆動する。圧縮機８から吐出された冷媒は、室外凝縮器７で凝縮された後、それぞれ膨張弁９、膨張弁１０、膨張弁１１で減圧されて、蒸発器４、第二の蒸発器５
、第二の蒸発器６へ供給される。そして、蒸発器４、第二の蒸発器５、第二の蒸発器６で蒸発した冷媒が圧縮機８へ還流する。

このとき、ホット／コールド切換室１、コールド専用室２、第二のコールド専用室３の内、所定の温度に達した貯蔵室は、当該する膨張弁９、膨張弁１０、膨張弁１１を閉塞して冷媒の供給を停止する。

このとき、図３に示すように圧縮機８を停止し、高低圧のバランスのために膨張弁９、膨張弁１０、膨張弁１１を開放する際に開閉弁２８を開放して凝縮器２０と圧縮機吸入配管とを接続し、高低圧がバランスした後に膨張弁９、膨張弁１０、膨張弁１１を閉塞する際に開閉弁２８も閉塞する。このことによって、圧縮機８の停止中に冷却運転で使用しない凝縮器２０へと余剰な冷媒を貯留する事ができるので、冷却運転中における冷媒量過多を防止することが可能となる。また、圧縮機８が停止するたびに毎回開閉弁２８を開放することで、四方弁２６で冷媒が漏れることによって凝縮器２０へと冷媒が貯留され続けて冷媒不足状態に陥ることを防ぐことができる。

なお、ホット／コールド切換室１を加温運転から冷却運転に切換えた時や高外気温度でのイニシャルプルダウン時など庫内の温度が高く、大きな冷凍能力を必要とする場合においては、圧縮機８の運転・停止にかかわらず常に開閉弁２８を開放して、凝縮器２０と圧縮機８の吸入側とを接続することで、全冷媒も冷却運転に利用できるので大きな冷凍能力を得る事ができ、プルダウン時間を短縮することが可能となる。

また、ここで、空冷ダクト３３を用いて、第二冷却ファン３１の風を蒸発皿へと導くことで蒸発皿での蒸発能力を促進することができ、高湿度条件において除霜水が蒸発皿２５から溢れることを防止することができる。

次に、ホット／コールド切換室１を加温する場合、圧縮機８の吐出配管と凝縮器２０とが連通し、凝縮器２０と室外凝縮器７とが連通するよう四方弁２６を動作し、圧縮機８を駆動する。圧縮機８から吐出された冷媒は、凝縮器２０で一部が凝縮した後、抵抗器２７で減圧された後にさらに再度室外凝縮器７で凝縮され、その後それぞれ膨張弁１０、膨張弁１１で減圧されて、第二の蒸発器５、第二の蒸発器６へ供給される。そして、第二の蒸発器５、第二の蒸発器６で蒸発した冷媒が圧縮機８へ還流する。また、コールド専用室２、第二のコールド専用室３の内所定の温度に達した貯蔵室は、当該する膨張弁１０、膨張弁１１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８の運転を停止する。

ここで、凝縮器２０と室外凝縮器７との間に抵抗器２７を設けて冷媒を減圧することで、凝縮器２０と室外凝縮器７の凝縮温度に差をつけることができ、低外気時において室外凝縮器７の凝縮温度や凝縮圧力が下がった場合でも、凝縮器２０は高い凝縮温度を維持することができ、ホット／コールド切換室１を効率よく加温する事ができるので、冬場に低外気温となる地域でも効率の高い加温運転を実施できる。

さらに、抵抗器２７として膨張弁を用いると、膨張弁以降の配管温度が庫内温度よりも低くなり熱負荷となることから、膨張弁を庫外のユニットベース２４上に配置する必要があるので、凝縮器２０と膨張弁とを接続する配管内に液冷媒が滞留し、冷媒量が増加するが、抵抗器２７として細径管を用いることで凝縮器２０以降の液冷媒が滞留する配管内容積を減少する事ができ、加温運転時の冷媒量を減少する事ができるので、冷却運転との冷媒量差を減少することが可能となる。さらに、膨張弁をユニットベース２４上に設置する必要がなくなることからユニットベース２４のコンパクト化が可能となる。

ここで、第一冷却ファン３０を停止しながら、圧縮機８の運転と同期して第二冷却ファン３１のみを運転する。第二冷却ファン３１からの風は空冷ダクト３３によって圧縮機８に当たらずに蒸発皿２５へと導かれるので、特にホット／コールド切換室１の加温負荷が大きい低外気温時に圧縮機８の冷却を停止して、圧縮機８から吐出される冷媒の温度をできるだけ高く保つことで凝縮器２０の加温能力を高めることができるとともに、室外熱交換器７の凝縮能力を抑制することで冷媒量を少なくすることができ、冷却運転との冷媒量差を減少することができる。

また、ユニットベース２４上の中央に圧縮機８、室外凝縮器７を設置し、蒸発皿２５と反対の外郭側に四方弁２６、４方向切換弁２９、開閉弁２８を配置することで、第二冷却ファン３１の風が空冷ダクト３３によって蒸発皿２５へと導かれるので、蒸発皿２５と反対側の外郭に配置した四方弁２６や圧縮機２５の吐出配管に当たらないので、吐出配管が冷却されことによる加温効率の低下を防止できる。

以上のように、本発明の自動販売機においては、ホット／コールド切換室を冷却する場合に圧縮機を停止し、高低圧をバランスさせる間に凝縮器と圧縮機の吸入側配管とを接続することにより、過剰な冷媒を凝縮器に貯留することが可能となり、加温運転との冷媒量差を解消することで、冷却運転時における冷媒量過多による圧縮機の信頼性低下を防ぐことができる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における自動販売機の冷媒回路図、図５は同実施の形態２の自動販売機の機械室の模式図、図６は冷却運転時における圧縮機、電磁弁の動作を示す図である。

図４において、１０１は第１のホット／コールド切換室、１０２は第２のホット／コールド切換室、１０３はコールド専用室、１０４は第１のホット／コールド切換室内に設置された第１の蒸発器、１０５は第２のホット／コールド切換室内に設置された第２の蒸発器、１０６はコールド専用室３内に設置された第３の蒸発器、１０７は自動販売機下部の機械室に設置された室外凝縮器、１０８は圧縮機である。また、１１３は第１のキャピラリーチューブ、１１４は第２のキャピラリーチューブ、１１５は第３のキャピラリーチューブであり、通過する冷媒の圧力を低下させる機能を有する。また、１２９は室外凝縮器１０７の出口配管と各蒸発器とを接続する配管経路内に設けられ、冷媒を流入させる蒸発器を切替える四方向切替弁であり、１２０はホット／コールド切換室１内に設置された室内凝縮器であり、１２６は圧縮機から吐出される冷媒の流路切換機構である四方弁、１２７は室内凝縮器１２０と四方弁１２６とをつなぐ配管経路内に設置され、通過する冷媒の圧力を低下させる細径管からなる抵抗器、１２８は凝縮器１２０と圧縮機１０８の吸入側とを接続する配管経路内に設置した開閉可能な電磁弁である。

また、図５において、１２４は自動販売機下部の機械室に設置され、室外凝縮器１０７、圧縮機１０８をその上に配置したユニットベース、１２５は第１の蒸発器１０４および第２の蒸発器１０５、第３の蒸発器１０６の除霜水を貯める蒸発皿、１３３は第一冷却ファン１３０から排出される外気を導いて圧縮機１０８を冷却するとともに、第二冷却ファン１３１から排出される外気を蒸発皿１２５内へと導く空冷ダクトである。ここで、室外凝縮器１０７、圧縮機１０８をユニットベース１２４の中央に配置し、蒸発皿１２５と反対側の外郭側に四方弁１２６ならびに電磁弁１２８、四方向切替弁１２９を配置している。

以上のように構成された本発明の実施の形態１における自動販売機について、以下その動作を説明する。

第１のホット／コールド切換室１０１、第２のホット／コールド切換室１０２を冷却する場合、圧縮機１０８の吐出配管と室外凝縮器１０７とが連通するとともに室内凝縮器１２０の出入口が連通して閉ループとなるように四方弁１２６を動作して、圧縮機１０８を駆動する。圧縮機１０８から吐出された冷媒は、室外凝縮器１０７で凝縮された後、四方向切替弁１２９を通過して第１のキャピラリーチューブ１１３、第２のキャピラリーチューブ１１４、第３のキャピラリーチューブ１１５にて減圧され、第１の蒸発器１０４、第２の蒸発器１０５、第３の蒸発器１０６へと供給され、蒸発気化しそれぞれの貯蔵室を冷却した後に圧縮機１０８へ還流する。

このとき、図６に示すように圧縮機１０８を停止し、高低圧をバランスさせている際に電磁弁１２８を開放して凝縮器１２０と圧縮機１０８の吸入配管とを連通し、高低圧がバランスした後に電磁弁１２８を閉塞する。このことによって、圧縮機１０８の停止中に冷却運転で使用しない室内凝縮器１２０へと余剰な冷媒を貯留する事ができるので、冷却運転中における冷媒量過多を防止することが可能となる。また、圧縮機１０８が停止するごとに毎回電磁弁１２８を開放してから閉塞することで、四方弁１２６で冷媒が漏れることによって室内凝縮器１２０へと冷媒が貯留され続けて冷媒不足状態に陥ることを防ぐことができる。

なお、第１のホット／コールド切換室１０１を加温運転から冷却運転に切換えた時や高外気温度でのイニシャルプルダウン時など庫内の温度が高く、大きな冷凍能力を必要とする場合においては、圧縮機１０８の運転・停止にかかわらず常に電磁弁１２８を開放して、凝縮器１２０と圧縮機１０８の吸入側とを連通することで、封入した冷媒を全て冷却運転に利用できるので大きな冷凍能力を得る事ができ、プルダウン時間を短縮することが可能となる。また、この際には冷媒の蒸発温度とそれぞれの蒸発器で熱交換を行う庫内を循環する空気との温度差が大きくなることから通常運転時と比較して蒸発器の熱交換能力が高くなり、全冷媒を利用しても液冷媒が圧縮機へと還流するといった信頼性に関わる問題は発生しにくくなる。

また、ここで、空冷ダクト１３３を用いて、第二冷却ファン１３１の風を蒸発皿へと導くことで蒸発皿での蒸発能力を促進することができ、高湿度条件において除霜水が蒸発皿１２５から溢れることを防止することができる。

次に、第１のホット／コールド切換室１０１を加温し、第２のホット／コールド切換室１０２を冷却する場合、圧縮機１０８の吐出配管と室内凝縮器１２０とが連通し、室内凝縮器１２０と室外凝縮器１０７とが連通するよう四方弁１２６を動作し、圧縮機１０８を駆動する。圧縮機１０８から吐出された冷媒は、四方弁１２６を通過して室内凝縮器１２０へと向かい、室内凝縮器１２０で一部が凝縮した後、抵抗器１２７で減圧された後にさらに再度室外凝縮器１０７で凝縮され、その後四方向切替弁１２９を通過して第２の蒸発器１０５、第３の蒸発器１０６で蒸発気化し、庫内を冷却する。その後冷媒は圧縮機１０８へと還流する。

ここで、室内凝縮器１２０と室外凝縮器１０７との間に抵抗器１２７を設けて冷媒を減圧することで、室内凝縮器１２０と室外凝縮器１０７の凝縮温度に差をつけることができ、低外気時において室外凝縮器７の凝縮温度や凝縮圧力が下がった場合でも、室内凝縮器１２０は高い凝縮温度を維持することができ、第１のホット／コールド切換室１０１を効率よく加温する事ができるので、冬場に低外気温となる地域でも効率の高い加温運転を実施できる。

さらに、抵抗器１２７として膨張弁を用いると、膨張弁以降の配管温度が庫内温度より
も低くなり熱負荷となることから、膨張弁を庫外のユニットベース１２４上に配置する必要があるので、凝縮器１２０と膨張弁とを接続する配管内に液冷媒が滞留し、第１のホット／コールド切換室１０１を加温運転するときの冷媒量が増加し、冷却運転との冷媒量差は拡大するが、抵抗器１２７として細径管を用いることで室内凝縮器１２０以降の液冷媒が滞留する配管内容積を減少する事ができ、加温運転時の冷媒量を減少する事ができるので、冷却運転との冷媒量差を減少することが可能となる。さらに、膨張弁をユニットベース１２４上に設置する必要がなくなることからユニットベース１２４のコンパクト化が可能となる。

ここで、第一冷却ファン１３０を停止しながら、圧縮機１０８の運転と同期して第二冷却ファン１３１のみを運転する。第二冷却ファン１３１からの風は空冷ダクト１３３によって圧縮機１０８に当たらずに蒸発皿１２５へと導かれるので、特にホット／コールド切換室１０１の加温負荷が大きい低外気温時に圧縮機１０８の冷却を停止して、圧縮機１０８から吐出される冷媒の温度をできるだけ高く保つことで凝縮器１２０の加温能力を高めることができるとともに、室外熱交換器１０７の凝縮能力を抑制することで冷媒量を少なくすることができ、冷却運転との冷媒量差を減少することができる。

また、ユニットベース１２４上の中央に圧縮機１０８、室外凝縮器１０７を設置し、蒸発皿１２５と反対の外郭側に四方弁１２６、四方向切替弁１２９、電磁弁１２８を配置することで、第二冷却ファン１３１の風が空冷ダクト１３３によって蒸発皿１２５へと導かれるので、蒸発皿１２５と反対側の外郭に配置した四方弁１２６や圧縮機１０８の吐出配管に当たらないので、吐出配管が冷却されことによる加温効率の低下を防止できる。

また、室外凝縮器１０７の出口配管に温度検知センサ１３５を設け、温度検知センサ１３５が所定の温度以上を検知すると、冷媒の循環量が多いと判断し、次回の圧縮機１０８停止時における開閉弁１２８の開放時間を前回よりも長くし、温度検知センサ１３５が所定の温度以下を検知すると冷媒不足と判断して、開閉弁１２８を開放すると共に次回の圧縮機１０８停止中における電磁弁１２８の開放時間を前回の時間よりも短くすることで室内凝縮器１２０へと貯留する冷媒量を適切な量へと制御することができる。

以上のように、本発明の自動販売機においては、ホット／コールド切換室を冷却する場合に圧縮機を停止し、高低圧をバランスさせる間に凝縮器と圧縮機の吸入側配管とを接続することにより、過剰な冷媒を凝縮器に貯留することが可能となり、加温運転との冷媒量差を解消することで、冷却運転時における冷媒量過多による圧縮機の信頼性低下を防ぐことができる。

（実施の形態３）
図７に実施の形態３における第１のホット／コールド切換室、第２のホット／コールド切換室を冷却する際の四方弁１２６、圧縮機１０８、四方向切替弁１２９の動作を示す。

図７において、通常の冷却運転は実施の形態２と同じ動作で各貯蔵室の冷却を行い、各貯蔵室がそれぞれ冷却終了温度に達した時点で電磁弁１２８を閉じて四方弁１２６を圧縮機１０８の吐出配管と室内凝縮器１２０とが連通し、室内凝縮器１２０と室外凝縮器１０７とが連通するよう動作し、さらに第１の蒸発器１０４と室外凝縮器１０７とが連通するよう四方向切替弁１２９を切替える。そうすることで圧縮機１０８から吐出された冷媒は四方弁１２６を通過して室内凝縮器１２０へと向かい凝縮し、その後抵抗器１２７で減圧され四方弁１２６を通過した後に、室外凝縮器１０７にて再度凝縮され、四方向切替弁１２９を通過して第１の蒸発器１０４にて蒸発気化し、その後圧縮機１０８へと還流する。このように冷却運転の途中で四方弁１２６を切り替えて第１のホット／コールド切換室１０１を加温する際と同じ運転を行い、室内凝縮器１２０にて冷媒を凝縮させることで、実
施の形態２の高低圧バランス圧での貯留よりもより多量の冷媒を室内凝縮器１２０へと貯留することができることから加温運転と冷却運転との冷媒量差がさらに広くても冷却運転時における冷媒過多を防ぐことができる。そのことによって加温運転時に封入できる冷媒量を増加させることができ、冷媒量が増加することでより加温運転時における室内凝縮器１２０での凝縮温度を高めることができるので、室内凝縮器１２０での熱交換量を増大させることが可能となり、加温運転を行う際の効率を高めることができる。

また、図４に示す室外凝縮器１０７と四方向切替弁１２９とを接続する配管上に設けた温度検知センサ１３５が所定の温度よりも高いと冷媒循環量が多いと判断し、次回冷却運転中に四方弁１２６を切り替えて加温運転を行うときの加温運転の時間を前回よりも長く行い、温度検知センサ１３５の温度が所定の温度よりも低い場合は貯留過多による冷媒不足と判断し、電磁弁１２８を即座に開放して室内凝縮器１２０へと貯留している冷媒を圧縮機１０８へと戻すと共に次回冷却運転中に四方弁１２６を切り替えて室内凝縮器１２０へと冷媒を貯留する時間を前回よりも短くすることで、適切な貯留量になるようコントロールすることが可能となる。

図７において冷却運転中に四方弁１２６を切替えて加温運転を行う際に第１の蒸発器１０４にて冷媒を蒸発させるとしたが、その他の蒸発器で蒸発しても、室内凝縮器１２０へと冷媒を貯留させることは可能である。ただし、加温運転を行う時は室内凝縮器１２０で冷媒が凝縮することで第１のホット／コールド切換室１０１を加温することになり、熱負荷となるのでその影響を減少させるためにも第１の蒸発器１０４で蒸発させることが望ましい。

さらに、室内凝縮器１２０と第１の蒸発器１０４をフィンを共有化させた一体型熱交換器にすると第１の蒸発器１０４で冷媒を蒸発することでフィンを共有する室内凝縮器１２０の熱交換能力が増大することから第１の凝縮器１２０での冷媒貯留量をさらに増大させることができると共に、２つの熱交換器を１つの熱交換器として取り扱うことができるのでユニット組み込み時や交換時における作業性を高めることができる。

なお、四方弁１２６の代替として、圧縮機１０８の吐出配管と接続する室内凝縮器１２０と室外凝縮器１０７とを切替える２つの電磁弁と、室内凝縮器１２０と室外凝縮器１０７とを接続する配管経路内に設けた１つの電磁弁もしくは室内凝縮器１２０から室外凝縮器１０７方向のみへと冷媒が流れるように設けた逆止弁の構成であっても良い。

また、室外凝縮器１０７の出口配管上に設けた温度検知センサ１３５の代替として各蒸発器に温度検知センサを設けて蒸発温度を検知しても良い。但し、蒸発器を切替えて冷却するために蒸発器の個数だけ温度検知センサが必要になることから、故障する確率やコストの面でも室外凝縮器１０７の出口配管に設けた方が良い。

以上のように、本発明にかかる自動販売機は、冷却運転時に凝縮器に冷媒を滞留することにより、加温運転との冷媒量差を解消することができるので、ホット飲料とコールド飲料を切換えて保存するショーケースなどで冷却と同時に加温運転するシステムにも適用できる。

１、１０１ 第１のホット／コールド切換室
４、１０４ 第１の蒸発器
５、１０５ 第２の蒸発器
６、１０６ 第３の蒸発器
７、１０７ 室外凝縮器
８、１０８ 圧縮機
２０、１０２ 室内凝縮器
２４、１２４ ユニットベース
２５、１２５ 蒸発皿
２６、１２６ 四方弁
２７、１２７ 抵抗器
２８、１２７ 電磁弁
１２９ 四方向切替弁
１３５ 温度検知センサ

Claims (8)

1. 複数の商品収納庫を有し、前記商品収納庫の内少なくとも１室をコールド専用室とし、前記商品収納庫の内少なくとも１室をホット／コールド切換室とした自動販売機において、圧縮機と、前記ホット／コールド切換室内に設置された第１の蒸発器および室内凝縮器と、前記コールド専用室内に設置された第２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、圧縮機から吐出される冷媒の流路切換機構と、前記室内凝縮器と前記圧縮機の吸入配管とを接続する配管経路内に設けた電磁弁とを備え、前記ホット／コールド切換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、前記第１の蒸発器と前記第２の蒸発器に供給するとともに、前記ホット／コールド切換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室内凝縮器で一部を凝縮させた後、前記第２の蒸発器に冷媒を供給する自動販売機であり、前記ホット／コールド切換室を冷却する場合に、前記圧縮機の停止中に所定の時間前記電磁弁を開放した後に閉塞することを特徴とする自動販売機。
2. ホット／コールド切換室の温度が所定の温度よりも高い場合は、凝縮器と圧縮機の吸入配管とを接続する配管経路内に設けた電磁弁を常に開放していることを特徴とする請求項１に記載の自動販売機。
3. 凝縮器と圧縮機から吐出される冷媒の流路切換機構とを接続する配管経路内に設けた細径管からなる抵抗器を用い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. 第１の蒸発器ならびに第２の蒸発器からの除霜水を一時的に貯める蒸発皿と、室外凝縮器を空冷しながらその廃熱で前記蒸発皿に貯めた除霜水を蒸発させる空冷ファンとを備え、圧縮機ならびに室外凝縮器を商品収納庫下方に設けた機械室内に設置したユニットベース上の中心に配置し、前記蒸発皿をユニットベースの外郭側に配置し、前記蒸発皿と反対側の前記ユニットベースの外郭寄りに圧縮機から吐出される冷媒の流路切換機構、電磁弁を配置す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。
5. ホット／コールド切換室を冷却する場合に、流路切替機構を所定の間切替えて室内凝縮器で冷媒の一部を凝縮させることを特徴とした請求項１から４のいずれか一項に記載の自動販売機
6. 流路切替機構を切替えている間はホット／コールド切換室に設置している第１の蒸発器へと冷媒を流入させることを特徴とする請求項５に記載の自動販売機。
7. ホット／コールド切換室に設置した室内凝縮器と第１の蒸発器とをフィンを共有した一体型熱交換器としたことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の自動販売機。
8. 室外凝縮器に温度検知センサを取り付け、前記温度検知センサ温度が所定の温度よりも低い場合は、電磁弁を開放した後に、流路切替機構を前回よりも短い時間切替え、前記温度検知センサ温度が所定の温度よりも高い場合は、流路切替機構を再度所定の時間切替えることを特徴とする請求項５から７のいずれか一項に記載の自動販売機。