JP2015175585A - Automatic selling machine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、自動販売機に関し、特に、冷媒の冷熱を蓄える蓄冷部を備える自動販売機に関する。 The present invention relates to a vending machine, and more particularly, to a vending machine including a cold storage unit that stores cold heat of a refrigerant.
従来、冷媒の冷熱を蓄える蓄冷部を備える冷凍装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。上記特許文献1には、圧縮機と、凝縮器と、減圧装置と、蒸発器とを備える冷凍装置が開示されている。この冷凍装置では、蒸発器の上部には、蒸発器の冷熱を蓄冷する蓄冷部が設けられている。そして、圧縮機の運転中に蒸発器の冷熱を蓄冷部に蓄冷するとともに、圧縮機の運転を停止した状態では、蓄冷部に蓄えられた冷熱により冷却が行われる。その結果、圧縮機の運転時間が低減されるので、省エネルギー化を図ることが可能となる。なお、蓄冷部には、ブラインなどの不凍液が蓄冷材として用いられている。すなわち、上記特許文献1では、ブラインなどの不凍液の顕熱(温度変化を伴う熱)を利用することにより、蒸発器の冷熱が蓄えられている。 DESCRIPTION OF RELATED ART Conventionally, the freezing apparatus provided with the cool storage part which stores the cold heat of a refrigerant | coolant is known (for example, refer patent document 1). Patent Document 1 discloses a refrigeration apparatus including a compressor, a condenser, a decompression device, and an evaporator. In this refrigeration apparatus, a cool storage unit for storing cool heat of the evaporator is provided on the top of the evaporator. And while the cold storage of an evaporator is stored in a cool storage part during a driving | operation of a compressor, and the driving | operation of a compressor is stopped, cooling is performed by the cold heat stored in the cool storage part. As a result, the operation time of the compressor is reduced, so that energy saving can be achieved. In the cold storage unit, an antifreeze such as brine is used as a cold storage material. That is, in the said patent document 1, the cold heat | fever of an evaporator is stored by utilizing the sensible heat (heat accompanying a temperature change) of antifreeze liquids, such as a brine.
上記特許文献1に記載された冷凍装置では、顕熱を利用する蓄冷部を設けることにより、省エネルギー化を図ることが可能である一方、さらなる省エネルギー化を図ることが望まれている。 In the refrigeration apparatus described in Patent Document 1, it is possible to save energy by providing a cold storage unit that uses sensible heat, while further energy saving is desired.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、さらなる省エネルギー化を図ることが可能な自動販売機を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to provide a vending machine capable of further energy saving.
この発明の一の局面による自動販売機は、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒を凝縮する凝縮器と、凝縮器によって凝縮された冷媒を膨張させる膨張部と、冷却運転時に膨張部によって膨張された冷媒を蒸発させて自動販売機の庫内を冷却するとともに、加熱運転時に圧縮機により圧縮された冷媒を凝縮させることにより庫内を加熱する庫内熱交換器と、庫内熱交換器の入口側または出口側に設けられ、相変化する蓄冷材の潜熱により冷媒の冷熱を蓄える蓄冷部とを備える。 A vending machine according to one aspect of the present invention is expanded by a compressor that compresses a refrigerant, a condenser that condenses the refrigerant, an expansion unit that expands the refrigerant condensed by the condenser, and an expansion unit during cooling operation. The internal heat exchanger that heats the interior by condensing the refrigerant compressed by the compressor during the heating operation and the interior heat exchanger A cold storage unit that is provided on the inlet side or the outlet side and stores the cold heat of the refrigerant by the latent heat of the cold storage material that changes in phase.
この発明の一の局面による自動販売機では、上記のように、庫内熱交換器の入口側または出口側に設けられ、相変化する蓄冷材の潜熱により冷媒の冷熱を蓄える蓄冷部を備えることによって、顕熱(温度変化を伴う熱)を利用する蓄冷材と比べて、蓄熱密度が大きい(蓄えられる冷熱量が大きい)ので、冷却運転時に圧縮機を停止させた場合でも、より長い時間蓄冷部に蓄えられた冷熱(潜熱)により庫内を冷却することができる。その結果、顕熱を利用する蓄冷材を用いる場合と比べて、さらなる省エネルギー化を図ることができる。 In the vending machine according to one aspect of the present invention, as described above, the vending machine includes a cold storage unit that is provided on the inlet side or the outlet side of the internal heat exchanger and stores the cold heat of the refrigerant by the latent heat of the phase change cold storage material. Compared to cool storage materials that use sensible heat (heat accompanied by temperature changes), the heat storage density is large (the amount of stored cold heat is large), so even if the compressor is stopped during cooling operation, cool storage for a longer time The inside of the warehouse can be cooled by cold heat (latent heat) stored in the section. As a result, further energy saving can be achieved as compared with the case where a cold storage material using sensible heat is used.
上記一の局面による自動販売機において、好ましくは、庫内熱交換器の入口側または出口側に設けられ、相変化する蓄熱材の潜熱により冷媒の温熱を蓄える蓄熱部をさらに備える。このように構成すれば、加熱運転時に圧縮機を停止させた場合でも、蓄熱部に蓄えられた温熱(潜熱)により庫内を加熱することができるので、圧縮機を停止できる分、より一層省エネルギー化を図ることができる。 The vending machine according to the above aspect preferably further includes a heat storage unit that is provided on the inlet side or the outlet side of the internal heat exchanger and stores the heat of the refrigerant by the latent heat of the phase change heat storage material. If comprised in this way, even if a compressor is stopped at the time of a heating operation, the inside of a warehouse can be heated by the warm heat (latent heat) stored in the heat storage part, so that the compressor can be stopped, and energy is further saved. Can be achieved.
この場合、好ましくは、蓄冷部および蓄熱部は、金属製の箱状を有するとともに、冷媒が流れる配管の少なくとも一部が埋め込まれる凹部または孔部を有し、箱状の蓄冷部および箱状の蓄熱部のそれぞれの内部に、蓄冷材および蓄熱材が設けられるように構成されている。このように構成すれば、蓄冷部および蓄熱部に設けられる凹部または孔部により、蓄冷部および蓄熱部と、冷媒が流れる配管との接触面積を大きくすることができるので、冷媒の冷熱および温熱を、それぞれ、効率よく蓄冷材および蓄熱材に伝達することができる。 In this case, preferably, the cold storage unit and the heat storage unit have a metal box shape, and have a recess or a hole in which at least a part of a pipe through which the refrigerant flows is embedded, and the box-shaped cold storage unit and the box-shaped storage unit A cool storage material and a heat storage material are provided inside each of the heat storage units. If comprised in this way, since the contact area of a cold storage part and a thermal storage part and piping through which a refrigerant | coolant flows can be enlarged according to the recessed part or hole provided in a cold storage part and a thermal storage part, the cold energy and thermal energy of a refrigerant | coolant can be increased. , Respectively, can be efficiently transmitted to the cold storage material and the heat storage material.
上記蓄熱部をさらに備える自動販売機において、好ましくは、蓄冷材および蓄熱材の融解温度は、互いに異なるように構成されている。このように構成すれば、冷却運転時には、庫内熱交換器に流入する比較的低温の冷媒により、液体から固体に相変化する蓄冷材に冷熱が蓄えられる一方、庫内熱交換器から流出する冷媒(流入する冷媒よりも少し温度上昇した冷媒)は、蓄熱材の融解温度よりも低いため、蓄熱材は、相変化せずに固体のままである(融解しない)。すなわち、冷却運転時に蓄熱材が融解することに起因して、庫内に蓄熱材(蓄熱部)から暖気が放出されることはない。また、加熱運転時には、庫内熱交換器から流出する比較的高温の冷媒により、固体から液体に相変化する蓄熱材に温熱が蓄えられる一方、庫内熱交換器に流入する比較的高温の冷媒は、蓄冷材の融解温度(凝固温度)よりも高いため、蓄冷材は、液体のままである(融解したままである)。すなわち、加熱運転時に蓄冷材が固体から液体に相変化することに起因して、庫内に蓄冷材(蓄冷部)から冷気が放出されることはない。このように、蓄冷材および蓄熱材の融解温度を、互いに異ならせることによって、冷却運転時における蓄熱材からの悪影響(暖気の放出)を抑制するとともに、加熱運転時における蓄冷材からの悪影響(冷気の放出)を抑制することができる。 In the vending machine further including the heat storage unit, the melting temperature of the cold storage material and the heat storage material is preferably configured to be different from each other. If comprised in this way, at the time of a cooling operation, while the cold heat | fever is stored in the cool storage material which changes a phase from a liquid to a solid with the comparatively low-temperature refrigerant | coolant which flows in into an internal heat exchanger, it flows out out of an internal heat exchanger Since the refrigerant (the refrigerant whose temperature has risen slightly from the inflowing refrigerant) is lower than the melting temperature of the heat storage material, the heat storage material remains solid (not melted) without phase change. That is, warm air is not released from the heat storage material (heat storage unit) into the cabinet due to melting of the heat storage material during the cooling operation. Further, during heating operation, the relatively high temperature refrigerant flowing out from the internal heat exchanger stores the heat in the heat storage material that changes phase from solid to liquid, while the relatively high temperature refrigerant flowing into the internal heat exchanger. Is higher than the melting temperature (solidification temperature) of the regenerator material, so that the regenerator material remains liquid (still melted). That is, due to the phase change of the cold storage material from solid to liquid during the heating operation, cold air is not released from the cold storage material (cold storage unit) into the warehouse. In this way, by making the melting temperatures of the cold storage material and the heat storage material different from each other, adverse effects from the heat storage material during the cooling operation (release of warm air) are suppressed, and adverse effects from the cold storage material during the heating operation (cold air) Release).
上記蓄熱部をさらに備える自動販売機において、好ましくは、蓄冷部は、庫内の上方に配置されるとともに、蓄熱部は、庫内の下方に配置されている。このように構成すれば、庫内の上方に配置されている蓄冷部からの比較的重い冷熱(冷気)が下方に流れるとともに、庫内の下方に配置されている蓄熱部からの比較的軽い温熱(暖気)が上方に流れるので、庫内を効率よく冷却および加熱することができる。 In the vending machine further including the heat storage unit, preferably, the cold storage unit is disposed above the inside of the warehouse, and the heat storage unit is disposed below the inside of the warehouse. If comprised in this way, while the comparatively heavy cold heat (cold air) from the cool storage part arrange | positioned upwards in a store | warehouse | chamber flows below, the comparatively light heat from the heat storage part arrange | positioned below in a store | warehouse | chamber Since (warm air) flows upward, the interior can be efficiently cooled and heated.
上記一の局面による自動販売機において、好ましくは、膨張部によって膨張された冷媒を、蓄冷部を介さずに庫内熱交換器に流入させるバイパス流路をさらに備える。このように構成すれば、プルダウン時にバイパス流路に冷媒を流すことによって、冷媒の冷熱が蓄冷部に蓄えられるのを抑制することができるので、プルダウン時に迅速に庫内を冷却することができる。これにより、プルダウンに要する時間(常温から所定の温度まで庫内の温度を下げる時間)を短縮することができる。 The vending machine according to the above aspect preferably further includes a bypass channel that allows the refrigerant expanded by the expansion unit to flow into the internal heat exchanger without passing through the cold storage unit. If comprised in this way, since it can suppress that the cold heat | fever of a refrigerant | coolant is stored in a cold storage part by flowing a refrigerant | coolant to a bypass flow path at the time of pull-down, the inside of a store | warehouse | chamber can be cooled rapidly at the time of pull-down. As a result, the time required for pull-down (the time for lowering the temperature in the cabinet from room temperature to a predetermined temperature) can be shortened.
本発明によれば、上記のように、さらなる省エネルギー化を図ることができる。 According to the present invention, as described above, further energy saving can be achieved.
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1実施形態)
まず、図1および図2を参照して、本発明の第1実施形態による自動販売機100の構成について説明する。
(First embodiment)
First, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the structure of the
第1実施形態による自動販売機100は、図1および図2に示すように、本体キャビネット1と、外扉2と、内扉3と、底板4と、3つの独立した右室5a、中室5bおよび左室5cと、冷却/加熱ユニット6を収納する機械室7と、制御部8とを備えている。底板4は、本体キャビネット1の内部を、上下に2分割するように構成されている。また、3つの独立した右室5a、中室5bおよび左室5cは、互いに断熱仕切板5dにより仕切られている。また、冷却/加熱ユニット6は、右室5a、中室5bおよび左室5cを加熱または冷却するように構成されている。制御部8は、右室5a、中室5bおよび左室5cの加熱または冷却を制御するように構成されている。なお、右室5a、中室5bおよび左室5cは、本発明の「庫内」の一例である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、図2に示すように、右室5a、中室5bおよび左室5cのそれぞれは、商品収納ラック5eを有している。また、商品収納ラック5eは、前方側(X1方向側)の部分51eと、後方側(X2方向側)の部分52eとを含む。前方側の部分51eの方が、後方側の部分52eよりも下方(Z2方向)に延びるように構成されている。本体キャビネット1の内面には、商品収納ラック5eを覆うように、断熱材9が設けられている。また、商品収納ラック5eの下方には、商品200を取出し扉10まで導くためのシュータ11が設けられている。
Further, as shown in FIG. 2, each of the
図3に示すように、冷却/加熱ユニット6は、冷凍サイクルを構成する圧縮機61、凝縮器62、キャピラリ63、分流器64、庫内熱交換器65a、65bおよび65c、および、加熱ヒータ66aおよび66bを含む。圧縮機61は、冷媒を圧縮するように構成されている。また、凝縮器62は、冷媒を凝縮するように構成されている。また、キャピラリ63は、凝縮器62によって凝縮された冷媒を膨張させるように構成されている。冷却/加熱ユニット6は、右室5a、中室5bおよび左室5cの外に設けられる庫外熱交換器67と、キャピラリ68と、冷媒を貯留するアキュムレータ69とを備えている。また、右室5a、中室5bおよび左室5cには、それぞれ、温度センサ70a、70bおよび70cが設けられている。また、圧縮機61の出口側および庫外熱交換器67の入口側にも、それぞれ、温度センサ70dおよび70eが設けられている。なお、冷媒は、たとえばフロン冷媒(R134a)からなる。また、キャピラリ63は、本発明の「膨張部」の一例である。
As shown in FIG. 3, the cooling /
また、図2に示すように、凝縮器62の背面側(X2方向側)には、ファン71が設けられている。ファン71は、機械室7の前面側(X1方向側)から空気を吸入して、吸入した空気により凝縮器62における凝縮熱を吸収するとともに、圧縮機61の排熱を吸収して、機械室7の背面側(X2方向側)に排気するように構成されている。
Further, as shown in FIG. 2, a
また、図3に示すように、庫内熱交換器65a、65bおよび65cは、冷却運転時に、キャピラリ63によって膨張された冷媒を蒸発させて自動販売機100の右室5a、中室5bおよび左室5cを冷却するように構成されている。また、庫内熱交換器65bおよび65cは、加熱運転時に圧縮機61により圧縮された冷媒を凝縮させることにより中室5bおよび左室5cを加熱するように構成されている。また、図2に示すように、庫内熱交換器65a、65bおよび65cは、それぞれ、右室5a、中室5bおよび左室5c内において風洞72により覆われている。また、庫内熱交換器65a、65bおよび65cの前方(X1方向)には、ファン73が設けられているとともに、後方(X2方向)には、ダクト74が設けられている。そして、庫内熱交換器65a、65bおよび65cにより冷却された空気は、ファン73により商品200に送風されるとともに、ダクト74に回収される(吸引される)ように構成されている。なお、庫内熱交換器65bおよび65cの前方(X1方向)には、加熱ヒータ66aおよび66bが設けられており、加熱ヒータ66aおよび66bと、庫内熱交換器65bおよび65cとにより加熱された空気は、ファン73により商品200に送風されるとともに、ダクト74に回収される(吸引される)ように構成されている。
Further, as shown in FIG. 3, the
次に、図3を参照して、冷却/加熱ユニット6の具体的な構成について説明する。
Next, a specific configuration of the cooling /
図3に示すように、圧縮機61は、電磁弁75aを介して凝縮器62に接続されている。凝縮器62は、キャピラリ63に接続されている。また、キャピラリ63は、分流器64、および、電磁弁76aを介して、右室5aの庫内熱交換器65aに接続されている。また、キャピラリ63は、分流器64、電磁弁76b、および、逆止弁77aを介して、中室5bの庫内熱交換器65bに接続されている。また、キャピラリ63は、分流器64、電磁弁76c、および、逆止弁77bを介して、左室5cの庫内熱交換器65cに接続されている。
As shown in FIG. 3, the
ここで、第1実施形態では、庫内熱交換器65aおよび65cの入口側には、相変化する蓄冷材(図示せず)の潜熱により冷媒の冷熱を蓄える蓄冷部78aおよび78bが設けられている。なお、蓄冷材は、たとえば水を主成分にして添加物を追加したものやパラフィン系の材料からなる。また、蓄冷材の凝固温度は、約―5℃であり、融解温度は、約0℃である。また、庫内熱交換器65bおよび65cの出口側には、相変化する蓄熱材(図示せず)の潜熱により冷媒の温熱を蓄える蓄熱部79aおよび79bが設けられている。なお、蓄熱材は、たとえばパラフィン系の材料からなる。また、蓄熱材の凝固温度は、約55℃であり、融解温度は、約60℃である。すなわち、蓄冷材および蓄熱材の融解温度(凝固温度)は、互いに異なるように構成されている。また、蓄冷部78aおよび78bと、蓄熱部79aおよび79bとの詳細な構成については、後述する。また、庫内熱交換器65b(中室5b)には、蓄冷部が設けられていない一方、中室5bは、右室5aおよび左室5cに挟まれているので、ヒートリーク量が小さい。このため、中室5bに蓄冷部を設けなくても、右室5aおよび左室5cと同様に商品200の温度を保持することが可能である。
Here, in 1st Embodiment, the
また、庫内熱交換器65aの出口側は、アキュムレータ69に接続されている。また、庫内熱交換器65bの出口側は、蓄熱部79aおよび電磁弁81aを介して、アキュムレータ69に接続されているとともに、逆止弁80aを介して、庫外熱交換器67に接続されている。また、庫内熱交換器65cの出口側は、蓄熱部79bおよび電磁弁81bを介して、アキュムレータ69に接続されているとともに、逆止弁80bを介して、庫外熱交換器67に接続されている。また、庫外熱交換器67は、キャピラリ68に接続されている。また、キャピラリ68は、分流器64に接続されている。
The outlet side of the
また、圧縮機61は、電磁弁75bおよび蓄冷部78bを介して、庫内熱交換器65cに接続されている。また、圧縮機61は、電磁弁75cを介して、庫内熱交換器65bに接続されている。
Moreover, the
次に、図4を参照して、蓄冷部78aおよび78bと、蓄熱部79aおよび79bとの詳細な構成について説明する。
Next, with reference to FIG. 4, the detailed structure of the
第1実施形態では、蓄冷部78a(蓄冷部78b)は、金属製の箱状を有するとともに、冷媒が流れる配管82の一部が埋め込まれる凹部83を有する。そして、箱状の蓄冷部78a(蓄冷部78b)の内部に、蓄冷材(図示せず)が設けられている。具体的には、蓄冷部78a(蓄冷部78b)は、アルミニウム(Al)などの金属により形成されている。また、蓄冷部78a(蓄冷部78b)は、たとえばロストワックス鋳造により形成されている。なお、ロストワックス鋳造とは、ロウの周囲を砂で覆い固めた後、ロウを溶かして除去することによってできた空洞に金属を流し込むことにより鋳物を形成する方法である。また、箱状の蓄冷部78a(蓄冷部78b)の表面側と裏面側の両方には、配管82の略半分が埋め込まれる凹部83が設けられている。また、蓄冷部78a(蓄冷部78b)の表面側には、放熱用の複数のフィン84が設けられている。なお、複数のフィン84は、蓄冷部78a(蓄冷部78b)に一体的に設けられている。
In 1st Embodiment, the
また、図2に示すように、蓄冷部78a(蓄冷部78b)は、ダクト74の下方(庫内熱交換器65aおよび65cの上方)に設けられている。そして、図4に示すように、複数のフィン84は、ダクト74に設けられた略矩形形状の穴部74aから、ダクト74内に挿入されるように構成されている。これにより、複数のフィン84がダクト74の外に配置される場合と比べて、より確実にダクト74内を流れる空気を複数のフィン84に接触させることができるので、ダクト74内を流れる空気に効率よく冷熱を放熱することが可能になる。
Further, as shown in FIG. 2, the
また、蓄熱部79aおよび79bは、蓄冷部78aおよび78bと略同様の構成を有する。すなわち、蓄熱部79a(蓄熱部79b)は、Alからなる箱状を有するとともに、冷媒が流れる配管82の一部が埋め込まれる凹部85を有する。そして、箱状の蓄熱部79a(蓄熱部79b)の内部に、蓄熱材(図示せず)が設けられている。また、蓄熱部79a(蓄熱部79b)の表面側には、放熱用の複数のフィン86が設けられている。
Further, the
(運転モード1)
次に、図5を参照して、3つの庫内熱交換器65a、65bおよび65cの全てによって右室5a、中室5bおよび左室5cを冷却する運転(運転モード1、CCCモード)について説明する。なお、図5(図6および図7)では、冷媒が流れる流路が太い線によって表されている。
(Operation mode 1)
Next, with reference to FIG. 5, the operation (operation mode 1, CCC mode) of cooling the
運転モード1では、電磁弁75a、および、電磁弁76a〜電磁弁76cが開状態にされるとともに、電磁弁75bおよび電磁弁75cが閉状態にされる。また、電磁弁81aおよび電磁弁81bが開状態にされる。これにより、圧縮機61により圧縮された高温の冷媒は、凝縮器62において凝縮されて液体になる。そして、液体にされた冷媒は、キャピラリ63において膨張されて、気液2相流になる。気液2相流になった冷媒は、分流器64により分流された後、庫内熱交換器65a、65bおよび65cにおいて蒸発する(気体になる)。このとき、庫内熱交換器65a、65bおよび65cの入口側での配管82の温度は、たとえば−10℃以上−5℃以下になる。そして、この冷媒により、蓄冷部78aおよび78b内の蓄冷材が冷却されて凝固する。
In the operation mode 1, the
また、庫内熱交換器65a、65bおよび65cにおいて冷媒が蒸発する(気体になる)ことにより、右室5a、中室5bおよび左室5cがそれぞれ冷却される。そして、気体になった冷媒は、アキュムレータ69を介して再び圧縮機61に移動される。なお、庫内熱交換器65a、65bおよび65cの出口側での配管82の温度は、たとえば−10℃以上+5℃以下になる。ここで、この冷媒により、蓄熱部79aおよび79b内の蓄熱材が冷却される一方、蓄熱材の凝固温度は、約55℃であるので、蓄熱材は、固体のままの状態である。
In addition, the
また、停電時における圧縮機61の停止時や、ピーク電力を低減(ピークカット)するための圧縮機61の停止時には、右室5a、中室5bおよび左室5cの温度が上昇する。このとき、蓄冷部78aおよび78bの蓄冷材が融解する(融解温度約0℃)ことによる融解熱により、右室5aおよび左室5cが冷却される。
Further, when the
(運転モード2)
次に、図6を参照して、3つの庫内熱交換器65a、65bおよび65cのうち、庫内熱交換器65aおよび65cによって右室5aおよび左室5cをそれぞれ冷却するとともに、庫内熱交換器65bによって中室5bを加熱する運転(運転モード2、CHCモード)について説明する。
(Operation mode 2)
Next, referring to FIG. 6, among the three
運転モード2では、電磁弁75c、電磁弁76aおよび電磁弁76cが開状態にされるとともに、電磁弁75a、電磁弁75bおよび電磁弁76bが閉状態にされる。また、電磁弁81aが閉状態にされるとともに、電磁弁81bが開状態にされる。これにより、圧縮機61により圧縮された高温の冷媒が、庫内熱交換器65bにおいて凝縮されることによって、中室5bが加熱される。なお、庫内熱交換器65bの出口側での配管82の温度は、たとえば+55℃以上+65℃以下になる。ここで、この冷媒により、蓄熱部79a内の蓄熱材が融解して液体になる。
In the
そして、庫内熱交換器65bにおいて凝縮された冷媒は、庫外熱交換器67においてさらに凝縮されるとともに、キャピラリ68において膨張されて、比較的低温の気液2相流になる。気液2相流になった冷媒は、分流器64により分流された後、庫内熱交換器65aおよび65cにおいて蒸発する(気体になる)。ここで、庫内熱交換器65aおよび65cに流入する冷媒(−10℃以上−5℃以下)により、蓄冷部78aおよび78b内の蓄冷材が冷却されて凝固する。
The refrigerant condensed in the
また、庫内熱交換器65aおよび65cにおいて冷媒が蒸発する(気体になる)ことにより、右室5aおよび左室5cがそれぞれ冷却される。そして、気体になった冷媒は、アキュムレータ69を介して再び圧縮機61に移動される。
In addition, the
また、圧縮機61の停止時には、右室5aおよび左室5cの温度が上昇するとともに、中室5bの温度が低下する。このとき、蓄冷部78aおよび78bの蓄冷材が融解する(融解温度約0℃)ことによる融解熱により、右室5aおよび左室5cが冷却されるとともに、蓄熱部79aの蓄熱材が凝固する(凝固温度約55℃)ことにより、中室5bが加熱される。
Further, when the
(運転モード3)
次に、図7を参照して、3つの庫内熱交換器65a、65bおよび65cのうち、庫内熱交換器65aによって右室5aを冷却するとともに、庫内熱交換器65bおよび65cによって中室5bおよび左室5cをそれぞれ加熱する運転(運転モード3、HHCモード)について説明する。
(Operation mode 3)
Next, referring to FIG. 7, of the three
運転モード3では、電磁弁75b、電磁弁75cおよび電磁弁76aが開状態にされる。また、電磁弁75a、電磁弁76b、電磁弁76c、電磁弁81aおよび電磁弁81bが閉状態にされる。これにより、圧縮機61により圧縮された高温の冷媒が、庫内熱交換器65bおよび65cにおいて凝縮されることによって、中室5bおよび左室5cが加熱される。なお、庫内熱交換器65bおよび65cの出口側での配管82の温度は、たとえば+55℃以上+65℃以下になる。ここで、この冷媒により、蓄熱部79aおよび79b内の蓄熱材が融解して液体になる。
In the operation mode 3, the
そして、庫内熱交換器65bおよび65cにおいて凝縮された冷媒は、庫外熱交換器67においてさらに凝縮されるとともに、キャピラリ68において膨張されて、比較的低温の気液2相流になる。気液2相流になった冷媒は、庫内熱交換器65aにおいて蒸発する(気体になる)。ここで、庫内熱交換器65aに流入する冷媒(−5℃以上約−10℃以下)により、蓄冷部78a内の蓄冷材が冷却されて凝固する。
The refrigerant condensed in the
また、庫内熱交換器65aにおいて冷媒が蒸発する(気体になる)ことにより、右室5aが冷却される。そして、気体になった冷媒は、アキュムレータ69を介して再び圧縮機61に移動される。
Further, the
また、圧縮機61の停止時には、右室5aの温度が上昇するとともに、中室5bおよび左室5cの温度が低下する。このとき、蓄冷部78aの蓄冷材が融解する(融解温度約0℃)ことによる融解熱により、右室5aが冷却されるとともに、蓄熱部79aおよび79bの蓄熱材が凝固する(凝固温度約55℃)ことにより、中室5bおよび左室5cが加熱される。
Further, when the
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。 In the first embodiment, the following effects can be obtained.
第1実施形態では、上記のように、庫内熱交換器65aおよび65cの入口側に設けられ、相変化する蓄冷材の潜熱により冷媒の冷熱を蓄える蓄冷部78aおよび78bを備えることによって、顕熱(温度変化を伴う熱)を利用する蓄冷材と比べて、蓄熱密度が大きい(蓄えられる冷熱量が大きい)ので、冷却運転時に圧縮機61を停止させた場合でも、より長い時間蓄冷部78aおよび78bに蓄えられた冷熱(潜熱)により右室5aおよび左室5c内を冷却することができる。その結果、顕熱を利用する蓄冷材を用いる場合と比べて、さらなる省エネルギー化を図ることができる。
In the first embodiment, as described above, by providing
また、第1実施形態では、上記のように、庫内熱交換器65bおよび65cの出口側に、相変化する蓄熱材の潜熱により冷媒の温熱を蓄える蓄熱部79aおよび79bを設ける。これにより、加熱運転時に圧縮機61を停止させた場合でも、蓄熱部79aおよび79bに蓄えられた温熱(潜熱)により中室5bおよび左室5cを加熱することができるので、圧縮機61を停止できる分、より一層省エネルギー化を図ることができる。
In the first embodiment, as described above, the
また、第1実施形態では、上記のように、蓄冷部78aおよび78b(蓄熱部79aおよび79b)を、金属製の箱状を有するとともに、冷媒が流れる配管82の少なくとも一部が埋め込まれる凹部83(凹部85)を有し、箱状の蓄冷部78aおよび78b(箱状の蓄熱部79aおよび79b)のそれぞれの内部に、蓄冷材(蓄熱材)を設けるように構成する。これにより、蓄冷部78aおよび78b(蓄熱部79aおよび79b)に設けられる凹部83(凹部85)により、蓄冷部78aおよび78b(蓄熱部79aおよび79b)と、冷媒が流れる配管82との接触面積を大きくすることができるので、冷媒の冷熱を、それぞれ、効率よく蓄冷部78aおよび78b(蓄熱部79aおよび79b)に伝達することができる。
In the first embodiment, as described above, the
また、第1実施形態では、上記のように、蓄冷材および蓄熱材の融解温度を、互いに異なるように構成する。これにより、冷却運転時には、庫内熱交換器65aおよび65cに流入する比較的低温の冷媒により、液体から固体に相変化する蓄冷材に冷熱が蓄えられる一方、庫内熱交換器65cから流出する冷媒(流入する冷媒よりも少し温度上昇した冷媒)は、蓄熱材の融解温度よりも低いため、蓄熱材は、相変化せずに固体のままである(融解しない)。すなわち、冷却運転時に蓄熱材が融解することに起因して、左室5c内に蓄熱材(蓄熱部79b)から暖気が放出されることはない。また、加熱運転時には、庫内熱交換器65bおよび65cから流出する比較的高温の冷媒により、固体から液体に相変化する蓄熱材に温熱が蓄えられる一方、庫内熱交換器65cに流入する比較的高温の冷媒は、蓄冷材の融解温度(凝固温度)よりも高いため、蓄冷材は、液体のままである(融解したままである)。すなわち、加熱運転時に蓄冷材が固体から液体に相変化することに起因して左室5c内に蓄冷材(蓄冷部78b)から冷気が放出されることはない。このように、蓄冷材および蓄熱材の融解温度を、互いに異ならせることによって、冷却運転時における蓄熱材からの悪影響(暖気の放出)を抑制するとともに、加熱運転時における蓄冷材からの悪影響(冷気の放出)を抑制することができる。
Moreover, in 1st Embodiment, as mentioned above, it comprises so that the melting temperature of a cool storage material and a thermal storage material may mutually differ. Thus, during the cooling operation, cold heat is stored in the cold storage material that changes phase from liquid to solid by the relatively low-temperature refrigerant flowing into the
(第2実施形態)
次に、図8を参照して、第2実施形態による自動販売機101について説明する。第2実施形態では、キャピラリ63によって膨張された冷媒を、蓄冷部78aおよび78bを介さずに庫内熱交換器65aおよび65cに流入させるバイパス流路(配管90aおよび90b)が設けられている。
(Second Embodiment)
Next, a
第2実施形態では、図8に示すように、分流器64と庫内熱交換器65aとの間には、分流器64と庫内熱交換器65aとを電磁弁91aを介して接続するバイパス流路(配管90a)が設けられている。また、分流器64と庫内熱交換器65cとの間にも、分流器64と庫内熱交換器65cとを電磁弁91bおよび逆止弁92を介して接続するバイパス流路(配管90b)が設けられている。そして、運転モード1(CCCモード)において、プルダウン時(常温から所定の温度まで庫内の温度を下げる際)には、電磁弁91aおよび電磁弁91bが開状態にされるとともに、電磁弁76aおよび電磁弁76cが閉状態にされる。これにより、キャピラリ63によって膨張された冷媒は、蓄冷部78aおよび78bを介さずにバイパス流路(配管90aおよび90b)を介して、庫内熱交換器65aおよび65cに流入される。なお、第2実施形態のその他の構成および運転動作は、上記第1実施形態と同様である。
In 2nd Embodiment, as shown in FIG. 8, between the
第2実施形態では、上記のように、キャピラリ63によって膨張された冷媒を、蓄冷部78aおよび78bを介さずに庫内熱交換器65aおよび65cに流入させるバイパス流路(配管90aおよび90b)を設ける。これにより、プルダウン時にバイパス流路(配管90aおよび90b)に冷媒を流すことによって、冷媒の冷熱が蓄冷部78aおよび78bに蓄えられるのを抑制することができるので、プルダウン時に迅速に右室5aおよび左室5c内を冷却することができる。その結果、プルダウンに要する時間(常温から所定の温度まで庫内の温度を下げる時間)を短縮することができる。
In the second embodiment, as described above, bypass channels (
(第3実施形態)
次に、図9を参照して、第3実施形態による自動販売機102について説明する。第3実施形態では、庫内熱交換器65a、65bおよび65cの出口側に蓄冷部93a、93bおよび93cが設けられている。
(Third embodiment)
Next, a
第3実施形態では、図9に示すように、庫内熱交換器65a、65bおよび65cの出口側には、それぞれ、蓄冷部93a、93bおよび93cが設けられている。なお、第3実施形態では、上記第1および第2実施形態とは異なり蓄熱部79aおよび79b(図3参照)は設けられない。そして、第3実施形態では、運転モード1(CCCモード)において、蓄冷部93a、93bおよび93cから流出した冷媒により、蓄冷部93a、93bおよび93cの蓄冷材が凝固する。また、圧縮機61の停止時には、右室5a、中室5bおよび左室5cの温度が上昇して、蓄冷部93a、93bおよび93cの蓄冷材が融解する(融解温度約0℃)ことによる融解熱により、右室5a、中室5bおよび左室5cが冷却される。なお、第3実施形態のその他の構成および運転動作は、上記第1実施形態と同様である。
In 3rd Embodiment, as shown in FIG. 9, the
第3実施形態では、上記のように、庫内熱交換器65a、65bおよび65cの出口側に蓄冷部93a、93bおよび93cを設けることにより、蓄冷部93a、93bおよび93cを庫内熱交換器65a、65bおよび65cの入口側に設ける場合と異なり、庫内熱交換器65a、65bおよび65cの冷却負荷が増加するのを抑制することができる。その結果、商品200を冷却する速度が遅くなるのを抑制することができる。
In the third embodiment, as described above, the
(第4実施形態)
次に、図10を参照して、第4実施形態による自動販売機103について説明する。第4実施形態では、蓄冷部78aおよび78bがダクト74の下方(庫内熱交換器65aおよび65cの上方)(図2参照)に設けられていた上記第1〜第3実施形態と異なり、蓄冷部94が、商品収納ラック5eの上方に設けられている。
(Fourth embodiment)
Next, a
第4実施形態では、図10に示すように、蓄冷部94が、右室5aおよび左室5c(商品収納ラック5e)の上方に設けられている。具体的には、商品収納ラック5eの上方の角部(最上部)に設けられている。一方、蓄熱部79aおよび79bは、商品収納ラック5eの下方に設けられている。なお、第4実施形態のその他の構成および運転動作は、上記第1〜第3実施形態と同様である。
In 4th Embodiment, as shown in FIG. 10, the
第4実施形態では、上記のように、蓄冷部94を、右室5aおよび左室5c(商品収納ラック5e)内の上方に配置するとともに、蓄熱部79aおよび79bを、中室5bおよび左室5c(商品収納ラック5e)内の下方に配置する。これにより、商品収納ラック5e内の上方に配置されている蓄冷部94からの比較的重い冷熱(冷気)が下方に流れるとともに、商品収納ラック5e内の下方に配置されている蓄熱部79aおよび79bからの比較的軽い温熱(暖気)が上方に流れるので、右室5a、中室5bおよび左室5cを効率よく冷却および加熱することができる。
In the fourth embodiment, as described above, the
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
たとえば、上記第1〜第4実施形態では、自動販売機に右室、中室および左室の3つの部屋(商品収納ラック)が設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、自動販売機に2つまたは4つ以上の部屋(商品収納ラック)を設けてもよい。 For example, in the first to fourth embodiments, the example in which the vending machine is provided with three rooms (product storage racks) of the right chamber, the middle chamber, and the left chamber is shown, but the present invention is not limited to this. . For example, two or more rooms (product storage racks) may be provided in the vending machine.
また、上記第1、第2および第4実施形態では、蓄冷部が庫内熱交換器の入口側に設けられるとともに、蓄熱部が庫内熱交換器の出口側に設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、蓄冷部を庫内熱交換器の出口側に設けるとともに、蓄熱部を庫内熱交換器の入口側に設けてもよい。また、蓄冷部および蓄熱部の両方を、庫内熱交換器の入口側(または出口側)に設けてもよい。 Moreover, in the said 1st, 2nd and 4th embodiment, while the cool storage part was provided in the inlet side of the internal heat exchanger, the heat storage part was provided in the exit side of the internal heat exchanger, but the example was shown. The present invention is not limited to this. For example, the cold storage unit may be provided on the outlet side of the internal heat exchanger, and the thermal storage unit may be provided on the inlet side of the internal heat exchanger. Moreover, you may provide both a cool storage part and a heat storage part in the entrance side (or exit side) of a heat exchanger in a store | warehouse | chamber.
また、上記第1、第2および第4実施形態では、右室および左室に蓄冷部を設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、右室、中室および左室の全てに蓄冷部を設けてもよい。また、右室、中室および左室のうちの1つに蓄冷部を設けてもよい。 Moreover, although the example which provides a cool storage part in a right chamber and a left chamber was shown in the said 1st, 2nd and 4th embodiment, this invention is not limited to this. For example, you may provide a cool storage part in all of a right chamber, a middle chamber, and a left chamber. Moreover, you may provide a cool storage part in one of a right chamber, a middle chamber, and a left chamber.
また、上記第1、第2および第4実施形態では、中室および左室に蓄熱部を設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、中室および左室のうちの1つに蓄熱部を設けてもよい。 Moreover, in the said 1st, 2nd and 4th embodiment, although the example which provides a thermal storage part in a middle chamber and a left chamber was shown, this invention is not limited to this. For example, a heat storage unit may be provided in one of the middle chamber and the left chamber.
また、上記第3実施形態では、3つの右室、中室および左室の全てに蓄冷部を設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。3つの右室、中室および左室のうちの1つまたは2つに蓄冷部を設けてもよい。 Moreover, in the said 3rd Embodiment, although the example which provides a cool storage part in all the three right chambers, middle chambers, and left chambers was shown, this invention is not limited to this. A cold storage unit may be provided in one or two of the three right chambers, the middle chamber, and the left chamber.
また、上記第1〜第4実施形態では、蓄冷部および蓄熱部がAlからなる箱状を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、蓄冷部および蓄熱部がAl以外の金属から構成されていてもよい。また、蓄冷および蓄熱が可能な形状であれば、箱状以外の形状でもよい。 Moreover, although the cold storage part and the heat storage part showed the example which has the box shape which consists of Al in the said 1st-4th embodiment, this invention is not limited to this. For example, the cold storage part and the heat storage part may be made of a metal other than Al. Moreover, if it is the shape which can store cold storage and heat storage, shapes other than a box shape may be sufficient.
また、上記第1〜第4実施形態では、蓄冷部および蓄熱部に配管が埋め込まれる凹部が設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図11の変形例に示すように、蓄冷部95(蓄熱部96)に、配管が挿通される貫通孔からなる孔部95a(96a)を設けてもよい。
Moreover, although the said 1st-4th embodiment showed the example in which the recessed part by which piping is embedded in the cool storage part and the heat storage part was shown, this invention is not limited to this. For example, as shown in the modification of FIG. 11, a
また、上記第1〜第4実施形態では、凝固温度と融解温度とが異なる蓄冷材を用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、凝固温度と融解温度とが同じ蓄冷材を用いてもよい。同様に、凝固温度と融解温度とが同じ蓄熱材を用いてもよい。 Moreover, in the said 1st-4th embodiment, although the example using the cool storage material from which solidification temperature and melting temperature differ was shown, this invention is not limited to this. For example, a cold storage material having the same solidification temperature and melting temperature may be used. Similarly, a heat storage material having the same solidification temperature and melting temperature may be used.
また、上記第1〜第4実施形態では、本発明の膨張部としてキャピラリを用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、膨張部として膨張弁を用いてもよい。 Moreover, although the example which uses a capillary as an expansion | swelling part of this invention was shown in the said 1st-4th embodiment, this invention is not limited to this. For example, an expansion valve may be used as the expansion portion.
また、上記第1〜第4実施形態では、蓄熱部を金属から構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、蓄熱部を樹脂などから構成してもよい。 Moreover, although the said 1st-4th embodiment showed the example which comprises a thermal storage part from a metal, this invention is not limited to this. For example, the heat storage unit may be made of resin or the like.
また、上記第1実施形態では、運転モード2(CHCモード)(図6参照)において、庫内熱交換器65bによって、中室5bを加熱するとともに、庫内熱交換器65aおよび65cによって、左室5cおよび右室5aをそれぞれ冷却する例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、庫内熱交換器65cによって、左室5cを加熱するとともに、庫内熱交換器65aおよび65bによって、右室5aおよび中室5bをそれぞれ冷却する(HCCモード)ように構成してもよい。
Further, in the first embodiment, in the operation mode 2 (CHC mode) (see FIG. 6), the
また、上記第1実施形態では、運転モード3(HHCモード)(図7参照)において、庫内熱交換器65bおよび65cによって、中室5bおよび左室5cをそれぞれ加熱する例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、庫内熱交換器65bによって中室5bを加熱するとともに、庫内熱交換器65cを使用せずに加熱ヒータ66bにより、左室5cを加熱するように構成してもよい。この場合、庫内熱交換器65cには、冷媒は流入しない。また、中室5bおよび左室5cの両方を、庫内熱交換器65bおよび65cを使用せずに加熱ヒータ66aおよび66bにより加熱するように構成してもよい。この場合、庫内熱交換器65bおよび65cには、冷媒は流入しない。
Moreover, in the said 1st Embodiment, although shown in the operation mode 3 (HHC mode) (refer FIG. 7), the
5a 右室(庫内)
5b 中室(庫内)
5c 左室(庫内)
61 圧縮機
62 凝縮器
63 キャピラリ(膨張部)
65a、65b、65c 庫内熱交換器
78a、78b、93a、93b、93c、95 蓄冷部
79a、79b、96 蓄熱部
82 配管
85 凹部
90a、90b 配管(バイパス流路)
95a、96a 孔部
100、101、102、103 自動販売機
5a Right room (inside)
5b Middle room (inside)
5c Left room (inside)
61
65a, 65b, 65c
95a,
Claims (6)
前記冷媒を凝縮する凝縮器と、
前記凝縮器によって凝縮された前記冷媒を膨張させる膨張部と、
冷却運転時に前記膨張部によって膨張された前記冷媒を蒸発させて自動販売機の庫内を冷却するとともに、加熱運転時に前記圧縮機により圧縮された前記冷媒を凝縮させることにより前記庫内を加熱する庫内熱交換器と、
前記庫内熱交換器の入口側または出口側に設けられ、相変化する蓄冷材の潜熱により前記冷媒の冷熱を蓄える蓄冷部とを備える、自動販売機。 A compressor for compressing the refrigerant;
A condenser for condensing the refrigerant;
An expansion section for expanding the refrigerant condensed by the condenser;
During the cooling operation, the refrigerant expanded by the expansion section is evaporated to cool the inside of the vending machine, and during the heating operation, the inside of the storage is heated by condensing the refrigerant compressed by the compressor. An internal heat exchanger,
A vending machine provided with the cool storage part which is provided in the entrance side or exit side of the internal heat exchanger, and stores the cold heat of the refrigerant by the latent heat of the cool storage material which changes phase.
前記箱状の蓄冷部および前記箱状の蓄熱部のそれぞれの内部に、前記蓄冷材および前記蓄熱材が設けられるように構成されている、請求項2に記載の自動販売機。 The cold storage unit and the heat storage unit have a metal box shape, and have a recess or hole in which at least a part of a pipe through which the refrigerant flows is embedded,
The vending machine according to claim 2, wherein the cool storage material and the heat storage material are provided inside each of the box-shaped cold storage unit and the box-shaped heat storage unit.
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