JP2016071485A - 自動販売機 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の一般的な自動販売機が有する庫室よりも庫内設定温度の低い庫室を有する場合であっても、その庫内冷却に要するエネルギーを抑制することのできる自動販売機を提供する。
【解決手段】商品を冷却して販売する自動販売機１は、それぞれが断熱壁（隔壁）３によって区画されると共に収容した商品を冷却可能な少なくとも三つの庫室（右庫室４、中庫室５、左庫室６）を有する。これら右庫室４、中庫室５、及び左庫室６は連続的に並んで配置されている。そして、右庫室４及び左庫室６に挟まれた中庫室５の庫内温度が、右庫室４及び左庫室６の庫内温度よりも低く設定される。
【選択図】図１

Description

本発明は、商品を冷却して販売する自動販売機に関する。

商品を冷却して販売する自動販売機の一例として、特許文献１に記載された凍結飲料自動販売機が知られている。この凍結飲料自動販売機は、ペットボトルなどの容器に入った飲料（以下「容器入り飲料」という）を冷却して販売する。前記凍結飲料自動販売機は、内部の商品収納庫が隔壁によって三つの庫室に区画され、左庫室が凍結飲料庫、中庫室及び右庫室がコールド飲料庫として構成されている。前記凍結飲料庫は、前記容器入り飲料が凍結可能な設定温度（例えば−２５℃）に保たれ、前記コールド飲料庫は、前記容器入り飲料を飲み頃に冷却可能な設定温度（例えば５℃）に保たれるようになっている。そして、前記凍結飲料自動販売機は、商品選択ボタンが押されることにより、対応する前記容器入り飲料を順次搬出して販売するように構成されている。

特開２００６−４８３２５号公報

しかし、前記凍結飲料自動販売機は、従来の一般的な飲料自動販売機が有する庫室よりも庫内設定温度の低い庫室（前記凍結飲料庫）を有しており、従来の一般的な飲料自動販売機に比べて、その庫内冷却に要するエネルギー（消費電力量）が増加する。このため、この種の自動販売機においては、前記庫内冷却に要するエネルギーを抑制することが望まれている。

そこで、本発明は、従来の一般的な自動販売機が有する庫室よりも庫内設定温度の低い庫室を有する場合であっても、その庫内冷却に要するエネルギーを抑制することのできる自動販売機を提供することを目的とする。

本発明の一側面によると、それぞれが隔壁によって区画されると共に収容した商品を冷却可能な少なくとも三つの庫室を有する自動販売機が提供される。この自動販売機において、前記少なくとも三つの庫室は連続的に並んで配置されている。そして、前記少なくとも三つの庫室のうちの第１庫室と第２庫室とに挟まれた残りの庫室の庫内温度が、前記第１庫室及び前記第２庫室の庫内温度よりも低く設定される。

前記自動販売機において、庫内温度がより低く設定される前記残りの庫室は前記第１庫室と前記第２庫室とに挟まれており、前記第１庫室及び前記第２庫室によって前記残りの庫室内への外部からの侵入熱が低減される。このため、従来の一般的な飲料自動販売機が有する庫室よりも設定温度の低い庫室を有する場合であっても、庫内冷却に要するエネルギーを抑制できる。

本発明が適用された自動販売機の一実施形態の概略構成を示す図である。 前記自動販売機の冷凍サイクル装置の回路構成図である。 前記自動販売機の左庫室内を冷却する場合の前記冷凍サイクル装置の状態（冷媒循環経路）を示す図である。 前記自動販売機の中庫室内を冷却する場合の前記冷凍サイクル装置の状態（冷媒循環経路）を示す図である。 前記自動販売機の右庫室内を冷却する場合の前記冷凍サイクル装置の状態（冷媒循環経路）を示す図である。 前記左庫室内の冷却及び前記中庫室に設置された庫内熱交換器の除霜を行う場合の前記冷凍サイクル装置の（冷媒循環経路）を示す図である。 前記右庫室内の冷却及び前記中庫室に設置された庫内熱交換器の除霜を行う場合の前記冷凍サイクル装置の（冷媒循環経路）を示す図である。 前記自動販売機の他の冷凍サイクル装置の回路構成図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明が適用された自動販売機の一実施形態の概略構成を示す図である。実施形態による自動販売機１は、前記容器入り飲料を冷却して販売可能に構成されており、内部に断熱構造の商品収納庫２を有する。商品収納庫２は、断熱壁（隔壁）３によって三つの庫室（右庫室４、中庫室５、及び左庫室６）に区画され、当該三つの庫室４〜６は自動販売機１の幅方向に連続的に並んで配置されている。

各庫室４〜６には、多数の前記容器入り飲料を収容すると共に商品搬出機構を有した商品収納装置（図示省略）が設置されている。そして、自動販売機１は、例えば、図示省略の商品選択ボタンが押されることにより、前記商品収納装置のいずれかが前記商品選択ボタンに対応する商品（前記容器入り飲料）を図示省略の商品取出口に搬出するように構成されている。なお、本実施形態においては、三つの庫室４〜６のうち右庫室４の容積が最も大きいものとする。

右庫室４には第１冷却ユニット７が設置され、中庫室５には第２冷却ユニット８が設置され、左庫室６には第３冷却ユニット９が設置されている。また、商品収納庫２の下側の機械室１０にはコンデンシングユニット１１が設置されている。第１〜３冷却ユニット７〜９とコンデンシングユニット１１とは冷媒配管２０を介して接続されて、冷媒を循環させることによって右庫室４内、中庫室５内、及び左庫室６内のそれぞれを個別に冷却可能な冷凍サイクル装置３０を構成している。

本実施形態において、右庫室４及び左庫室６は冷凍サイクル装置３０によって冷却されて冷蔵室として機能し、中庫室５は冷凍サイクル装置３０によって冷却されて過冷却室として機能する。具体的には、右庫室４及び左庫室６は、前記容器入り飲料を飲み頃の温度（すなわち、冷蔵状態）に冷却し、中庫室５は、前記容器入り飲料を過冷却状態に冷却するように構成されている。このため、右庫室４及び左庫室６内の温度（庫内温度）は、冷凍サイクル装置３０によって前記容器入り飲料を前記飲み頃の温度に冷却可能な第１設定温度に保持される。また、中庫室５内の温度（庫内温度）は、冷凍サイクル装置３０によって前記容器入り飲料を過冷却状態に冷却可能な第２設定温度に保持される。ここで、前記第１設定温度は、前記容器入り飲料の凝固点よりも高い温度であり、例えば５℃前後（３〜８℃程度）とすることができる。前記第２設定温度は、前記容器入り飲料の凝固点以下の温度であり、例えば−５℃前後（−２〜−７℃程度）とすることができる。

図２は、冷凍サイクル装置３０の回路構成図である。
上述のように、冷凍サイクル装置３０は、右庫室４に設置された第１冷却ユニット７、中庫室５に設置された第２冷却ユニット８、左庫室６に設置された第３冷却ユニット９、機械室１０に配置されたコンデンシングユニット１１、及び第１〜第３冷却ユニット７〜９とコンデンシングユニット１１とを接続する冷媒配管２０を含む。そして、冷凍サイクル装置３０において、前記冷媒が冷媒配管２０を介して前記第１〜第３冷却ユニット７〜９を選択的に経由して循環することによって右庫室４内、中庫室５内、及び左庫室６内のそれぞれが個別に冷却される。

第１冷却ユニット７は、第１蒸発器（庫内熱交換器）７１と第１蒸発器７１に送風する第１蒸発器ファン７２とを有する。第２冷却ユニット８は、第２蒸発器（庫内熱交換器）８１と第２蒸発器８１に送風する第２蒸発器ファン８２とを有する。第３冷却ユニット９は、第３蒸発器（庫内熱交換器）９１と第３蒸発器９１に送風する第３蒸発器ファン９２とを有する。各蒸発器７１，８１，９１は、前記冷媒と各庫室４〜６内の空気とを熱交換させることによって各庫室４〜６内を冷却する。

コンデンシングユニット１１は、圧縮機３１と、ガスクーラ（庫外熱交換器）３２と、ガスクーラ３２に送風するガスクーラファン３３と、膨張機構（第１キャピラリチューブ３４、第２キャピラリチューブ３５、第３キャピラリチューブ３６、電子膨張弁３７）とを有する。圧縮機３１は前記冷媒を圧縮する（高温高圧のガス冷媒とする）。ガスクーラ３２は圧縮機３１から送出された前記冷媒（高温高圧のガス冷媒）を常温に冷却する。前記膨張機構はガスクーラ３２で冷却された前記冷媒を膨張させて低温低圧化する。なお、ここでは中庫室５用の前記膨張機構として第２キャピラリチューブ３５及び電子膨張弁３７が設けられているが、いずれか一方のみを設けるようにしてもよい。また、図示省略しているが、圧縮機３１に流入する冷媒とガスクーラ３１から流出する冷媒との間で熱交換を行わせる、いわゆる内部熱交換器が設けられるのが好ましい。

冷媒配管２０は、第１〜第４冷媒流路２１〜２４を含む。
第１冷媒流路２１は、前記冷媒を圧縮機３１、ガスクーラ３２、第１キャピラリチューブ３４、及び第１蒸発器７１の順に循環させるための流路である。前記冷媒が第１冷媒流路２１を流れることにより右庫室４内が冷却される。

第２冷媒流路２２は、圧縮機３１及びガスクーラ３２を通過した前記冷媒を第２蒸発器８１経由で循環させるための流路である。前記冷媒が第２冷媒流路２２を流れることにより中庫室５内が冷却される。第２冷媒流路２２は、第１冷媒流路２１におけるガスクーラ３２と第１キャピラリチューブ３４との間の部位から分岐し、電子膨張弁３７、第２キャピラリチューブ３５、及び第２蒸発器８１を経由した後に第１冷媒流路２１における第１キャピラリチューブ３４と第１蒸発器７１との間の部位に接続している。第１冷媒流路２１から第２冷媒流路２２が分岐する分岐部Ｂ１には第１流路切換弁（電磁三方弁）２５が設けられている。この第１流路切換弁２５は、ＯＦＦ時には第１冷媒流路２１における分岐部Ｂ１のガスクーラ３２側と第１キャピラリチューブ３４側とを連通させ、ＯＮ時には第１冷媒流路２１の分岐部Ｂのガスクーラ３２側と第２冷媒流路２２とを連通させるように構成されている。

第３冷媒流路２３は、圧縮機３１及びガスクーラ３２を通過した前記冷媒を第３蒸発器９１経由で循環させるための流路である。前記冷媒が第３冷媒流路２３を流れることにより左庫室６内が冷却される。第３冷媒流路２３は、第１冷媒流路２１におけるガスクーラ３２と第１キャピラリチューブ３４との間の部位から分岐し、第３キャピラリチューブ３６及び第３蒸発器９１を経由した後に第１冷媒流路３１における第１キャピラリチューブ３４と第１蒸発器７１との間の部位に接続している。第１冷媒流路２１から第３冷媒流路２３が分岐する分岐部Ｂ２には第２流路切換弁（電磁三方弁）２６が設けられている。この第２流路切換弁２６は、ＯＦＦ時には第１冷媒流路２１における分岐部Ｂ２のガスクーラ３２側と第１キャピラリチューブ３４側とを連通させ、ＯＮ時には第１冷媒流路２１の分岐部Ｂのガスクーラ３２側と第３冷媒流路２３とを連通させるように構成されている。

第４冷媒流路２４は、圧縮機３１から送出された前記冷媒（すなわち、ガスクーラ３２を通過する前の高温高圧のガス冷媒）を第２蒸発器８１経由で循環させるための流路である。この第４冷媒流路２４は、主に第２蒸発器８１の除霜を行う際に使用される。第４冷媒流路２４は、第１冷媒流路２１における圧縮機３１とガスクーラ３２との間の所定部位から分岐し、第２蒸発器８１を経由した後に第１冷媒流路２１における圧縮機３１とガスクーラ３２との間の前記所定部位よりもガスクーラ３２側の部位に接続している。第１冷媒流路２１から第４冷媒流路２４が分岐する分岐部Ｂ３には第３流路切換弁（電磁三方弁）２７が設けられている。この第３流路切換弁２７は、ＯＦＦ時には第１冷媒流路２１における分岐部Ｂ３の圧縮機３１側とガスクーラ３２側とを連通させ、ＯＮ時には第１冷媒流路２１の分岐部Ｂ３の圧縮機３１側と第４冷媒流路２４とを連通させるように構成されている。

以上のように構成された冷凍サイクル装置３０の動作は、自動販売機１の制御装置（図示省略）によって制御される。すなわち、前記制御装置は、図示省略の各種センサから、各庫室４〜６の庫内温度、ガスクーラ３２の冷媒入口温度及び冷媒出口温度、各蒸発器７１，８１，９１の冷媒入口温度及び冷媒出口温度、及び外気温などを入力する。そして、前記制御装置は、前記第１〜第３流路切換弁２５〜２７、圧縮機３１、ガスクーラファン３３、電子膨張弁３７、第１〜第３蒸発器ファン７２，８２，９２を適宜制御して冷凍サイクル装置３０の動作を制御する。以下、前記制御装置によって実行される冷凍サイクル装置３０の動作制御について具体的に説明する。

（１）起動時制御
前記制御装置は、自動販売機１の起動時（再起動時を含む）においては、右庫室４及び左庫室６の庫内温度を前記第１設定温度まで低下させ、中庫室５の庫内温度を前記第２設定温度まで低下させる。具体的には、前記制御装置は、まず右庫室４、中庫室５、及び左庫室６の庫内温度を前記第１設定温度まで低下させ、その後、中庫室５の庫内温度を前記第２設定温度まで低下させるように、冷凍サイクル装置３０の動作を制御する。

本実施形態において、前記制御装置は、左庫室６、中庫室５、及び右庫室４の順に各庫内温度を前記第１設定温度まで低下させる。但し、これに限るものではなく、庫内温度を前記第１設定温度まで低下させる庫室の順番は適宜設定され得る。

図３は、左庫室６内を冷却する場合の冷凍サイクル装置３０の状態（冷媒循環経路）を示している。前記制御装置は、左庫室６内を冷却する場合、圧縮機３１、ガスクーラファン３３、第１蒸発器ファン７２、及び第３蒸発器ファン９２を起動させ、第２流路切換弁２６をＯＮする。すると、図３に示すように、前記冷媒は、圧縮機３１、ガスクーラ３２、第３キャピラリチューブ３６、第３蒸発器９１、及び第１蒸発器７１の順に循環し、これにより、左庫室６（及び右庫室４）の庫内温度が低下する。

そして、前記制御装置は、左庫室６の庫内温度が前記第１設定温度の下限値まで低下すると、第３蒸発器ファン９２を停止させると共に第２流路切換弁２６をＯＦＦする。これにより、起動時における左庫室６内の冷却が終了する。ここで、左庫室６内を冷却する際に第３蒸発器ファン９２に加えて第１蒸発器ファン７２を起動させるのは、容積の大きい右庫室４内を事前に冷却しておくことで右庫室４内の冷却を行う際のエネルギー消費量（消費電力量）を抑制するためである。但し、第１蒸発器ファン７２を起動させないようにしてもよく、この場合には左庫室６内の冷却のみが行われる。

図４は、中庫室５内を冷却する場合の冷凍サイクル装置３０の状態（冷媒循環経路）を示している。前記制御装置は、左庫室６内の冷却終了後に中庫室５内を冷却する場合、第２蒸発器ファン８２を起動させると共に第１流路切換弁２５をＯＮする。なお、第１蒸発器ファン７１は左庫室６内を冷却するときにすでに起動されている。すると、図４に示すように、前記冷媒は圧縮機３１、ガスクーラ３２、電子膨張弁３７、第２キャピラリチューブ３５、第２蒸発器８１、第１蒸発器７１の順に循環して、中庫室５（及び右庫室４）の庫内温度が低下する。

そして、前記制御装置は、中庫室５の庫内温度が前記第１設定温度の下限値まで低下すると、第２蒸発器ファン８２を停止させ、第１流路切換弁２５をＯＦＦする。ここで、第１蒸発器ファン７２を起動させたままとしておくのは、上述の左庫室６内を冷却させる場合と同様、容積の大きい右庫室４内を事前に冷却しておくことで右庫室４内の冷却を行う際のエネルギー消費量を抑制するためである。なお、第１蒸発器ファン７２を起動させないようにしてもよく、この場合に中庫室５内の冷却のみが行われる。

図５は、右庫室４内を冷却する場合の冷凍サイクル装置３０の状態（冷媒循環経路）を示している。中庫室５内の冷却終了、すなわち、前記制御装置が第２蒸発器ファン８２を停止させ、第１流路切換弁２５をＯＦＦすることによって、右庫室４内の冷却が開始される。この場合、図５に示すように、前記冷媒が第１冷媒流路２１を流れて（循環して）右庫室４の庫内温度が低下する。

そして、前記制御装置は、右庫室４の庫内温度が前記第１設定温度の下限値まで低下すると、第１蒸発器ファン７２を停止させる。これにより、起動時における右庫室４内の冷却が終了する。

前記制御装置は、以上のようにして右庫室４、中庫室５、及び左庫室６の庫内温度を前記第１設定温度まで低下させると、次いで、中庫室５の庫内温度を前記第２設定温度まで低下させる。具体的には、前記制御装置は、第２蒸発器ファン８２を起動させ、第１流路切換弁２５をＯＮし、電子膨張弁３７の開度を調整（小さく）して冷媒流量を調整する。すると、前記冷媒は圧縮機３１、ガスクーラ３２、電子膨張弁３７、第２キャピラリチューブ３５、第２蒸発器８１、第１蒸発器７１の順に循環して（図４参照）、中庫室５の庫内温度が前記第１設定温度からさらに低下する。

そして、前記制御装置は、中庫室５の庫内温度が前記第２設定温度の下限値まで低下すると、第２蒸発器ファン８２を停止させると共に第１流路切換弁２５をＯＦＦする。これにより、起動時における中庫室５内の冷却が終了する。なお、電子膨張弁３７の開度はそのまま維持される。

ここで、中庫室５内の冷却中、例えば右庫室４の庫内温度が前記第１設定温度の上限値を超えた場合又はそのおそれがある場合には、さらに第１蒸発器ファン７２を起動させることで中庫室５の庫内温度に加えて右庫室４の庫内温度も低下させることができる。

前記制御装置は、右庫室４及び左庫室６の庫内温度が前記第１設定温度まで低下すると共に中庫室５の庫内温度が前記第２設定温度まで低下すると、すなわち、自動販売機１の起動が完了すると、圧縮機３１及びガスクーラファン３３を停止して冷凍サイクル装置３０を停止させる（待機状態とする）。

（２）通常制御
前記制御装置は、冷凍サイクル装置３０の停止（待機）中、各庫室４〜６の庫内温度を監視し、必要に応じて冷凍サイクル装置３０を適宜動作させることにより、右庫室４及び左庫室６の庫内温度を前記第１設定温度に保持し、中庫室５の庫内温度を前記第２設定温度に保持する。

例えば、中庫室５の庫内温度が前記第２設定温度の上限値を超えた場合、前記制御装置は、圧縮機３１、ガスクーラファン３３、及び第２蒸発器ファン８２を起動させると共に第１流路切換弁２５をＯＮすることで中庫室５内を冷却する（図４参照）。そして、中庫室５の庫内温度が前記第２設定温度の下限値まで低下すると、冷凍サイクル装置３０を再び停止させる（待機状態に戻す）。このとき、併せて第１蒸発器ファン７２を起動させることにより右庫室４の庫内温度も低下させるようにしてもよい。

例えば、左庫室６の庫内温度が前記第１設定温度の上限値を超えた場合、前記制御装置は、圧縮機３１、ガスクーラファン３３、及び第３蒸発器ファン９２を起動させると共に第２流路切換弁２６をＯＮすることで左庫室６内を冷却する（図３参照）。そして、左庫室６の庫内温度が前記第１設定温度の下限値まで低下すると、冷凍サイクル装置３０を停止させる（待機状態に戻す）。このとき、併せて第１蒸発器ファン７２を起動させることにより右庫室４の庫内温度も低下させるようにしてもよい。

例えば、右庫室４の庫内温度が前記第１設定温度の上限値を超えた場合、前記制御装置は、圧縮機３１、ガスクーラファン３３、及び第１蒸発器ファン７２を起動させることで右庫室４内を冷却する（図５参照）。そして、右庫室４の庫内温度が前記第１設定温度の下限値まで低下すると、冷凍サイクル装置３０を停止させる（待機状態に戻す）。

（３）除霜制御
前記制御装置は、自動販売機１の稼働中、各蒸発器７１，８１，９１に発生した霜を除去する除霜制御を定期的又は随時に実行する。本実施形態において、前記制御装置は、まず右庫室４に設置された第１蒸発器７１及び左庫室６に設置された第３蒸発器９１の除霜制御を実行し、その後、中庫室５に設置された第２蒸発器８１の除霜制御を実行する。

（３−１）第１蒸発器７１及び第３蒸発器９１に対する除霜制御
前記制御装置は、自動販売機１の起動完了又は前回の除霜制御の実行から所定時間が経過した後であって、かつ、冷凍サイクル装置３０が待機状態にあるときに、第１蒸発器７１及び第３蒸発器９１の除霜制御を実行する。具体的には、前記制御装置は、第１蒸発器ファン７２及び第３蒸発器ファン９２を起動させることで第１蒸発器７１及び第３蒸発器９１の除霜を行う。なお、このとき圧縮機３１、ガスクーラファン３３、及び第２蒸発器ファン８２は停止させたままである。つまり、前記制御装置は、庫内温度が０℃よりも高い右庫室４及び左庫室６に設置された第１蒸発器７１及び第３蒸発器９１に発生した霜に対しては庫内空気の送風による除霜を行う。

そして、前記制御装置は、第１蒸発器ファン７２及び第３蒸発器ファン９２の起動から第１除霜時間が経過すると第３蒸発器ファン９２を停止させ、第２除霜時間（≧前記第１除霜時間）が経過したら第１蒸発器ファン７２を停止させる。これにより、右庫室４に設置された第１蒸発器７１及び左庫室６に設置された第３蒸発器９１の除霜が終了する。ここで、前記第１除霜時間及び前記第２除霜時間は、第１蒸発器７１（右庫室４）の大きさや第３蒸発器９１（左庫室６）の大きさなどに応じて適宜設定され得る。

（３−２）第２蒸発器８１に対する除霜制御
上述のように、本実施形態において、前記制御装置は、第１蒸発器７１の除霜と第３蒸発器９１の除霜とを同時に開始するようにしている。また、第１蒸発器７１の除霜終了後は右庫室４の庫内温度が上昇しており、第３蒸発器９１の除霜終了後は左庫室６の庫内温度が上昇している。このため、第１蒸発器７１の除霜終了後は右庫室４内を冷却する必要が生じ、第３蒸発器９１の除霜終了後は左庫室６内を冷却する必要が生じる。そこで、前記制御装置は、第１蒸発器７１及び第３蒸発器９１の除霜終了後に右庫室４内を冷却するとき及び／又は左庫室６内を冷却するときに、中庫室５に設置された第２蒸発器８１の除霜を行う。なお、ここでは右庫室４内の冷却よりも左庫室６内の冷却が先に行われるものとする。左庫室６は右庫室４に比べて容積が小さいため、左庫室６の庫内温度の方が右庫室４の庫内温度よりも先に前記第１設定温度の上限値を超えると考えられるからである。

第１蒸発器７１及び第３蒸発器９１の除霜終了後に左庫室６の庫内温度が前記第１設定温度の上限値を超えると、前記制御装置は、圧縮機３１、ガスクーラファン３３、第１蒸発器ファン７２、及び第３蒸発器ファン９２を起動させ、第２流路切換弁２６及び第３流路切換弁２７をＯＮする。すると、図６に示すように、前記冷媒は、圧縮機３１、第２蒸発器８１、ガスクーラ３２、第３キャピラリチューブ３６、第３蒸発器９１、第１蒸発器７１の順に循環する。これにより、圧縮機３１から送出された高温高圧の冷媒ガス（ホットガス）が第２蒸発器８１を流れて第２蒸発器８１の除霜が行われる。つまり、前記制御装置は、第２蒸発器８１に発生した霜に対しては前記ホットガスによる除霜を行う。また、第２蒸発器８１を通過した冷媒がガスクーラ３２、第３キャピラリチューブ３６、第３蒸発器９１、及び第１蒸発器７１を流れることで左庫室６（及び右庫室４）の庫内温度が低下する。ここで、第１蒸発器ファン７２を停止させておくことにより、左庫室６の庫内温度のみを低下させることができる。

そして、前記制御装置は、左庫室６の庫内温度が前記第１設定温度の下限値まで低下すると左庫室６の冷却を終了し、第２蒸発器８１の冷媒出口温度が所定温度（除霜終了温度）に達すると第２蒸発器８１の除霜を終了する。以下、（ａ）左庫室６の冷却が終了する前に第２蒸発器８１の除霜が終了した場合と、（ｂ）第２蒸発器８１の除霜が終了する前に左庫室６内の冷却が終了した場合とに分けて説明する。

（ａ）左庫室６内の冷却が終了する前に第２蒸発器８１の除霜が終了した場合
左庫室６の庫内温度が前記第１設定温度の下限値まで低下する前に第２蒸発器８１の冷媒出口温度が前記除霜終了温度に達した場合、前記制御装置は、第３流路切換弁２７をＯＦＦする。すると、前記冷媒は、圧縮機３１、ガスクーラ３２、第３キャピラリチューブ３６、第３蒸発器９１、第１蒸発器７１の順に循環する（図３参照）。すなわち、前記冷媒（前記ホットガス）が第２蒸発器８１を循環しなくなる。これにより、第２蒸発器８１の除霜は終了する一方、左庫室６（及び右庫室４）の冷却は継続される。

そして、左庫室６の庫内温度が前記第１設定温度の下限値まで低下すると、前記制御装置は、圧縮機３１、ガスクーラファン３３、第１蒸発器ファン７２、及び第３蒸発器ファン９２を停止させ、第２流路切換弁２６をＯＦＦする。これにより、左庫室６内の冷却が終了すると共に冷凍サイクル装置３０が待機状態に戻る。

次いで、右庫室４の庫内温度が前記第１設定温度の前記上限値を超えると、前記制御装置は右庫室４内の冷却を行う。すなわち、前記制御装置は、圧縮機３１、ガスクーラファン３３、及び第１蒸発器ファン７２を起動させる。この場合はすでに第２蒸発器８１の除霜が終了しているため、第３流路切換弁２７はＯＦＦのままである。すると、前記冷媒は第１冷媒流路２１を流れて（循環して）右庫室４の庫内温度が低下する（図５参照）。

そして、右庫室４の庫内温度が前記第１設定温度の下限値まで低下すると、前記制御装置は、圧縮機３１、ガスクーラファン３３、及び第１蒸発器ファン７２を停止させる。これにより、右庫室４内の冷却が終了すると共に冷凍サイクル装置３０が待機状態に戻る。

ここで、左庫室６内の冷却中に右庫室４の庫内温度が前記第１設定温度の前記上限値を超えた場合には、前記制御装置は、左庫室６内の冷却終了後、冷凍サイクル装置３０を待機状態にすることなく、右庫室４内の冷却に移行させる。すなわち、前記制御装置は、左庫室６の庫内温度が前記第１設定温度の下限値まで低下すると、第３蒸発器ファン９２を停止させると共に第２流路切換弁２６をＯＦＦして右庫室４内の冷却に移行させる。

（ｂ）第２蒸発器８１の除霜が終了する前に左庫室６内の冷却が終了した場合
第２蒸発器８１の冷媒出口温度が前記除霜終了温度に達する前に左庫室６の庫内温度が前記第１設定温度の下限値まで低下した場合、前記制御装置は、圧縮機３１、ガスクーラファン３３、第１蒸発器ファン７２、及び第３蒸発器ファン９２を停止させ、第２流路切換弁２６及び第３流路切換弁２７をＯＦＦする。これにより、左庫室６内の冷却が終了すると共に冷凍サイクル装置３０は待機状態に戻る（第２蒸発器８１の除霜は終了していない）。

次いで、右庫室４の庫内温度が前記第１設定温度の上限値を超えると、前記制御装置は、右庫室４内の冷却及び第２蒸発器８１の除霜を行う。すなわち、前記制御装置は、圧縮機３１、ガスクーラファン３３、及び第１蒸発器ファン７２を起動させ、第３流路切換弁２７をＯＮする。すると、図７に示すように、前記冷媒は、圧縮機３１、第２蒸発器８１、ガスクーラ３２、第１キャピラリチューブ３４、第１蒸発器７１の順に循環する。これにより、圧縮機３１から送出された前記冷媒（ホットガス）が第２蒸発器８１を流れて第２蒸発器８１の除霜（ホットガスによる除霜）が行われる。また、第２蒸発器８１を通過した冷媒がガスクーラ３２、第１キャピラリチューブ３４、及び第１蒸発器７１を流れることで右庫室４の庫内温度が低下する。

ここで、本実施形態においては、左庫室６内の冷却時にすでに第２蒸発器８１の除霜が行われており、通常は、右庫室４の庫内温度が前記第１設定温度の下限値まで低下する前に第２蒸発器８１の冷媒出口温度が前記除霜終了温度に達することになる。そのため、前記制御装置は、以下のように冷凍サイクル装置３０の動作を制御する。

前記制御装置は、第２蒸発器８１の冷媒出口温度が前記除霜終了温度に達すると、第３流路切換弁２７をＯＦＦする。すると、前記冷媒は第１冷媒流路２１を循環する（図５参照）。すなわち、前記冷媒（前記ホットガス）が第２蒸発器８１を循環しなくなる。これにより、第２蒸発器８１の除霜は終了する一方、右庫室４の冷却は継続される。

そして、右庫室４の庫内温度が前記第１設定温度の下限値まで低下すると、前記制御装置は、圧縮機３１、ガスクーラファン３３、及び第１蒸発器ファン７２を停止させる。これにより、右庫室４内の冷却が終了すると共に冷凍サイクル装置３０が待機状態に戻る。

なお、ここでは左庫室６内の冷却終了時に第３流路切換弁２７がＯＦＦされているが、第３流路切換弁２７はＯＮのままとしてもよい。左庫室６内の冷却終了時にはまだ第２蒸発器８１の除霜が終了していないため、右庫室４内を冷却するときにおいても第２蒸発器８１の除霜を行うからである。この場合、前記制御装置は、右庫室４内の冷却及び第２蒸発器８１の除霜を行う際に、圧縮機３１、ガスクーラファン３３、及び第１蒸発器ファン７２を起動させればよい（第３流路切換弁２７をＯＮする必要はない）。また、かりに第２蒸発器８１の冷媒出口温度が前記除霜終了温度に達する前に右庫室４の庫内温度が前記第１設定温度の下限値まで低下した場合には、前記制御装置は、右庫室４内の冷却を終了すると共に冷凍サイクル装置３０を待機状態とし、その後、左庫室６内の冷却を行う際に第２蒸発器８１の除霜を再度行うように構成すればよい。

以上説明した実施形態によると、自動販売機１は、それぞれが隔壁３によって区画されると共に収容した前記容器入り飲料を冷却可能な右庫室４、中庫室５、及び左庫室６を有している。右庫室４、中庫室５、及び左庫室６は、自動販売機１の内部において、自動販売機１の幅方向に連続的に並んで配置されている。そして、右庫室４と左庫室６とに挟まれた中庫室５の庫内温度が右庫室４及び左庫室６の庫内温度よりも低く設定されている。このため、庫内温度のより低い中庫室５への外部からの侵入熱が低減されることとなり、中庫室５内の冷却に要するエネルギー（消費電力量）を抑制できる。

また、本実施形態においては、右庫室４及び左庫室６は冷蔵室として機能し、中庫室５は過冷却室として機能する。すなわち、右庫室４及び左庫室６は前記容器入り飲料を凍結しない飲み頃の温度（＞０℃）に冷却し、中庫室５は前記容器入り飲料を過冷却状態に冷却する。このため、特に中庫室５内の冷却に要するエネルギーを抑制しつつ、飲み頃温度に冷却された冷蔵状態の前記容器入り飲料と過冷却状態の前記容器入り飲料という冷却状態の異なる前記容器入り飲料の販売が可能となる。

また、本実施形態において、自動販売機１は、右庫室４内、中庫室５内、及び左庫室６内を個別に冷却可能な冷却装置としての冷凍サイクル装置３０を有している。そして、自動販売機１の起動時に、まず右庫室４、中庫室５、及び左庫室６の庫内温度を前記第１設定温度まで低下させ、その後に、中庫室５の庫内温度を前記第２設定温度まで低下させるようにしている。つまり、自動販売機１（の前記制御装置）は、右庫室４及び左庫室６の庫内温度が低下した状態となってから中庫室５の庫内温度を前記第２設定温度（＜前記第１設定温度）まで低下させるようにしている。このため、中庫室５の庫内温度を一気に前記第２設定温度まで低下させる場合に比べて、中庫室５内の冷却に要するエネルギーを抑制することができる。また、右庫室４及び左庫室６（すなわち、前記冷蔵室）内の前記容器入り飲料を中庫室５（すなわち、前記過冷却室）内の前記容器入り飲料に先んじて販売することが可能であり、販売機会の損失を抑制することができる。

さらに、本実施形態において、自動販売機１（の前記制御装置）は、右庫室４に設置された第１蒸発器（庫内熱交換器）７１及び左庫室６に設置された第３蒸発器（庫内熱交換器）９１に発生した霜に対しては送風による除霜を行い、中庫室５に設置された第２蒸発器（庫内熱交換器）８１に発生した霜に対しては圧縮機３１から送出された高温高圧の冷媒ガス（ホットガス）による除霜を行うようにしている。そして、第１蒸発器７１及び第３蒸発器９１の除霜は、予め設定された除霜時間が経過したら終了し、第２蒸発器８１の除霜は、第２蒸発器８１の冷媒出口温度が所定温度に達したら終了する。このため、各蒸発器７１，８１，９１の除霜に要するエネルギーを抑制しつつ、庫内温度が０℃以下となる中庫室５に設置された第２蒸発器８１の除霜を確実に行うことができる。

特に、本実施形態において、第２蒸発器８１の除霜は、第１蒸発器７１及び第３蒸発器９１の除霜終了後であって、右庫室４内又は左庫室６内の冷却と同時に行われている。このため、第１〜第３蒸発器７１，８１，９１の除霜を同時期に行うことができ、自動販売機１の安定した稼働が維持される。また、通常、第１蒸発器７１の除霜終了後は右庫室４内を冷却する必要が生じ、第３蒸発器９１の除霜終了後は左庫室６内を冷却する必要が生じる。このため、第２蒸発器８１の除霜のためだけに冷凍サイクル装置３０を動作させる必要はなく、全体としてのエネルギー消費（消費電力量）を抑制できる。

なお、上述の実施形態において、自動販売機１は、商品としての前記容器入り飲料を冷却可能な三つの庫室（右庫室４、中庫室５、及び左庫室６）を有し、右庫室４及び左庫室６を冷蔵庫として機能させ、中庫室５を過冷却として機能させている。しかし、これに限るものではない。前記商品は前記容器入り飲料以外であってもよく、また、右庫室４及び左庫室６の庫内温度よりも中庫室５の庫内温度の方が低く設定されればよい。例えば、中庫室５を冷凍庫として機能させたり、右庫室４及び左庫室６の少なくとも一方を過冷却室として機能させると共に中庫室５を冷凍室として機能させたりしてもよい。

さらに、自動販売機１は、それぞれが収容した前記商品を冷却可能な連続的に並んで配置された四つ以上の庫室を有してもよい。この場合には、両側に配置された二つの庫室の挟まれた残りの庫室の庫内温度が、両側に配置された前記二つの庫室の庫内温度よりも低く設定される。ここで、前記商品を冷却可能な庫室とは、前記商品の冷却のみを行う冷却専用の庫室だけではなく、前記商品の冷却と加温とを切り替えて行うことができる庫室を含むことはもちろんである。

また、上述の実施形態においては、自動販売機１（の前記制御装置）は、右庫室４、中庫室５、及び左庫室６の庫内温度を前記第１設定温度まで低下させ、その後に、中庫室５の庫内温度を前記第２設定温度まで低下させるようにしている。しかし、これに限るものではない。中庫室５の庫内温度を前記第２設定温度まで低下させる際に、少なくとも右庫室４及び左庫室６の庫内温度が前記第１設定温度まで低下されていればよい。例えば、自動販売機１（の前記制御装置）は、右庫室４及び左庫室６の庫内温度を第１設定温度まで低下させた後に、中庫室５の冷却を行って中庫室５の庫内温度を前記第２設定温度まで低下させるようにしてもよい。右庫室４の庫内設定温度と左庫室６の庫内設定温度とが異なっていてもよい。この場合、右庫室４の庫内温度及び左庫室６の庫内温度をそれぞれの庫内設定温度まで低下させた後に、中庫室５の庫内温度をその庫内設定温度である前記第２設定温度まで低下させるようにすればよい。もちろん、中庫室５の庫内温度を右庫室４の庫内設定温度又は左庫室６の庫内設定温度まで低下させた後に、中庫室５の庫内温度を前記第２設定温度まで低下させるようにしてもよい。なお、これらのことは、自動販売機１が収容商品を冷却可能な四つ以上の庫室を有する場合も同様である。但し、庫内冷却に要するエネルギーの抑制の観点からは、上述の実施形態のように、全ての庫室（右庫室４、中庫室５、及び左庫室６）の庫内温度をほぼ同じ温度まで低下させてから、前記残りの庫室（中庫室５）の庫内温度をさらに低下させるように構成するのが好ましい。

また、上述の実施形態において、前記制御装置は、各庫室４〜６の庫内温度を順番に前記第１設定温度まで低下させるようにしている。しかし、これに限るものではなく、前記制御装置は、各庫室４〜６の庫内温度を順番に少しずつ低下させて（例えば２〜５℃ずつ低下させて）、各庫室４〜６の庫内温度がほぼ同じ時期に前記第１設定温度となるようにしてもよい。このようにすると、全ての庫室４〜６内の庫内温度がほぼ同じように低下するので、例えば前記起動時制御の実行中であっても、全ての庫室４〜６の前記容器入り飲料をある程度冷却した状態で販売することが可能となる。

また、上述の実施形態においては、第１蒸発器７１の除霜と第３蒸発器９１の除霜とが同時に実行されているが、第１蒸発器７１の除霜と第３蒸発器９１の除霜とが別々のタイミングで実行されてもよい。この場合には、第１蒸発器７１の除霜終了後であって右庫室４内が冷却されるとき、及び／又は、第３蒸発器９１に除霜終了後であって左庫室６内が冷却されるときに、第２蒸発器８１の除霜が行われるようにすることができる。

また、上述の実施形態において、自動販売機１（の前記制御装置）は、第１蒸発器７１及び第３蒸発器９１の除霜終了後、右庫室４内の庫内温度又は左庫室６内の庫内温度が前記第１設定温度の上限値を超えると、右庫室４内の冷却又は左庫室６内の冷却を行うようにしている。しかし、これに限るものではない。自動販売機１（の前記制御装置）は、第１蒸発器７１及び第３蒸発器９１の除霜終了後、直ちに、換言すれば、各庫内温度を確認することなく、右庫室４内の冷却又は左庫室６内の冷却を行うようにしてもよい。

また、上述の実施形態において、第２蒸発器８１の除霜は第２蒸発器８１の冷媒出口温度が前記冷媒終了温度に達するまで行われている。しかし、これに限るものではなく、第２蒸発器８１の除霜は、第２蒸発器８１の冷媒出口温度が前記冷媒終了温度に達してから所定時間が経過するまで行われるようにしてもよい。このようにすると、第２蒸発器８１の除霜をより確実に行うことができる。

さらに、自動販売機１は、冷凍サイクル装置３０（図２）に代えて、例えば図８に示す冷凍サイクル装置５０を採用してもよい。なお、図８において、図２と同じ構成要素については同一の符号を用いている。上述の冷凍サイクル装置３０（図２）と図８に示す冷凍サイクル装置５０との相違点は以下のとおりである。

まず、冷凍サイクル装置５０（図８）では、冷凍サイクル装置３０（図２）における第４冷媒流路２４に代えて第５冷媒流路５１及び第６冷媒流路５２が設けられている。第５冷媒流路５１は、第１冷媒流路２１における圧縮機３１とガスクーラ３２との間の所定部位（分岐部Ｂ３）から分岐して第２冷媒流路２２における第２蒸発器８１の入口側に接続している。第６冷媒流路５２は、第２冷媒流路２２における第２蒸発器８１の出口側から分岐して第１冷媒流路２１における分岐部Ｂ３とガスクーラ３２との間の部位に接続している。第２冷媒流路２２から第６冷媒流路５２が分岐する分岐部Ｂ４には第４流路切換弁（電磁三方弁）５３が設けられている。この第４流路切換弁５３は、ＯＦＦ時には第２冷媒流路２２における分岐部Ｂ４の第２蒸発器８１側と第１冷媒流路２１側とを連通させ、ＯＮ時には第２冷媒流路２２の分岐部Ｂ４の第２蒸発器８１側と第６冷媒流路５２とを連通させせるように構成されている。なお、第４流路切換弁５３は、第２蒸発器８２の除霜を行う際に前記制御装置によってＯＮされる。

次に、冷凍サイクル装置５０（図８）では、第１冷媒流路２１におけるガスクーラ３２と第２流路切換弁２６との間（前記内部熱交換器が設けられている場合には前記内部熱交換器と第２流路切換弁２６との間）に、第４キャピラリチューブ５４が設けられている。また、好ましくは、第１流路切換弁２５及び第４流路切換弁５３の安定した動作の確保などのため、第１流路切換弁２５と電子膨張弁３７との間に逆止弁５５が設けられ、第４流路切換弁５３とガスクーラ３２との間（すなわち、第６冷媒流路５２の途中）に逆止弁５６が設けられる。なお、前記制御装置が実行する制御は、第２蒸発器８１の除霜を行う場合に第４流路切換弁５３をＯＮすることを除いて、冷凍サイクル装置３０（図２）の場合と基本的に同じである。

以上、本発明の実施形態及びその変形例について説明したが、本発明は上述の実施形態や変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて更なる変形や変更が可能であることはもちろんである。

１…自動販売機、２…商品収納庫、３…断熱壁（隔壁）、４…右庫室、５…中庫室、６…左庫室、７…第１冷却ユニット、８…第２冷却ユニット、９…第３冷却ユニット、１０…機械室、１１…コンデンシングユニット、２０…冷媒配管、２１〜２４…第１〜第４冷媒流路、２５〜２７…第１〜第３流路切換弁、３０…冷凍サイクル装置（冷却装置）、３１…圧縮機、３２…ガスクーラ（庫外熱交換器）、３３…ガスクーラファン、３４〜３６…第１〜第３キャピラリチューブ（膨張機構）、３７…電子膨張弁（膨張機構）、５０…冷凍サイクル装置（冷却装置）、５１…第５冷媒流路、５２…第６冷媒流路、５３…第４流路切換弁、５４…第４キャピラリチューブ、７１…第１蒸発器（庫内熱交換器）、７２…第１蒸発器ファン、８１…第２蒸発器（庫内熱交換器）、８２…第２蒸発器ファン、９１…第３蒸発器（庫内熱交換器）、９２…第３蒸発器ファン

Claims (12)

1. それぞれが隔壁によって区画されると共に収容した商品を冷却可能な少なくとも三つの庫室を有する自動販売機であって、
   前記少なくとも三つの庫室は連続的に並んで配置され、
   前記少なくとも三つの庫室のうちの第１庫室と第２庫室とに挟まれた残りの庫室の庫内温度が、前記第１庫室及び前記第２庫室の庫内温度よりも低く設定される、自動販売機。
2. 前記商品は容器入り飲料であり、
   前記第１庫室及び前記第２庫室の庫内温度は前記容器入り飲料の凝固点よりも高い温度に保持され、前記残りの庫室の庫内温度は前記容器入り飲料の凝固点以下の温度に設定される、請求項１に記載の自動販売機。
3. 前記商品は容器入り飲料であり、
   前記第１庫室及び前記第２庫室は前記容器入り飲料を冷蔵状態に冷却し、前記残りの庫室は前記容器入り飲料を過冷却状態に冷却する、請求項１又は２に記載の自動販売機。
4. 前記第１庫室及び前記第２庫室の庫内設定温度は０℃よりも高く、前記残りの庫室の庫内設定温度は−５℃前後である、請求項１〜３のいずれか一つに記載の自動販売機。
5. 前記少なくとも三つの庫室内のそれぞれを個別に冷却可能な冷却装置を有し、
   前記少なくとも三つの庫室の全ての庫内温度を前記第１庫室及び前記第２庫室の庫内設定温度まで低下させた後に、前記残りの庫室の庫内温度をその庫内設定温度まで低下させる、請求項１〜４のいずれか一つに記載の自動販売機。
6. 前記少なくとも三つの庫室内のそれぞれを個別に冷却可能な冷却装置を有し、
   起動時において、前記第１庫室の庫内温度及び前記第２庫室の庫内温度をそれぞれの庫内設定温度まで低下させた後に、前記残りの庫室の庫内温度をその庫内設定温度まで低下させる、請求項１〜４のいずれか一つに記載に自動販売機。
7. 前記冷却装置は、冷媒を圧縮する圧縮機、前記冷媒を冷却するガスクーラ、前記冷媒を膨張させる膨張機構、及び前記少なくとも三つの庫室のそれぞれに配置された庫内熱交換器を含み、前記冷媒が各庫内熱交換器を選択的に経由して循環することによって前記少なくとも三つの庫室のそれぞれが個別に冷却される、請求項５又は６に記載の自動販売機。
8. 前記冷却装置は、前記圧縮機から送出された高温高圧の冷媒ガスを前記残りの庫室に配置された前記庫内熱交換器に流すための冷媒流路を含み、
   前記高温高圧の冷媒ガスを前記残りの庫室に配置された前記庫内熱交換器に流すことによって前記残りの庫室に配置された前記庫内熱交換器の除霜を行う、
   請求項７に記載の自動販売機。
9. 前記残りの庫室に配置された前記庫内熱交換器の除霜は、前記第１庫室内又は前記第２庫室内の冷却と同時に行われる、請求項８に記載の自動販売機。
10. 前記残りの庫室に配置された前記庫内熱交換器の除霜は、前記第１庫室及び第２庫室の少なくとも一方に配置された前記庫内熱交換器の除霜終了後に行われる、請求項９に記載の自動販売機。
11. 前記残りの庫室に配置された前記庫内熱交換器の除霜は、当該庫内熱交換器の冷媒出口温度が所定温度に達するまで行われる、請求項８〜１０のいずれか一つに記載の自動販売機。
12. 前記残りの庫室に配置された前記庫内熱交換器の除霜は、当該庫内熱交換器の冷媒出口温度が所定温度に達してから所定時間が経過するまで行われる、請求項８〜１０のいずれか一つに記載の自動販売機。