JP2017058940A - 自動販売機 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、図1〜図6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。
自動販売機100は、図1および図2に示すように、缶飲料(ペットボトル飲料)などの商品105を冷却または加温して販売する機器であり、本体キャビネット1と、外扉2と、内扉3と、隔壁部材4と、商品収容庫5と、冷媒回路装置6と、冷媒回路装置6を収納する機械室7と、制御部8とを備えている。また、図1に示すように、商品収容庫5は、X1側に配置された右庫5aと、中央に配置された中庫5bと、X2側に配置された左庫5cとからなる。右庫5aおよび中庫5bは、冷却専用庫であり、左庫5cは、冷却および加熱が可能な冷却/加熱兼用庫として構成されている。また、右庫5a、中庫5bおよび左庫5cは、断熱性を有する仕切部材5dによって互いに仕切られている。また、本体キャビネット1は、隔壁部材4によって上下(矢印Z方向)に隔てられることにより、上側(Z1側)の商品収容庫5と下側(Z2側)の機械室7とが互いに区画されている。なお、冷媒回路装置6は、特許請求の範囲の「ヒートポンプ加熱部」の一例である。
冷媒回路装置6は、図3に示すように、主回路20と、高圧冷媒回路30と、放熱回路40と、バイパス回路50とによって構成された冷媒回路60を備えている。また、主回路20は、圧縮機21と、流路切替弁61と、庫外熱交換器22と、電子膨張弁23a〜23cと、右庫内熱交換器24a、中庫内熱交換器24bおよび左庫内熱交換器24cと、これらを順次接続する冷媒配管25(吐出管25a(25b)、液管25c、吸入管25d、配管25eおよび25f)とによって構成されている。
右庫5a、中庫5bおよび左庫5cを冷却するCCC運転(冷却単独運転)について説明する。CCC運転では、図3に示すように、制御部8(図4参照)は、流路切替弁61を第1送出状態(冷媒を矢印A方向へ流す状態)に切り替えるとともに、電子膨張弁41および電磁弁63に「閉指令」を与える。また、制御部8は、電子膨張弁23a〜23cに対して「開度制御指令」を与え、電磁弁62に対して「開指令」を与える。
左庫5cを加熱する一方、右庫5aおよび中庫5bを冷却するHCC運転(庫内熱利用方式のヒートポンプ加熱運転)について説明する。HCC運転では、図3に示すように、制御部8(図4参照)は、流路切替弁61を第2送出状態(冷媒を矢印B方向へ流す状態)に切り替えるとともに、電磁弁63、電子膨張弁23cおよび電磁弁62に対して、それぞれ、「閉指令」を与える。また、制御部8は、電子膨張弁41に対して「開指令」を与えるとともに、電子膨張弁23aおよび23bに対して「開度制御指令」を与える。
自動販売機100では、右庫5aおよび中庫5bの商品105が所望の設定温度(冷却温度)に達して右庫5aおよび中庫5bの冷却が停止された場合に、加熱対象となる左庫5cの商品105のみを所望の設定温度(加熱温度)まで加熱する加熱単独運転(ヒートポンプ加熱運転)が行われる。加熱単独運転においては、図5に示すように、制御部8(図4参照)は、流路切替弁61を第2送出状態(冷媒を矢印C方向へ流す状態)に切り替えるとともに、電磁弁62および電子膨張弁23a〜23cに対して「閉指令」を与える。また、制御部8は、電子膨張弁41に対して「開度制御指令」を与えるとともに、電磁弁63に対して「開指令」を与える。
次に、図4および図6を参照して、第1実施形態の制御部8による単独加熱運転から加温アシスト運転への切替の制御フローについて説明する。
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。
次に、図1〜図4および図7を参照して、第2実施形態について説明する。この第2実施形態では、現時点における外気温度に基づいて加温アシスト運転への切替制御を行う第1実施形態と異なり、外気温度の予測値に基づいて単独加熱運転から加温アシスト運転への切替制御を行う例について説明する。
加温アシスト運転への切替の制御に関して、図7に示すように、ステップS11では、30分後の外気温度の予測値が−10℃以下であるか否かが制御部18(図4参照)により判断される。30分後の外気温度の予測値が−10℃以下であると判断された場合、ステップS12において、単独加熱運転から加温アシスト運転に切り替えられる。そして、ステップS13において、現在の外気温度および30分後の外気温度の予想値のそれぞれが極寒冷地条件(たとえば、外気温度および外気温度の予想値のそれぞれが−5℃以下である)を満たしたか否かが制御部18により判断される。ステップS13において、現在の外気温度および30分後の外気温度の予想値のそれぞれが極寒冷地条件を満たしていないと判断された場合、ステップS14において、加温アシスト運転を解除する(単独加熱運転に切り替える)。
第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
次に、図1〜図4および図8を参照して、第3実施形態について説明する。この第3実施形態では、外気温度に基づいて加温アシスト運転への切替制御を行う第1実施形態と異なり、庫内温度の変化傾向に基づいて加温アシスト運転への切替制御を行う例を説明する。
加温アシスト運転への切替の制御に関して、図8に示すように、ステップS21では、庫内温度が50℃以下の状態が1分間継続したか否かが制御部28(図4参照)により判断される。庫内温度が50℃以下の状態が1分間継続したと判断された場合、ステップS22では、5分前からの庫内温度の上昇量が2℃以下か否かが制御部28により判断される。5分前からの庫内温度の上昇量が2℃より大きい場合、処理フローはステップS21へ戻される。一方、ステップS22において、5分前からの庫内温度の上昇量が2℃以下であると判断された場合、ステップS23において、単独加熱運転から加温アシスト運転に切り替えられる。そして、ステップS24において、庫内温度が55℃以上の状態が1分間継続したか否かが制御部28により判断される。ステップS24において、庫内温度が55℃以上の状態が1分間継続したと判断された場合、ステップS25において、加温アシスト運転を解除(単独加熱運転に切替)する。
第3実施形態では、上記のように、加熱状態にある商品収容庫5の庫内温度センサ85a〜85cによって検出された庫内温度が、第2の温度以下の場合において、第2の時間前からの庫内温度の上昇量が、所定のしきい値以下の場合に、単独加熱運転から加温アシスト運転に切り替える制御を行うように制御部28を構成する。これにより、加熱状態の庫内温度が低い場合において、庫内温度の上昇率が小さくて単独加熱運転による加熱能力不足に起因する商品105の加温不足の可能性が著しく高い場合に、加温アシスト運転によって加熱能力を向上させることができるので、商品105が加温不足になるのをさらに確実に抑制することができる。
次に、図1、図3、図4、図9および図10を参照して、第4実施形態について説明する。第4実施形態では、第1実施形態の加温アシスト運転制御に加えて、さらに庫外熱交換器用ヒータ75による加熱を加えて極寒冷地用加温アシスト運転を行う例を説明する。
極寒冷地用加温アシスト運転への切替の制御に関して、図10に示すように、ステップS31では、外気温度が−20℃以下の状態が1分間継続したか否かが制御部38(図4参照)により判断される。外気温度が−20℃以下の状態が1分間継続したと判断された場合、ステップS32において、極寒冷地用加温アシスト運転に切り替えられる。そして、ステップS33において、極寒冷地用加温アシスト運転の解除条件(たとえば、外気温度が−15℃以上の状態が1分間継続する)を満たしているか否かが制御部38により判断される。ステップS33において、極寒冷地用加温アシスト運転の解除条件を満たしていると判断された場合、ステップS34において、極寒冷地用加温アシスト運転を解除する(単独加熱運転に切り替える)。
第4実施形態では、上記のように、商品収容庫5外に設けられている庫外熱交換器22に供給される外気を予め昇温させるための庫外熱交換器用ヒータ75をさらに備え、制御部38は、外気温度センサ82によって検出された外気温度が第3の温度以下である場合に、単独加熱運転から、左庫加熱用ヒータ73cと冷媒回路装置6とに加えて、さらに庫外熱交換器用ヒータ75をも併用する極寒冷地用加温アシスト運転に切り替える制御を行うように制御部38を構成する。これにより、単独加熱運転による加熱能力不足に起因する商品105の加温不足の可能性がより高い極寒冷地においても、極寒冷地用加温アシスト運転により加熱能力を加温アシスト運転よりもさらに向上させることができるので、商品105が加温不足になるのを抑制することができる。
次に、図1、図3、図4、図9および図11を参照して、第5実施形態について説明する。この第5実施形態では、外気温度に基づいて極寒冷地用加温アシスト運転の制御を行っていた第4実施形態と異なり、外気温度および庫内温度の変化傾向に基づいて極寒冷地用加温アシスト運転の制御を行う例について説明する。
極寒冷地用加温アシスト運転への切替の制御に関して、図11に示すように、ステップS41では、外気温度が−15℃以下でかつ庫内温度が上昇傾向でない状態が1分間継続したか否かが制御部48(図4参照)により判断される。−15℃以下でかつ外気温度が上昇傾向でない状態が1分間継続したと判断された場合、ステップS42において、単独加熱運転から極寒冷地用加温アシスト運転に切り替えられる。そして、ステップS43において、極寒冷地用加温アシスト運転の解除条件(たとえば、外気温度が−10℃以上かつ庫内温度が上昇傾向である状態が1分間継続する)を満たしているか否かが制御部48により判断される。ステップS43において、極寒冷地用加温アシスト運転の解除条件を満たしていると判断された場合、ステップS44において、極寒冷地用加温アシスト運転を解除する(単独加熱運転に切り替える)。
第5実施形態では、上記のように、外気温度センサ82によって検出された外気温度が、第4の温度以下である場合において、庫内温度センサ85a〜85cによって検出された庫内温度が上昇傾向でない場合に、単独加熱運転から、左庫加熱用ヒータ73cと冷媒回路装置6とに加えて、さらに庫外熱交換器用ヒータ75をも併用する極寒冷地用加温アシスト運転に切り替える制御を行うように制御部48を構成する。これにより、単独加熱運転による加熱能力不足に起因する商品105の加温不足の可能性がより高い極寒冷地においても、極寒冷地用加温アシスト運転により加熱能力を加温アシスト運転よりもさらに向上させることができる。さらに、外気温度のみに基づいて制御を行う場合に比べて、より商品105に近い商品収容庫5内の庫内温度の変化傾向に基づいて加温制御を行うので、商品105が加温不足になるのを確実に抑制することができる。
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり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全ての変更(変形例)が含まれる。
6 冷媒回路装置(ヒートポンプ加熱部)
8、18、28、38、48 制御部
73c 左庫加熱用ヒータ(庫内ヒータ)
75 庫外熱交換器用ヒータ
82 外気温度センサ
85a、85b、85c 庫内温度センサ
100、200、300、400、500 自動販売機
105 商品
Claims (7)
- 商品を収容する商品収容庫を加熱する庫内ヒータと、
冷媒を用いた冷却時の排熱を利用して前記商品収容庫を加熱するヒートポンプ加熱部と、
外気温度を検出する外気温度センサと、
前記商品収容庫内の温度を検出する庫内温度センサと、
前記外気温度センサにより検出された外気温度、外気温度の変化傾向、または前記庫内温度センサにより検出された前記商品収容庫内の庫内温度の変化傾向のうちのいずれかに基づいて、前記庫内ヒータと前記ヒートポンプ加熱部とによって加温アシストをする制御を行うように構成された制御部と、を備える、自動販売機。 - 前記制御部は、前記外気温度センサにより検出された外気温度、外気温度の変化傾向、または前記庫内温度センサにより検出された前記商品収容庫内の庫内温度の変化傾向のうちのいずれかに基づいて、前記庫内ヒータまたは前記ヒートポンプ加熱部のうちのいずれかによる単独加熱運転と、前記庫内ヒータと前記ヒートポンプ加熱部とを併用する加温アシスト運転とを切り替える制御を行うように構成されている、請求項1に記載の自動販売機。
- 前記制御部は、前記外気温度センサによって検出された外気温度が第1の温度以下である場合に、前記単独加熱運転から前記加温アシスト運転に切り替える制御を行うように構成されている、請求項2に記載の自動販売機。
- 前記制御部は、前記外気温度センサによって検出された外気温度に基づいて第1の時間経過後の外気温度の予測値を取得するとともに、前記予測値が所定の予測温度以下の場合に、前記単独加熱運転から前記加温アシスト運転に切り替える制御を行うように構成されている、請求項2に記載の自動販売機。
- 前記制御部は、加熱状態にある前記商品収容庫の前記庫内温度センサによって検出された庫内温度が、第2の温度以下の場合において、第2の時間前からの庫内温度の上昇量が、所定のしきい値以下の場合に、前記単独加熱運転から前記加温アシスト運転に切り替える制御を行うように構成されている、請求項2に記載の自動販売機。
- 前記商品収容庫外に設けられている庫外熱交換器に供給される外気を予め昇温させるための庫外熱交換器用ヒータをさらに備え、
前記制御部は、前記外気温度センサによって検出された外気温度が第3の温度以下である場合に、前記単独加熱運転から、前記庫内ヒータと前記ヒートポンプ加熱部とに加えて、さらに前記庫外熱交換器用ヒータをも併用する極寒冷地用加温アシスト運転に切り替える制御を行うように構成されている、請求項2に記載の自動販売機。 - 前記商品収容庫外に設けられている庫外熱交換器に供給される外気を予め昇温させるための庫外熱交換器用ヒータをさらに備え、
前記制御部は、前記外気温度センサによって検出された外気温度が、第4の温度以下である場合において、前記庫内温度センサによって検出された庫内温度が上昇傾向でない場合に、前記単独加熱運転から、前記庫内ヒータと前記ヒートポンプ加熱部とに加えて、さらに前記庫外熱交換器用ヒータをも併用する極寒冷地用加温アシスト運転に切り替える制御を行うように構成されている、請求項2に記載の自動販売機。
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