JP2024030323A - 冷凍サイクルおよび自動販売機 - Google Patents
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Abstract
【課題】内部熱交換器を備える構成において、過不足なく冷却および加熱を行うことが可能な冷凍サイクルおよび自動販売機を提供する。【解決手段】この発明による冷凍サイクルは、内部熱交換器3と、冷却促進流路部12aとバイパス流路部12bとを含む冷却流路12と、加熱流路11と、加熱流路11と冷却流路12とを切り替える第1切替部6と、冷却促進流路部12aとバイパス流路部12bとを切り替えるとともに、第1庫内熱交換器51が凝縮器として用いられる場合に、冷却促進流路部12aからバイパス流路部12bに切り替えられる第2切替部7とを備える。【選択図】図2
Description
この発明は、冷凍サイクルおよび自動販売機に関し、特に、内部熱交換器を備える、冷凍サイクルおよび自動販売機に関する。
従来、内部熱交換器を備える、冷凍サイクルおよび自動販売機が知られている(たとえば、特許文献1参照)。
上記特許文献1には、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機で圧縮された冷媒を放熱させる放熱器と、放熱器で放熱された冷媒を減圧する膨張装置と、膨張装置で減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器と、放熱器から減圧装置に向かう高圧側冷媒と蒸発器から圧縮機に向かう低圧側冷媒とを熱交換器させる内部熱交換器と、圧縮機で圧縮された冷媒を加熱する加熱用熱交換器とを備えた、自動販売機に用いられる冷凍サイクルが開示されている。上記特許文献1では、商品を加熱する一の収容庫に加熱用熱交換器が配置されるとともに、商品を冷却する他の収容庫に蒸発器が配置される。
上記特許文献1の冷凍サイクルでは、一の収納庫を加熱するとともに他の収納庫を冷却する場合に、圧縮機から加熱用熱交換器に冷媒が流入する。加熱用熱交換器に流入した冷媒が、庫内空気に熱を与えることにより、冷媒が冷却されるとともに空気が加熱されるため、加熱された空気により一の収納庫が加熱される。また、加熱用熱交換器により冷却された冷媒は、放熱器、内部熱交換器、膨張装置、蒸発器の順で通過する。蒸発器に流入した冷媒が、庫内空気から熱を奪うことにより、庫内空気が冷却されるため、他の収納庫が冷却される。
上記特許文献1の冷凍サイクルでは、収納庫を加熱する場合には、圧縮機において圧縮された冷媒が用いられるのに対して、収納庫を冷却する場合には、冷媒が、圧縮機において圧縮された後、さらに放熱器および内部熱交換器を通過することにより冷媒が過剰に冷却されるように構成されている。これにより、収納庫の冷却能力が収納庫の加熱能力よりも高くなるため、一の収納庫を加熱し終わる前に、他の収納庫の冷却が完了すると考えられる。この結果、他の収納庫の冷却が完了した時点で冷凍サイクルを停止させた場合、一の収納庫の加熱が完了しておらず、収納庫の加熱不足を引き起こすことが考えられる。また、一の収納庫の加熱が完了した時点で冷凍サイクルを停止させた場合、他の収納庫を過剰に冷却してしまうことが考えられる。そのため、内部熱交換器を備える構成において、過不足なく冷却および加熱を行うことが求められている。
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、内部熱交換器を備える構成において、過不足なく冷却および加熱を行うことが可能な冷凍サイクルおよび自動販売機を提供することである。
上記目的を達成するために、この発明の第1の局面による冷凍サイクルは、冷媒を圧縮する圧縮機と、庫内冷却用の蒸発器または庫内加熱用の凝縮器として用いられる第1庫内熱交換器と、庫内冷却用の蒸発器として用いられる第2庫内熱交換器と、庫内冷却用の凝縮器として用いられる庫外熱交換器と、庫外熱交換器から流出する冷媒と、圧縮機に流入する冷媒との間で熱交換が行われる内部熱交換器と、第1庫内熱交換器の上流に設けられる第1膨張部と、第2庫内熱交換器の上流に設けられる第2膨張部と、圧縮機から、庫外熱交換器と、第1膨張部または第2膨張部と、第1庫内熱交換器または第2庫内熱交換器とをこの順で通過して圧縮機に戻る流路であって、庫外熱交換器と第1膨張部または第2膨張部との間に内部熱交換器を通過する冷却促進流路部と、庫外熱交換器と、第1膨張部または第2膨張部との間に内部熱交換器を通過しないバイパス流路部と、を含む、冷却流路と、圧縮機から、第1庫内熱交換器と、第2膨張部と、第2庫内熱交換器とをこの順で通過して圧縮機に戻る加熱流路と、加熱流路と、冷却流路とを切り替える第1切替部と、冷却促進流路部と、バイパス流路部とを切り替えるとともに、第1庫内熱交換器が凝縮器として用いられる場合に、冷却促進流路部からバイパス流路部に切り替えられる第2切替部とを備える。
この発明の第1の局面による冷凍サイクルでは、上記のように、冷却促進流路部と、バイパス流路部とを切り替えるとともに、第1庫内熱交換器が凝縮器として用いられる場合に、冷却促進流路部からバイパス流路部に切り替えられる第2切替部を備える。これにより、第1庫内熱交換器が凝縮器として用いられる加熱時に、内部熱交換器を通過しないバイパス流路部を冷媒が通るため、内部熱交換器による冷媒の冷却が行われない。これにより、庫外熱交換器において冷却された冷媒が、内部熱交換器においてさらに冷却されることを抑制することができるため、冷却能力が加熱能力よりも大きくなることを抑制することができる。この結果、内部熱交換器を備える構成において、過不足なく冷却および加熱を行うことができる。
上記第1の局面による冷凍サイクルにおいて、好ましくは、第1庫内熱交換器が凝縮器として用いられる場合に、冷却促進流路部からバイパス流路部に切り替える制御を行う制御部をさらに備える。このように構成すれば、第1庫内熱交換器が凝縮器として用いられる加熱時に、制御部によって自動的に冷却促進流路部からバイパス流路部に切り替えられるため、庫外熱交換器において冷却された冷媒が、内部熱交換器においてさらに冷却されることを自動的に抑制することができる。この結果、冷却能力が加熱能力よりも大きくなることを自動的に抑制することができるため、内部熱交換器を備える構成において、過不足なく冷却および加熱を容易に行うことができる。
この場合、好ましくは、制御部は、第1庫内熱交換器が凝縮器として用いられる場合に、第1切替部を制御して冷却流路から加熱流路に流路を切り替えるとともに、第2切替部を制御して、冷却促進流路部からバイパス流路部に切り替える制御を行う。このように構成すれば、制御部により自動的に第1切替部と第2切替部とが切り替わるため、加熱時の冷媒の流路に切り替えた場合に、バイパス流路部に冷媒を確実に流すことができる。
上記制御部を備える冷凍サイクルにおいて、制御部は、第2庫内熱交換器に冷媒を流す場合において、所定の条件を満たした場合に第2切替部を制御して、冷却促進流路部からバイパス流路部に切り替える制御を行う。このように構成すれば、所定の条件として第2庫内熱交換器による冷却が過剰な冷却となる条件を設定することにより、過剰な冷却となる場合にバイパス流路部に冷媒を流すことができるため、内部熱交換器により冷媒が過剰に冷却されることを抑制することができる。
この場合、好ましくは、制御部は、冷却を開始してから所定時間を経過した後に、所定の条件を満たした場合に、第2切替部を制御して、冷却促進流路部からバイパス流路部に切り替える制御を行う。このように構成すれば、所定時間を経過するまでは冷媒が冷却促進流路部を通過するため、第2庫内熱交換器に予冷された冷媒が流入し、冷却を開始した直後の常温の状態から適度に冷却された状態まで迅速に冷却することができる。また、所定時間経過後に所定の条件を満たした場合に、制御部により冷却促進流路部からバイパス流路部に切り替わるため、第2庫内熱交換器によって過剰に冷却されることを抑制することができる。
上記制御部を備える冷凍サイクルにおいて、所定の条件は、冷却開始から冷却終了までの冷却時間が設定時間よりも短いことを含む。ここで、設定時間を加熱能力と冷却能力とのバランスが取れた状態における冷却時間に設定することにより、設定時間よりも短い場合は、加熱能力と冷却能力とのバランスが取れた状態よりも冷却能力が高いとみなすことができる。そのため、上記構成により、冷却能力が加熱能力よりも高い場合に、内部熱交換器を通らないバイパス流路部に冷媒を流すことにより、冷媒が過剰に冷却されることを抑制することができる。
上記制御部を備える冷凍サイクルにおいて、所定の条件は、複数の収納庫内の単位時間当たりの温度変化を示す空気温度勾配が閾値よりも大きいことを含む。ここで、閾値を加熱能力と冷却能力とのバランスが取れた状態における空気温度勾配の値に設定することにより、閾値よりも大きい場合は、加熱能力と冷却能力とのバランスが取れた状態よりも冷却速度が大きいとみなすことができる。そのため、上記構成により、冷却能力が加熱能力よりも高い場合に、内部熱交換器を通らないバイパス流路部を冷媒が流れることにより、冷媒が過剰に冷却されることを抑制することができる。
上記制御部を備える冷凍サイクルにおいて、第1庫内熱交換器が配置される第1収納庫と、第2庫内熱交換器が配置される第2収納庫とを含む複数の収納庫は、冷却運転または加熱運転のいずれかが各々設定され、制御部は、第1収納庫を加熱する場合、または、複数の収納庫のうち1つの収納庫を冷却する場合に、第2切替部を制御して、冷却促進流路部からバイパス流路部に切り替える制御を行う。このように構成すれば、第1収納庫を加熱する場合は、冷却促進流路部からバイパス流路部に切り替えることにより、冷媒が内部熱交換器において冷却されないため、冷却能力と加熱能力とのバランスを保つことができる。また、複数の収納庫のうち1つの収納庫を冷却する場合は、複数の収納庫を冷却する場合と異なり、蒸発器として機能する1つの庫内熱交換器に流入する冷媒の量が多くなるため、熱交換の効率がよい。そのため、上記のように構成することにより、内部熱交換器を通過しなくても冷却できるため、バイパス流路部を通過することによって冷却能力が過度に向上することを抑制することができる。
上記制御部を備える冷凍サイクルにおいて、制御部は、冷却促進流路部に冷媒が流れている場合において、圧縮機に流入する冷媒の温度が所定値よりも高い場合に、第2切替部を制御して、冷媒が通過する流路を冷却促進流路部からバイパス流路部に切り替える制御を行う。このように構成すれば、圧縮機に流入する冷媒の温度が所定値よりも高い場合に、内部熱交換器によりさらに冷媒の温度が高くなることを抑制することができるため、圧縮機に過度に温度の高い冷媒が流入することを抑制することができる。
この発明の第2の局面による自動販売機では、第1収納庫と、第2収納庫と、冷媒を圧縮する圧縮機と、庫内冷却用の蒸発器または庫内加熱用の凝縮器として用いられる第1庫内熱交換器と、庫内冷却用の蒸発器として用いられる第2庫内熱交換器と、庫内冷却用の凝縮器として用いられる庫外熱交換器と、庫外熱交換器から流出する冷媒と、圧縮機に流入する冷媒との間で熱交換が行われる内部熱交換器と、第1庫内熱交換器の上流に設けられる第1膨張部と、第2庫内熱交換器の上流に設けられる第2膨張部と、圧縮機から、庫外熱交換器と、第1膨張部または第2膨張部と、第1庫内熱交換器または第2庫内熱交換器とをこの順で通過して圧縮機に戻る流路であって、庫外熱交換器と第1膨張部または第2膨張部との間に内部熱交換器を通過する冷却促進流路部と、庫外熱交換器と、第1膨張部または第2膨張部との間に内部熱交換器を通過しないバイパス流路部と、を含む、冷却流路と、圧縮機から、第1庫内熱交換器と、第2膨張部と、第2庫内熱交換器とをこの順で通過して圧縮機に戻る加熱流路と、加熱流路と冷却流路とを切り替える第1切替部と、冷却促進流路部と、バイパス流路部とを切り替えるとともに、第1庫内熱交換器が凝縮器として用いられる場合に、冷却促進流路部からバイパス流路部に切り替えられる第2切替部とを備える。
この発明の第2の局面による自動販売機では、上記のように、冷却促進流路部と、バイパス流路部とを切り替えるとともに、第1庫内熱交換器が凝縮器として用いられる場合に、冷却促進流路部からバイパス流路部に切り替えられる第2切替部を備える。これにより、第1庫内熱交換器が凝縮器として用いられる加熱時に、内部熱交換器を通過しないバイパス流路部を冷媒が通るため、内部熱交換器による冷媒の冷却が行われない。これにより、庫外熱交換器において冷却された冷媒が、内部熱交換器においてさらに冷却されることを抑制することができるため、冷却能力が加熱能力よりも大きくなることを抑制することができる。この結果、過不足なく冷却および加熱を行うことができるため、商品の過冷却または商品の加熱不足を抑制することができる。
本発明によれば、上記のように、内部熱交換器を備える構成において、過不足なく冷却および加熱を行うことが可能な冷凍サイクルおよび自動販売機を提供することができる。
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。
[第1実施形態]
(冷凍サイクルの構成)
図1~図5を参照して、第1実施形態による冷凍サイクル100の構成について説明する。
(冷凍サイクルの構成)
図1~図5を参照して、第1実施形態による冷凍サイクル100の構成について説明する。
冷凍サイクル100は、冷媒を循環させることにより空気を加熱または冷却する。冷凍サイクル100によって冷却された空気は、物品または空間を冷却するために使用される。冷凍サイクル100によって加熱された空気は、物品または空間を加熱するに使用される。第1実施形態では、冷凍サイクル100は、自動販売機500に用いられる。
図1に示すように、自動販売機500は、第1収納庫81と、第2収納庫82と、第3収納庫83とを含む複数の収納庫8が内部に配置されている。複数の収納庫8は、冷凍サイクル100によって加熱または冷却される。第1実施形態では、第1収納庫81は、冷却および加熱を切り替え可能に構成されている。また、第2収納庫82および第3収納庫83は、冷却されるように構成されている。第1収納庫81には、加熱補助用のヒータ50が設けられている。第1収納庫81には、第1庫内熱交換器51が配置されている。第2収納庫82には、第2庫内熱交換器52が配置されている。第3収納庫83には、第3庫内熱交換器53が配置されている。
図2に示すように、冷凍サイクル100は、圧縮機1と、庫外熱交換器2と、内部熱交換器3と、膨張部4と、庫内熱交換器5と、第1切替部6と、第2切替部7とを備えている。第1実施形態では、冷媒が循環することにより、収納庫8内の商品が冷却または加熱される。
圧縮機1は、冷媒を圧縮する。具体的には、圧縮機1は、低圧の冷媒蒸気を、高圧の気相冷媒に圧縮する。圧縮機1が駆動されることにより、冷媒が加熱流路11または冷却流路12を循環する。
庫外熱交換器2は、冷却時に凝縮器として用いられる。庫外熱交換器2は、圧縮機1で圧縮された高圧の冷媒蒸気を高圧の液相冷媒に凝縮する。庫外熱交換器2の近傍には、送風ファン2aが設けられている。庫外熱交換器2は、送風ファン2aにより送られた空気により冷媒の熱が奪われる。
内部熱交換器3は、冷却流路12の庫外熱交換器2から流出する冷媒が通過する流路と、庫内熱交換器5から圧縮機1に流入する冷媒の通過する流路との間に跨って設けられる。内部熱交換器3では、庫外熱交換器2から流出する冷媒と、圧縮機1に流入する冷媒との間で熱交換が行われる。これにより、庫外熱交換器2から流出する冷媒は冷却され、圧縮機1に流入する冷媒は加熱される。圧縮機1に流入する冷媒が加熱されることにより、圧縮機1に液相の冷媒が流入する液バックを抑制することができる。
膨張部4は、庫内熱交換器5の上流に設けられる。膨張部4は、高圧の液相冷媒を膨張させて低圧低温の気液二相の冷媒に変化する。膨張部4は、たとえば、膨張弁である。膨張部4は、複数設けられる。複数の膨張部4のうち、第1膨張部41は、第1庫内熱交換器51の上流に配置される。複数の膨張部4のうち、第2膨張部42は、第2庫内熱交換器52の上流に配置される。複数の膨張部4のうち、第3膨張部43は、第3庫内熱交換器53の上流に配置される。
庫内熱交換器5は、蒸発器または凝縮器の少なくとも一方として用いられる。庫内熱交換器5は、複数設けられる。複数の庫内熱交換器5は、第1庫内熱交換器51と、第2庫内熱交換器52と、第3庫内熱交換器53とを含む。第1実施形態では、第1庫内熱交換器51は、庫内冷却用の蒸発器または庫内加熱用の凝縮器として用いられる。第2庫内熱交換器52は、庫内冷却用の蒸発器として用いられる。第3庫内熱交換器53は、庫内冷却用の蒸発器として用いられる。
第1庫内熱交換器51が、庫内冷却用の蒸発器として用いられる場合、第1膨張部41から供給された低圧低温の気液二相の冷媒が低圧の気相冷媒に変化し、ファン51a(図1参照)によって供給された庫内の空気の熱を奪う。これにより、熱が奪われて冷やされた空気により第1収納庫81の内部の商品が冷却される。
第1庫内熱交換器51が、庫内加熱用の凝縮器として用いられる場合は、ファン51a(図1参照)によって送風された庫内の空気により、圧縮機1において圧縮された高圧の気相冷媒は空気に熱を与える。これにより、高圧低温の液相の冷媒に変化する。また加熱された空気により第1収納庫81の内部の商品が加熱される。
第2庫内熱交換器52では、第2膨張部42から供給された低圧低温の気液二相の冷媒が低圧の気相冷媒に変化し、ファン52a(図1参照)によって供給された庫内の空気の熱を奪う。また、熱が奪われて冷やされた空気により第2収納庫82の内部の商品が冷却される。
第3庫内熱交換器53では、第3膨張部43から供給された低圧低温の気液二相の冷媒が低圧の気相冷媒に変化し、ファン53a(図1参照)によって供給された庫内の空気の熱を奪う。また、熱が奪われて冷やされた空気により第3収納庫83の内部の商品が冷却される。
第1切替部6は、圧縮機1の下流に配置される。第1切替部6は、たとえば、三方弁である。第1切替部6は、加熱流路11と冷却流路12とを切り替えるように構成されている。第1実施形態では、冷凍サイクル100が停止している(圧縮機1が停止している)状態では、冷却流路12に冷媒が流れるように設定されている。
第2切替部7は、庫外熱交換器2の下流に配置される。第2切替部7は、たとえば、三方弁である。第2切替部7は、冷却促進流路部12aとバイパス流路部12bとを切り替えるように構成されている。第1実施形態では、冷凍サイクル100が停止している(圧縮機1が停止している)状態では、冷却促進流路部12aに流れるように設定されている。
複数の収納庫8は、内部に商品が陳列されるラックを各々有している。
冷凍サイクル100は、加熱流路11と、冷却流路12とを含んでいる。加熱流路11は、圧縮機1から、第1庫内熱交換器51と、庫外熱交換器2と、第2膨張部42または第3膨張部43と、第2庫内熱交換器52または第3庫内熱交換器53とをこの順で通過して圧縮機1に戻る冷媒の流路である。
冷却流路12は、圧縮機1から、庫外熱交換器2と、膨張部4と、庫内熱交換器5とをこの順で通過して圧縮機1に戻る流路である。冷却流路12は、庫外熱交換器2と膨張部4との間に内部熱交換器3を通過する冷却促進流路部12aと、庫外熱交換器2と膨張部4との間に内部熱交換器3を通過しないバイパス流路部12bとを含んでいる。なお、加熱流路11と冷却流路12とにおいて、庫内熱交換器5(第2庫内熱交換器52または第3庫内熱交換器53)から圧縮機1に冷媒が戻る流路は、共通である。
冷凍サイクル100は、制御部9と流路切替弁10とをさらに含む。制御部9は、CPU(Central Processing Unit)を含んでいる。制御部9は、圧縮機1と、膨張部4と、第1切替部6と、第2切替部7と、流路切替弁10とを制御する。第1実施形態では、作業者の操作入力により、制御部9は、第1切替部6を切り替える。また、作業者の操作入力により、制御部9は、第2切替部7を切り替える。
制御部9は、圧縮機1を制御して冷媒の流量を調整する。制御部9は、膨張部4を開閉する制御を行う。
制御部9は、第1庫内熱交換器51が凝縮器として用いられる場合(加熱時)に、第1切替部6を制御して冷却流路12から加熱流路11に流路を切り替える制御を行う。制御部9は、第1庫内熱交換器51が凝縮器として用いられる場合(加熱時)に、第2切替部7を制御して、冷却促進流路部12aからバイパス流路部12bに切り替える制御を行う。
制御部9は、第2庫内熱交換器52に冷媒を流す場合において、冷却を開始してから所定時間を経過した後に、所定の条件を満たした場合に第2切替部7を制御して、冷却促進流路部12aからバイパス流路部12bに切り替える制御を行う。所定の時間は、たとえば、5時間である。また、所定の条件が複数ある場合は、どれか1つの条件を満たした場合に、制御部9は、第2切替部7を制御して、冷却促進流路部12aからバイパス流路部12bに切り替える制御を行う。
所定の条件の1つは、冷却開始から冷却終了までの冷却時間が設定時間よりも短いという条件である。設定時間は、たとえば、3分である。冷却開始は、膨張部4を開いた時点であり、冷却終了は、膨張部4を閉じたときである。設定時間の計測は、制御部9の図示しない時間計測部にて行われる。
所定の条件の1つは、複数の収納庫8内の単位時間当たりの温度変化を示す空気温度勾配が閾値よりも大きいという条件である。閾値は、たとえば、-1.5℃/分である。空気温度勾配は、複数の収納庫8内に各々設けられた温度測定部から一定時間ごとに送信される温度に基づいて制御部9が算出する。一定時間は、たとえば、15秒である。
第1庫内熱交換器51の下流には、流路切替弁10が設けられる。流路切替弁10は、第1庫内熱交換器51を通過した冷媒を庫外熱交換器2の上流側から冷却流路12に送る流路と、第1庫内熱交換器51を通過した冷媒を圧縮機1に送る流路とを切り替える。
(第1収納庫を加熱し、他の収納庫を冷却する時の冷媒の流れ)
図3に基づいて、第1収納庫81を加熱し、第2収納庫82および第3収納庫83を冷却する場合の冷媒の流れについて説明する。図3では、冷媒が通る流路を実線で表し、冷媒が通過しない流路を破線で表している。
図3に基づいて、第1収納庫81を加熱し、第2収納庫82および第3収納庫83を冷却する場合の冷媒の流れについて説明する。図3では、冷媒が通る流路を実線で表し、冷媒が通過しない流路を破線で表している。
制御部9により冷却流路12から加熱流路11に切り替えるように第1切替部6が制御される。これにより、圧縮機1から流出した冷媒は、加熱流路11を通過する。
加熱流路11を通過した冷媒は、第1庫内熱交換器51に供給される。第1庫内熱交換器51において、冷媒は庫内空気によって熱が奪われるため、冷媒は冷やされる。また、空気が加熱されることにより、第1収納庫81の内部の商品が加熱される。制御部9は、流路切替弁10を制御して第1庫内熱交換器51を通過した冷媒を膨張部4に送る流路に切り替えるため、庫外熱交換器2の上流側から冷却流路12に冷媒が流れる。
第1庫内熱交換器51を通過した冷媒は、庫外熱交換器2の上流側から冷却流路12に流入する。このとき、制御部9は、送風ファン2aを駆動させる制御を行わないため、庫外熱交換器2における熱交換が行われない。そのため、冷媒は、ほとんど冷却されることなく、庫外熱交換器2を通過する。
制御部9により、冷却促進流路部12aからバイパス流路部12bに切り替えるように第2切替部7が制御される。これにより、庫外熱交換器2を通過した冷媒はバイパス流路部12bを通過する。
制御部9により、第2膨張部42と第3膨張部43とが開かれ、第1膨張部41が閉じられるため、バイパス流路部12bを通過した冷媒は、第2膨張部42と、第3膨張部43とに流入する。第2膨張部42と、第3膨張部43とに流入した冷媒は、それぞれ第2庫内熱交換器52と第3庫内熱交換器53とに流入する。そして、第2庫内熱交換器52と第3庫内熱交換器53とに流入した冷媒は、各々庫内空気の熱を奪うことにより加熱される。熱が奪われることにより庫内空気が冷却され、第2収納庫82および第3収納庫83の内部の商品が冷却される。
第2庫内熱交換器52と第3庫内熱交換器53とを通過した冷媒は、合流し、内部熱交換器3を通過した後、圧縮機1に戻る。なお、冷却促進流路部12aからバイパス流路部12bに切り替わっているため、庫外熱交換器2を通過した冷媒は内部熱交換器3を通過しない。そのため、第2庫内熱交換器52と第3庫内熱交換器53とを通過した冷媒は、内部熱交換器3で加熱されることはない。
(収納庫をすべて冷却する時の冷媒の流れ)
図4および図5に基づいて、第1収納庫81と、第2収納庫82と、第3収納庫83とを冷却する場合の冷媒の流れについて説明する。図4および5では、冷媒が通る流路を実線で表し、冷媒が通過しない流路を破線で表している。
図4および図5に基づいて、第1収納庫81と、第2収納庫82と、第3収納庫83とを冷却する場合の冷媒の流れについて説明する。図4および5では、冷媒が通る流路を実線で表し、冷媒が通過しない流路を破線で表している。
図4は、冷却開始時の冷媒の流路を表す。制御部9は、第2切替部7を制御してバイパス流路部12bから冷却促進流路部12aに切り替える制御を行う。なお、冷凍サイクル100停止時(圧縮機1停止時)での場合は、冷却促進流路部12aに切り替える制御が行われない。
圧縮機1から流出した冷媒は、冷却流路12を通過する。圧縮機1から流出した冷媒は、庫外熱交換器2に流入する。庫外熱交換器2において、冷媒は、空気に熱を与えるため、冷却される。このとき、制御部9は、送風ファン2aを駆動させる制御を行う。
庫外熱交換器2で冷却された冷媒は、冷却促進流路部12aを通過して、内部熱交換器3に流入する。内部熱交換器3では、庫外熱交換器2から流入した冷媒は、圧縮機1に戻る冷媒に熱を与えるため、冷却される。
内部熱交換器3を通過した冷媒は、第1膨張部41と、第2膨張部42と、第3膨張部43とに流入する。このとき、制御部9は、第1膨張部41と、第2膨張部42と、第3膨張部43とを開く制御を行う。第1膨張部41と、第2膨張部42と、第3膨張部43とを通過した冷媒は、それぞれ第1庫内熱交換器51と、第2庫内熱交換器52と、第3庫内熱交換器53とに流入する。そして、第1庫内熱交換器51と、第2庫内熱交換器52と第3庫内熱交換器53とに流入した冷媒は、各々庫内空気の熱を奪うため、加熱される。これにより、庫内空気が冷却されるため、第1収納庫81と、第2収納庫82と、第3収納庫83とは冷却される。また、制御部9は、流路切替弁10を制御して第1庫内熱交換器51を通過した冷媒を圧縮機1に送る流路に切り替える。
第1庫内熱交換器51と第2庫内熱交換器52と第3庫内熱交換器53とを通過した冷媒は、合流した後に内部熱交換器3に流入する。内部熱交換器3で冷媒は、冷却促進流路部12aを通過する冷媒から熱を与えられるため、加熱される。内部熱交換器3を通過した冷媒は、圧縮機1に戻る。
図5は、冷却を開始してから所定時間を経過した後に、所定の条件を満たした場合の冷媒の流路を表す。所定の条件を満たした後、制御部9は、第2切替部7を制御して冷却促進流路部12aからバイパス流路部12bに切り替える制御を行う。
圧縮機1から流出した冷媒は、冷却流路12を通過する。圧縮機1から流出した冷媒は、庫外熱交換器2に流入する。庫外熱交換器2において、冷媒は、空気に熱を与えることにより、冷却される。このとき、制御部9は、送風ファン2aを駆動させる制御を行う。
庫外熱交換器2で冷却された冷媒は、バイパス流路部12bを通過して、第1膨張部41と、第2膨張部42と、第3膨張部43とに流入する。なお、内部熱交換器3を通過しないため、冷却運転を介した場合と比べて冷媒の温度は高い。第1膨張部41と、第2膨張部42と、第3膨張部43とを通過した冷媒は、それぞれ第1庫内熱交換器51と、第2庫内熱交換器52と、第3庫内熱交換器53とに流入する。そして、第1庫内熱交換器51と、第2庫内熱交換器52と、第3庫内熱交換器53とに流入した冷媒は、各々庫内空気の熱を奪うため、加熱される。これにより、庫内空気が冷却されるため第1収納庫81と、第2収納庫82と、第3収納庫83とは冷却される。
第1庫内熱交換器51と第2庫内熱交換器52と第3庫内熱交換器53とを通過した冷媒は、合流した後に内部熱交換器3に流入する。冷却促進流路部12aからバイパス流路部12bに切り替わっているため、庫外熱交換器2を通過した冷媒は内部熱交換器3を通過しない。そのため、第1庫内熱交換器51と、第2庫内熱交換器52と、第3庫内熱交換器53とを通過した冷媒は、内部熱交換器3で加熱されない。内部熱交換器3を通過した冷媒は、圧縮機1に戻る。
(制御部による流路切替の制御)
図6に基づいて、制御部9による流路切替の制御を説明する。図6の開始時点では、冷却流路12と、冷却促進流路部12aとに冷媒が流れるものとする。まず、ステップS1として、制御部9は、圧縮機1を駆動させるか否かにより、進むステップが異なる。圧縮機1を駆動させる場合は、ステップS2に進む。圧縮機1を駆動させない場合は、ステップS1を繰り返す。
図6に基づいて、制御部9による流路切替の制御を説明する。図6の開始時点では、冷却流路12と、冷却促進流路部12aとに冷媒が流れるものとする。まず、ステップS1として、制御部9は、圧縮機1を駆動させるか否かにより、進むステップが異なる。圧縮機1を駆動させる場合は、ステップS2に進む。圧縮機1を駆動させない場合は、ステップS1を繰り返す。
ステップS2では、加熱流路11に切り替えるか否かで進むステップが異なる。具体的には、第1収納庫81を加熱するか否かで進むステップが異なる。加熱流路11に切り替える場合(第1収納庫81を加熱する場合)は、ステップS3に進む。加熱流路11に切り替えない場合(第1収納庫81を冷却する場合)は、ステップS5に進む。
ステップS3として、制御部9は、第1切替部6を制御して、加熱流路11に切り替える。そして、ステップS4として、制御部9は、第2切替部7を制御して冷却促進流路部12aからバイパス流路部12bに切り替える。なお、ステップS3とステップS4とは、並行して行われてもよい。
ステップS5では、冷却開始してから所定時間が経過したか否かで進むステップが異なる。所定時間が経過していれば、ステップS6に進む。所定時間が経過していない場合は、ステップS5に戻る。
ステップS6では、冷却時間が、設定時間よりも短いか否かで進むステップが異なる。設定時間よりも短い場合は、ステップS4に進む。設定時間よりも長い場合と、設定時間と同じ場合とでは、ステップS7に進む。
ステップS7では、空気温度勾配が、閾値よりも大きいか否かで進むステップが異なる。空気温度勾配が、閾値よりも大きい場合は、ステップS4に進む。空気温度勾配が、閾値よりも小さい場合と閾値と同じ場合とでは、ステップS6に戻る。なお、ステップS6とステップS7とは、並行して行われてもよい。
(第1実施形態の効果)
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。
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。
第1実施形態では、上記のように、冷却促進流路部12aと、バイパス流路部12bとを切り替えるとともに、第1庫内熱交換器51が凝縮器として用いられる場合に、冷却促進流路部12aからバイパス流路部12bに切り替えられる第2切替部7を備える。これにより、第1庫内熱交換器51が凝縮器として用いられる加熱時に、内部熱交換器3を通過しないバイパス流路部12bを冷媒が通るため、内部熱交換器3による冷媒の冷却が行われない。これにより、庫外熱交換器2において冷却された冷媒が、内部熱交換器3においてさらに冷却されることを抑制することができるため、冷却能力が加熱能力よりも大きくなることを抑制することができる。この結果、内部熱交換器3を備える構成において、過不足なく冷却および加熱を行うことができる。
第1実施形態では、上記のように、第1庫内熱交換器51が凝縮器として用いられる場合に、冷却促進流路部12aからバイパス流路部12bに切り替える制御を行う制御部9をさらに備える。これにより、第1庫内熱交換器51が凝縮器として用いられる加熱時に、制御部9によって自動的に冷却促進流路部12aからバイパス流路部12bに切り替えられるため、庫外熱交換器2において冷却された冷媒が、内部熱交換器3においてさらに冷却されることを自動的に抑制することができる。この結果、冷却能力が加熱能力よりも大きくなることを自動的に抑制することができるため、内部熱交換器3を備える構成において、過不足なく冷却および加熱を容易に行うことができる。
第1実施形態では、上記のように、制御部9は、第1庫内熱交換器51が凝縮器として用いられる場合に、第1切替部6を制御して冷却流路12から加熱流路11に流路を切り替えるとともに、第2切替部7を制御して、冷却促進流路部12aからバイパス流路部12bに切り替える制御を行う。これにより、制御部9により、自動的に第1切替部6と第2切替部7とが切り替わるため、加熱時の冷媒の流路に切り替えた場合に、バイパス流路部12bに冷媒を確実に流すことができる。
第1実施形態では、上記のように、制御部9は、第2庫内熱交換器52に冷媒を流す場合において、所定の条件を満たした場合に第2切替部7を制御して、冷却促進流路部12aからバイパス流路部12bに切り替える制御を行う。これにより、所定の条件として第2庫内熱交換器52による冷却が過剰な冷却となる条件を設定することにより、過剰な冷却となる場合にバイパス流路部12bに冷媒を流せるため、内部熱交換器3により冷媒が過剰に冷却されることを抑制することができる。
第1実施形態では、上記のように、制御部9は、冷却を開始してから所定時間を経過した後に、所定の条件を満たした場合に、第2切替部7を制御して、冷却促進流路部12aからバイパス流路部12bに切り替える制御を行う。これにより、所定時間を経過するまでは冷媒が冷却促進流路部12aを通過するため、第2庫内熱交換器52に予冷された冷媒が流入し、冷却を開始した直後の常温の状態から適度に冷却された状態まで迅速に冷却することができる。また、所定時間経過後に所定の条件を満たした場合に、制御部9により冷却促進流路部12aからバイパス流路部12bに切り替わるため、第2庫内熱交換器52によって過剰に冷却されることを抑制することができる。
第1実施形態では、上記のように、所定の条件は、冷却開始から冷却終了までの冷却時間が設定時間よりも短いことを含む。ここで、設定時間を加熱能力と冷却能力とのバランスが取れた状態における冷却時間に設定することにより、設定時間よりも短い場合は、加熱能力と冷却能力とのバランスが取れた状態よりも冷却能力が高いとみなすことができる。そのため、上記構成により、冷却能力が加熱能力よりも高い場合に、内部熱交換器3を通らないバイパス流路部12bに冷媒を流すことにより、冷媒が過剰に冷却されることを抑制することができる。
第1実施形態では、上記のように、所定の条件は、複数の収納庫8内の単位時間当たりの温度変化を示す空気温度勾配が閾値よりも大きいことを含む。ここで、閾値を加熱能力と冷却能力とのバランスが取れた状態における空気温度勾配の値に設定することにより、閾値よりも大きい場合は、加熱能力と冷却能力とのバランスが取れた状態よりも冷却速度が大きいとみなすことができる。そのため、上記構成により、冷却能力が加熱能力よりも高い場合に、内部熱交換器3を通らないバイパス流路部12bに冷媒を流すことにより、冷媒が過剰に冷却されることを抑制することができる。
第1実施形態では、上記のように、自動販売機500は、冷却促進流路部12aと、バイパス流路部12bとを切り替えるとともに、第1庫内熱交換器51が凝縮器として用いられる場合に、冷却促進流路部12aからバイパス流路部12bに切り替えられる第2切替部7を備える。これにより、第1庫内熱交換器51が凝縮器として用いられる加熱時に、内部熱交換器3を通過しないバイパス流路部12bを冷媒が通るため、内部熱交換器3による冷媒の冷却が行われない。これにより、庫外熱交換器2において冷却された冷媒が、内部熱交換器3においてさらに冷却されることを抑制することができるため、冷却能力が加熱能力よりも大きくなることを抑制することができる。この結果、過不足なく冷却および加熱を行うことができるため、商品の過冷却または商品の加熱不足を抑制することができる。
[第2実施形態]
次に、図1~図7を参照して、第2実施形態による冷凍サイクル200の構成について説明する。なお、図中において、上記第1実施形態による冷凍サイクル100と同様の構成の部分には、同一の符号を付している。
次に、図1~図7を参照して、第2実施形態による冷凍サイクル200の構成について説明する。なお、図中において、上記第1実施形態による冷凍サイクル100と同様の構成の部分には、同一の符号を付している。
図7に示すように、第2実施形態では、制御部9には、第1収納庫81、第2収納庫82および第3収納庫83の加熱運転と冷却運転との組み合わせに応じて、第2切替部7を切り替えるためのテーブルが設定されている。なお、図7のテーブルでは、加熱も冷却も行われない収納庫8を停止で表している。停止する場合とは、常温庫として使用する場合と、加熱または冷却が終了している場合とを含む。第2実施形態では、作業者が加熱運転と冷却運転とを設定することにより、制御部9が第1切替部6と第2切替部7とを切り替える制御を行うように構成されている。
テーブルに示すように、圧縮機1を停止している初期値の場合は、第2切替部7を制御し、冷却促進流路部12aに冷媒を流す。なお、冷凍サイクル200を停止している場合(圧縮機1が停止している)場合では、ヒータ50による第1収納庫81の加熱が可能である。また、第1収納庫81を第1庫内熱交換器51により加熱する場合、または複数の収納庫8のうち1つの収納庫8を冷却する場合に、制御部9は、第2切替部7を制御して、冷却促進流路部12aからバイパス流路部12bに切り替える制御を行う。それ以外の場合は、冷却促進流路部12aに冷媒を流す。
複数の収納庫8のうち1つの収納庫8を冷却する場合とは、たとえば、第1収納庫81を加熱し、第2収納庫82または第3収納庫83のいずれか一方を冷却する場合である。この場合、第2収納庫82または第3収納庫83のいずれか一方を冷却する場合とは、第2収納庫82または第3収納庫83のいずれか一方の冷却が完了していて、停止する場合と、いずれか一方を常温庫として使用するため、冷却も過熱もしない場合とを含む。複数の収納庫8のうち1つの収納庫8を冷却する場合の他の例は、第1収納庫81、第2収納庫82および第3収納庫83のうち1つを冷却し、残りの2つを常温庫として使用する場合と、第1収納庫81、第2収納庫82および第3収納庫83のうち2つの加熱または冷却が完了している場合とを含む。
第1収納庫81を加熱し、第2収納庫82または第3収納庫83のいずれか一方を冷却する場合の冷媒の流路を説明する。第1収納庫81を加熱し、第2収納庫82を冷却し、第3収納庫83の冷却を停止する場合、制御部9は、第1膨張部41を閉じ、第2膨張部42を開き、第3膨張部43を閉じる制御を行う。この場合、圧縮機1から加熱流路11を通過した冷媒は、第1庫内熱交換器51と、庫外熱交換器2と、バイパス流路部12bとをこの順で通った後、第2庫内熱交換器52に流入する。なお、第2収納庫82の冷却を停止し、第3収納庫83を冷却する場合は、制御部9は、第2膨張部42を閉じるとともに、第3膨張部43を開く制御を行う。
第1収納庫81を加熱し、第2収納庫82および第3収納庫83の冷却を停止する場合、制御部9は、圧縮機1を駆動させる制御を行わない。この場合は、冷媒の循環はなく、ヒータ50による第1収納庫81の加熱のみである。第1収納庫81だけを冷却する場合は、制御部9は、第1膨張部41を開き、第2膨張部42と第3膨張部43とを閉じる。また、制御部9は、第1切替部6を制御して冷却流路12に冷媒を流すとともに、第2切替部7を制御してバイパス流路部12bに冷媒を流す。これにより、圧縮機1と、庫外熱交換器2と、バイパス流路部12bとを通過して第1庫内熱交換器51に冷媒が流入する。なお、第2収納庫82を冷却する場合は、制御部9は、第2膨張部42を開き、第1膨張部41と第3膨張部43とを閉じる制御を行う。第3収納庫83を冷却する場合は、制御部9は、第3膨張部43を開き、第1膨張部41と第2膨張部42とを閉じる制御を行う。
なお、第2実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
(第2実施形態の効果)
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。
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。
第2実施形態では、上記のように、冷却促進流路部12aと、バイパス流路部12bとを切り替えるとともに、第1庫内熱交換器51が凝縮器として用いられる場合に、冷却促進流路部12aからバイパス流路部12bに切り替えられる第2切替部7を備える。これにより、第1庫内熱交換器51が凝縮器として用いられる加熱時に、内部熱交換器3を通過しないバイパス流路部12bを冷媒が通るため、内部熱交換器3による冷媒の冷却が行われない。これにより、庫外熱交換器2において冷却された冷媒が、内部熱交換器3においてさらに冷却されることを抑制することができるため、冷却能力が加熱能力よりも大きくなることを抑制することができる。この結果、内部熱交換器3を備える構成において、過不足なく冷却および加熱を行うことができる。
また、第2実施形態では、第1庫内熱交換器51が配置される第1収納庫81と、第2庫内熱交換器52が配置される第2収納庫82とを含む複数の収納庫8は、冷却運転または加熱運転のいずれかが各々設定され、制御部9は、第1収納庫81を加熱する場合、または、複数の収納庫8のうち1つの収納庫8を冷却する場合に、第2切替部7を制御して、冷却促進流路部12aからバイパス流路部12bに切り替える制御を行う。これにより、第1収納庫81を加熱する場合は、冷却促進流路部12aからバイパス流路部12bに切り替えることにより、冷媒が内部熱交換器3において冷却されないため、冷却能力と加熱能力とのバランスを保つことができる。また、複数の収納庫8のうち1つの収納庫8を冷却する場合は、複数の収納庫8を冷却する場合と異なり、蒸発器として機能する1つの庫内熱交換器5に流入する冷媒の量が多くなるため、熱交換の効率がよい。そのため、上記のように構成することにより、内部熱交換器3を通過しなくても冷却できるため、バイパス流路部12bを通過することによって冷却能力が過度に向上することを抑制することができる。
なお、第2実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。
[第3実施形態]
次に、図8を参照して、第3実施形態による冷凍サイクル300の構成について説明する。なお、図中において、上記第1実施形態および第2実施形態と同様の構成の部分には、同一の符号を付している。
次に、図8を参照して、第3実施形態による冷凍サイクル300の構成について説明する。なお、図中において、上記第1実施形態および第2実施形態と同様の構成の部分には、同一の符号を付している。
第3実施形態では、圧縮機1に冷媒が流入する流路に温度センサ13が配置されている。制御部9は、冷却促進流路部12aに冷媒が流れている場合において、圧縮機1に流入する冷媒の温度が所定値よりも高い場合に、第2切替部7を制御して、冷媒が通過する流路を冷却促進流路部12aからバイパス流路部12bに切り替える制御を行う。具体的には、温度センサ13において取得された冷媒温度が、所定の温度よりも高い場合に第2切替部7を制御して、冷媒が通過する流路を冷却促進流路部12aからバイパス流路部12bに切り替える制御を行う。温度センサ13は、内部熱交換器3から圧縮機1に戻る冷媒流路に配置され、圧縮機1の上流側でかつ、内部熱交換器3の下流側に配置されている。
なお、第3実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態および第2実施形態と同様である。
(第3実施形態の効果)
第3実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第3実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第3実施形態では、上記のように、冷却促進流路部12aと、バイパス流路部12bとを切り替えるとともに、第1庫内熱交換器51が凝縮器として用いられる場合に、冷却促進流路部12aからバイパス流路部12bに切り替えられる第2切替部7を備える。これにより、第1庫内熱交換器51が凝縮器として用いられる加熱時に、内部熱交換器3を通過しないバイパス流路部12bを冷媒が通るため、内部熱交換器3による冷媒の冷却が行われない。これにより、庫外熱交換器2において冷却された冷媒が、内部熱交換器3においてさらに冷却されることを抑制することができるため、冷却能力が加熱能力よりも大きくなることを抑制することができる。この結果、内部熱交換器3を備える構成において、過不足なく冷却および加熱を行うことができる。
また、第3実施形態では、制御部9は、冷却促進流路部12aに冷媒が流れている場合において、圧縮機1に流入する冷媒の温度が所定値よりも高い場合に、第2切替部7を制御して、冷媒が通過する流路を冷却促進流路部12aからバイパス流路部12bに切り替える制御を行う。これにより、圧縮機1に流入する冷媒の温度が所定値よりも高い場合に、内部熱交換器3によりさらに冷媒の温度が高くなることを抑制することができるため、圧縮機1に過度に温度の高い冷媒が流入することを抑制することができる。
なお、第3実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。
(変形例)
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。
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。
たとえば、上記第1~第3実施形態では、冷凍サイクルを自動販売機に用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、自動販売機以外に本発明の冷凍サイクルを用いてもよい。たとえば、本発明の冷凍サイクルを、冷却および加熱を行う保冷庫またはショーケースに用いてもよい。
また、上記第1~第3実施形態では、収納部の数が3である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、収納部の数は2、または4以上であってもよい。
また、上記第1~第3実施形態では、制御部の制御により第1切替部と第2切替部とが切り替えられる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、作業者の手動操作により第1切替部と第2切替部とが切り替えられてもよい。
また、上記第1~第3実施形態では、第1切替部、第2切替部および流路切替弁が三方弁である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、第1切替部、第2切替部および流路切替弁は、複数の電磁弁から構成されていてもよい。
また、上記第1~第3実施形態では、第1収納庫にヒータが設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第1収納庫にヒータが設けられていなくてもよい。
また、上記第1~第3実施形態では、第2収納庫および第3収納庫が冷却される例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第2収納庫および第3収納庫にヒータを設けて加熱できるように構成されていてもよい。
1 圧縮機
2 庫外熱交換器
3 内部熱交換器
41 第1膨張部
42 第2膨張部
5 庫内熱交換器
6 第1切替部
7 第2切替部
8 収納庫
81 第1収納庫
82 第2収納庫
9 制御部
11 加熱流路
12 冷却流路
12a 冷却促進流路部
12b バイパス流路部
41 第1膨張部
42 第2膨張部
51 第1庫内熱交換器
52 第2庫内熱交換器
81 第1収納庫
82 第2収納庫
100、200、300 冷凍サイクル
500 自動販売機
2 庫外熱交換器
3 内部熱交換器
41 第1膨張部
42 第2膨張部
5 庫内熱交換器
6 第1切替部
7 第2切替部
8 収納庫
81 第1収納庫
82 第2収納庫
9 制御部
11 加熱流路
12 冷却流路
12a 冷却促進流路部
12b バイパス流路部
41 第1膨張部
42 第2膨張部
51 第1庫内熱交換器
52 第2庫内熱交換器
81 第1収納庫
82 第2収納庫
100、200、300 冷凍サイクル
500 自動販売機
Claims (10)
- 冷媒を圧縮する圧縮機と、
庫内冷却用の蒸発器または庫内加熱用の凝縮器として用いられる第1庫内熱交換器と、
庫内冷却用の蒸発器として用いられる第2庫内熱交換器と、
庫内冷却用の凝縮器として用いられる庫外熱交換器と、
前記庫外熱交換器から流出する冷媒と、前記圧縮機に流入する冷媒との間で熱交換が行われる内部熱交換器と、
前記第1庫内熱交換器の上流に設けられる第1膨張部と、
前記第2庫内熱交換器の上流に設けられる第2膨張部と、
前記圧縮機から、前記庫外熱交換器と、前記第1膨張部または前記第2膨張部と、前記第1庫内熱交換器または前記第2庫内熱交換器とをこの順で通過して前記圧縮機に戻る流路であって、前記庫外熱交換器と前記第1膨張部または前記第2膨張部との間に前記内部熱交換器を通過する冷却促進流路部と、前記庫外熱交換器と、前記第1膨張部または前記第2膨張部との間に前記内部熱交換器を通過しないバイパス流路部と、を含む、冷却流路と、
前記圧縮機から、前記第1庫内熱交換器と、前記第2膨張部と、前記第2庫内熱交換器とをこの順で通過して前記圧縮機に戻る加熱流路と、
前記加熱流路と、前記冷却流路とを切り替える第1切替部と、
前記冷却促進流路部と、前記バイパス流路部とを切り替えるとともに、前記第1庫内熱交換器が凝縮器として用いられる場合に、前記冷却促進流路部から前記バイパス流路部に切り替えられる第2切替部とを備える、冷凍サイクル。 - 前記第1庫内熱交換器が凝縮器として用いられる場合に、前記冷却促進流路部から前記バイパス流路部に切り替える制御を行う制御部をさらに備える、請求項1に記載の冷凍サイクル。
- 前記制御部は、前記第1庫内熱交換器が凝縮器として用いられる場合に、前記第1切替部を制御して前記冷却流路から前記加熱流路に流路を切り替えるとともに、前記第2切替部を制御して、前記冷却促進流路部から前記バイパス流路部に切り替える制御を行う、請求項2に記載の冷凍サイクル。
- 前記制御部は、前記第2庫内熱交換器に冷媒を流す場合において、所定の条件を満たした場合に前記第2切替部を制御して、前記冷却促進流路部から前記バイパス流路部に切り替える制御を行う、請求項2に記載の冷凍サイクル。
- 前記制御部は、冷却を開始してから所定時間を経過した後に、所定の条件を満たした場合に、前記第2切替部を制御して、前記冷却促進流路部から前記バイパス流路部に切り替える制御を行う、請求項4に記載の冷凍サイクル。
- 前記所定の条件は、冷却開始から冷却終了までの冷却時間が設定時間よりも短いことを含む、請求項4または5に記載の冷凍サイクル。
- 前記所定の条件は、前記複数の収納庫内の単位時間当たりの温度変化を示す空気温度勾配が閾値よりも大きいことを含む、請求項4または5に記載の冷凍サイクル。
- 前記第1庫内熱交換器が配置される第1収納庫と、前記第2庫内熱交換器が配置される第2収納庫とを含む複数の収納庫は、冷却運転または加熱運転のいずれかが各々設定され、
前記制御部は、前記第1収納庫を加熱する場合、または前記複数の収納庫のうち1つの収納庫を冷却する場合に、前記第2切替部を制御して、前記冷却促進流路部から前記バイパス流路部に切り替える制御を行う、請求項2に記載の冷凍サイクル。 - 前記制御部は、前記冷却促進流路部に冷媒が流れている場合において、前記圧縮機に流入する冷媒の温度が所定値よりも高い場合に、前記第2切替部を制御して、冷媒が通過する流路を前記冷却促進流路部から前記バイパス流路部に切り替える制御を行う、請求項2または3に記載の冷凍サイクル。
- 第1収納庫と、
第2収納庫と、
冷媒を圧縮する圧縮機と、
庫内冷却用の蒸発器または庫内加熱用の凝縮器として用いられる第1庫内熱交換器と、
庫内冷却用の蒸発器として用いられる第2庫内熱交換器と、
庫内冷却用の凝縮器として用いられる庫外熱交換器と、
前記庫外熱交換器から流出する冷媒と、前記圧縮機に流入する冷媒との間で熱交換が行われる内部熱交換器と、
前記第1庫内熱交換器の上流に設けられる第1膨張部と、
前記第2庫内熱交換器の上流に設けられる第2膨張部と、
前記圧縮機から、前記庫外熱交換器と、前記第1膨張部または前記第2膨張部と、前記第1庫内熱交換器または前記第2庫内熱交換器とをこの順で通過して前記圧縮機に戻る流路であって、前記庫外熱交換器と前記第1膨張部または前記第2膨張部との間に前記内部熱交換器を通過する冷却促進流路部と、前記庫外熱交換器と、前記第1膨張部または前記第2膨張部との間に前記内部熱交換器を通過しないバイパス流路部と、を含む、冷却流路と、
前記圧縮機から、前記第1庫内熱交換器と、前記第2膨張部と、前記第2庫内熱交換器とをこの順で通過して前記圧縮機に戻る加熱流路と、
前記加熱流路と前記冷却流路とを切り替える第1切替部と、
前記冷却促進流路部と、前記バイパス流路部とを切り替えるとともに、前記第1庫内熱交換器が凝縮器として用いられる場合に、前記冷却促進流路部から前記バイパス流路部に切り替えられる第2切替部とを備える、自動販売機。
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