JP3833885B2

JP3833885B2 - 自動販売機

Info

Publication number: JP3833885B2
Application number: JP2000296297A
Authority: JP
Inventors: 正夫蔵地
Original assignee: 松下冷機株式会社
Priority date: 2000-09-28
Filing date: 2000-09-28
Publication date: 2006-10-18
Anticipated expiration: 2020-09-28
Also published as: JP2002106983A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可燃性冷媒を使用した冷凍サイクルの冷却装置とこの装置を使用した自動販売機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球のオゾン層を保護する観点から冷却装置の冷凍サイクルに使用されていた冷媒ＣＦＣ（クロロフルオロカーボン）−１２あるいはＨＣＦＣ（ハイドロクロロフルオロカーボン）−２２といった塩素原子を含んだ冷媒の使用が規制され、オゾン層の破壊能力のない冷媒に切替える必要がある。そして、オゾン層の破壊能力のない冷媒として、ＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）が考えられ、ＨＣＦＣ−２２の冷媒が使用されていた自動販売機における冷凍サイクルの代替冷媒としては、沸点の近いＲ４０７Ｃが第１候補に挙げられ採用されつつある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来技術では、オゾン層保護の目的は達成できるが、地球の温暖化防止の観点からは、冷媒としての冷凍サイクル効率が高く、かつ地球温暖化係数の小さい冷媒が望まれる。そこで、オゾン層の破壊能力が無く、かつ地球温暖化係数の小さい冷媒としては、ＨＣ（ハイドロカーボン）系の冷媒が考えられる。しかし、ＨＣ系冷媒は可燃性を有しているので、冷却加温装置における冷凍サイクルの冷媒として使用する場合には可燃性冷媒の漏れに注意を払わなければならなく、特に自動販売機等のように物品の収納庫で半密閉空間内部へ漏れた可燃性冷媒に引火しないように安全性を高める必要がある。
【０００４】
本発明は、従来の課題を解決するもので、冷凍サイクルの冷媒として可燃性冷媒を使用しても冷却を安全に行える冷却装置とこの装置を使用した自動販売機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の発明は、冷却と加温ができる収納庫と、通気口を介して常に外気と連通する機械室と、前記収納庫を冷却するための蒸発器と、前記収納庫を加熱するための加温ヒータと、圧縮機と凝縮器と減圧手段と前記蒸発器とを配管で環状回路に接続して可燃性冷媒を含む混合冷媒あるいは単一成分からなる可燃性冷媒を前記環状回路に封入してなる冷凍サイクルとを有し、前記圧縮機にはレシプロコンプレッサを、前記減圧手段には開成度を可変にした電動膨張弁をそれぞれ使用し、前記蒸発器と前記加温ヒータとを前記収納庫内に配置し、かつ、収納庫内に配置された前記蒸発器と前記圧縮機，前記電動膨張弁との溶接部および前記圧縮機，凝縮器，電動膨張弁相互間の溶接部のすべてを前記機械室内に配置した自動販売機である。
【０００６】
上記手段によれば、レシプロコンプレッサの使用により、圧縮機のシェル内が低圧になり、圧縮機内の冷凍機油への冷媒の溶け込み量が少なくなり、かつ低圧の方が冷媒ガスの密度も小さいため、環状回路に封入した可燃性冷媒の量を通常より少なくできる。そして、電動膨張弁の使用により、冷却負荷に応じた冷媒流量制御が可能となり、最大必要冷媒量を少なくして更に可燃性冷媒の必要量を少なくできる作用を有する。
また、蒸発器が冷却できるように配置されているのが自動販売機の収納庫であっても、蒸発器と圧縮機，電動膨張弁との溶接部および圧縮機，凝縮器，電動膨張弁相互間の溶接部のすべてを通気口を介して常に外気へ連通している機械室内に配置しているので、蒸発器と加温ヒータが冷却と加温できるように同時に配置されている自動販売機の収納庫においても、可燃性冷媒が収納庫内に漏れる恐れの高い部分が無くなり、収納庫における可燃性冷媒への引火が無くなり安全性を高めることができる。そして、溶接部より誤って可燃性冷媒が漏れたとしても、その量を少なくでき、かつ外気による拡散で引火が起こらないようにできる作用を有する。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１の記載において、レシプロコンプレッサは容量制御式にしてなるものである。
【０００８】
上記手段によれば、容量制御式レシプロコンプレッサの使用により、冷却負荷に応じて冷却制御が可能になり、レシプロコンプレッサと電動膨張弁の使用による冷凍サイクルの環状回路での可燃性冷媒の必要量を少なくできる作用を有する。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２の記載において、凝縮器は可燃性冷媒の流れる管を、蒸発器の管より細くしてなるものである。
【００１０】
上記手段によれば、凝縮器を構成する管が細くなり、凝縮器での可燃性冷媒の滞留が少なくできる作用を有する。また、例えばフィン式熱交換器で凝縮器を構成した際には、蛇行する管と管の間が通常のものより広くすることが可能になり、前記の間に流通する気体による塵詰まりを軽減する作用を有する。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項の記載において、蒸発器と凝縮器へ空気を流通させる送風機を設け、この送風機を可変速にしてなるものである。
【００１２】
上記手段によれば、冷却負荷に応じて送風機を可変速することが可能になり、請求項１〜請求項３のいずれかの作用に加え、冷却負荷に応じて送風機の回転を制御可能になり、更に冷凍サイクルの環状回路での可燃性冷媒の必要量を少なくできる作用を有する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下本発明の冷却加温装置とこの冷却加温装置を使用した自動販売機につき、図面に従い説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は本発明の請求項１および請求項２、請求項３、請求項４、請求項８に記載する発明に対応する一実施形態における冷却加温装置である自動販売機の冷却加温システムを示した外観図、図２は同自動販売機の制御ブロック図である。
【００２２】
１は冷却加温装置としての自動販売機の本体で、上部に真中と左右の各収納庫２、３、４と下部に機械室５を有している。前記収納庫２、３、４は外郭と区画壁をなす内壁６ａ、外壁６、その間の独立気泡の発泡断熱体７からなる断熱構造体である。そして、自動販売機の本体1は冷却加温システムを、圧縮機８、凝縮器９、減圧手段としての電動膨張弁１０、１１、１２、蒸発器１３、１４、１５を配管で環状回路に接続し、可燃性冷媒を含む混合冷媒あるいは単一成分からなる可燃性冷媒を前記環状回路に封入してなる冷凍サイクルと、加温ヒータ１６、１７、１８とで構成する。
【００２３】
すなわち、蒸発器１３、１４、１５と加温ヒータ１６、１７、１８は、対をなして収納庫２、３、４の底部に配置され、所定置としての収納庫を冷却と加温できるように配置してあり、そして、各収納庫の冷凍サイクルの環状回路は同じなので収納庫２の例を以って説明する。圧縮機８より吐出された圧縮冷媒は、矢印のように流れ凝縮器９に流入して凝縮され、電動膨張弁１０で減圧されて蒸発器１３に流入して蒸発し、矢印のように流れ圧縮機８に吸引される冷却作用の循環回路をなすように構成されている。
【００２４】
圧縮機８は、シェル内が低圧で冷凍機油への冷媒の溶け込みを少なくでき、かつ低圧の方が冷媒ガスの密度が小さくなるため、シェル内の冷媒量を少なくできるレシプロコンプレッサを使用し、かつ周波数制御による容量制御式にして冷却負荷に応じて効率的な制御を可能ならしめ、冷凍サイクルの環状回路に封入した可燃性冷媒の量を、他の形式の圧縮機を使用した場合よりも少なくする構成にしている。
【００２５】
また、凝縮器９は、その管内径を蒸発器１３〜１５の管内径よりも細く構成し、凝縮器９での可燃性冷媒の滞留を少なくし、かつ圧力損失も少なくして、上記説明した冷凍サイクルの環状回路に少なく封入した可燃性冷媒を、更に少しでも少なくできるようにしている。また、減圧手段として使用した電動膨張弁１０〜１２は、それぞれ冷却負荷に応じて開成度合いを調節可能にして冷媒流量の制御が可能となり、最大必要冷媒量を少なくして効率的な冷却運転を可能ならしめて、冷凍サイクルの環状回路に封入した可燃性冷媒の量を、更に少なくできるようにしている。
【００２６】
以上説明した冷却システムの冷凍サイクルを構成する圧縮機８、凝縮器９、電動膨張弁１０〜１２、そして蒸発器１３〜１５を含む各配管との多数の溶接部１９と圧縮機８、凝縮器９は、通気口２０、２１を通じて外気へ常に通じている機械室５に配置している。
【００２７】
２２、２３、２４は各収納庫２〜４の底部に設けたそれぞれの庫内ファンで、モールドモータを使用して漏れた可燃性冷媒に引火しないようにし、蒸発器１３〜１５と熱交換した冷気と、加温ヒータ１６〜１８と熱交換した暖気を各収納庫２〜４に強制的に循環させる。２５は機械室５に設けた庫外ファンで、モールドモータを使用して漏れた可燃性冷媒に引火しないようにし、かつ通気口２０、２１を通じて圧縮機８、凝縮器９の熱を放散するものである。
【００２８】
庫内ファン２２〜２４および庫外ファン２５は、冷却負荷に応じて速度を調節可能にし、環状回路に封入した少ない量の可燃性冷媒の冷凍サイクルであっても、冷却負荷の大きさに応じて効率的な冷却運転を可能ならしめるようにしている。
【００２９】
２６は図２に示すように、自動販売機を制御する主制御部で、２７は主制御部２６を介して各収納庫２〜４を冷却庫または加温庫に設定する冷却加温設定部で、２８は収納庫に設けた冷却負荷検出手段としての庫内温度センサ２９の検出温度に基づき、圧縮機８の容量、電動膨張弁１０〜１２の開成度合い、加温ヒータ１６〜１８、庫内ファン２２〜２４、庫外ファン２５をオンオフ制御する冷却加温制御部で、これ等はマイクロコンピュータ等で構成している。
【００３０】
３０は収納庫２〜４に設けた異常温度センサで、加温ヒータ１６〜１８が故障で異常に温度上昇した時に、この温度を検出して冷却加温制御部２８に送信し、そして冷却加温制御部２８により故障した加温ヒータ１６〜１８への通電を停止させる。なお、図中３１は自動販売機本体１の断熱構造体よりなる前面扉、３２は各収納庫２〜４の販売棚に積んだ商品、３３は前面扉３１の表に設けた商品選択釦、３４は前面扉３１の裏側に設けたキーボードで、各種データの入力設定を行う。また、電動膨張弁１０〜１２は、減圧機能と開閉機能を備えているものである。
【００３１】
上記実施形態において、自動販売機における収納庫２〜４の冷却と加温につき説明する。すなわち、収納庫２〜４の全部を冷却庫とするときは、冷却加温設定部２７により全部冷却と設定する。そして、冷却加温制御部２８により庫内ファン２２〜２４、庫外ファン２５、圧縮機８をそれぞれ運転すると、圧縮冷媒は凝縮器９にて凝縮し、次に各電動膨張弁１０〜１２に分流して減圧される。続いて、減圧された冷媒は、各蒸発器１３〜１５にて蒸発して、それぞれ合流し圧縮機８に戻る。各蒸発器１３〜１５により冷却された収納庫２〜４の空気は、庫内ファン２２〜２４により強制的に循環する。
【００３２】
特に本発明では、圧縮機８にレシプロコンプレッサを使用しているので、冷凍サイクルの環状回路に封入した可燃性冷媒の量を少なくすることができる。一般に、冷媒は圧縮機内に入っている冷凍機油に溶け込むが、この溶け込み量は圧力が高いほど、そして温度が高いほど多くなり、冷凍サイクルの冷却作用が低下するので、定格能力を発揮させるため通常は多めに冷媒を封入している。
【００３３】
しかし、冷凍サイクルの環状回路に可燃性冷媒を封入している場合は、誤って漏れた事故を考えた場合に、単純に冷媒量を多くするわけにはいかないのである。そこで、本発明ではシェル内が低圧であるレシプロコンプレッサを使用して冷凍機油への可燃性冷媒の滞留冷媒（溶け込み量）が少なくなり、かつ低圧の方が冷媒ガスの密度が小さいため、全体の使用する冷媒量を少なくしたのである。従って、各蒸発器１３〜１５と加温ヒータ１６〜１８が冷却と加温できるように配置されている所定置としての自動販売機の収納庫２〜４において、誤って可燃性冷媒が漏れた場合でも、漏れた可燃性冷媒に引火するのを防止する対策も比較的に容易にできるとともに、地球温暖化の防止を図ることができる。
【００３４】
また、本発明では、冷凍サクルの減圧手段として開成度合いを調節可能にした電動膨張弁１０〜１２を使用しているので、冷却負荷に応じた冷媒流量制御が可能となり、最大必要冷媒量を少なくして効率的な冷却運転を可能ならしめて、冷凍サイクルの環状回路に封入した可燃性冷媒の必要量を、更に少なくできる。すなわち、収納庫内の商品である缶の負荷や外気温度によって冷凍サイクルの必要能力が変化し、必要冷媒量や適正減圧量も変化する。そして、減圧手段がキャピラリーチューブのように減圧量が固定されている場合は一般に、圧縮機も含め大負荷に対応する仕様になっている。
【００３５】
然るに本発明では、開成度合いを調節可能にした電動膨張弁１０〜１２を使用し、かつ庫内温度センサ２９が検出した各収納庫の実際の温度信号が冷却加温制御部２８を介して主制御部２６に取り込まれ、これと予め主制御部２６に記憶してある負荷の基準設定温度に基づき演算された信号と蒸発器１３〜１５の過熱度（蒸発器の出口の冷媒状態）を検出した信号により算出した冷却負荷の大きさの信号を冷却加温制御部２８より受けて電動膨張弁１０〜１２のそれぞれが負荷に応じた最適な絞りに開成度合いが調節される。従って、このように負荷に応じた最適な絞りが可能となって、ある程度の能力制御もできるため、必要冷媒量の制御によって全体の可燃性冷媒量の削減ができるとともに、コンプレッサも小型化でき、かつコンプレッサの小型化によるシェル内の冷媒量も少なくなり、そして冷凍サイクルにおける配管の細管化も可能となって可燃性冷媒の量を削減できる。
【００３６】
また、本発明では、冷凍サイクルに使用したレシプロコンプレッサが容量制御式（インバータコンプレッサ）にしているので、上記説明したと同じように庫内温度センサ２９が検出した各収納庫の実際の温度信号が冷却加温制御部２８を介して主制御部２６に取り込まれ、これと予め主制御部２６に記憶してある負荷の基準設定温度に基づき演算された信号と蒸発器１３〜１５の過熱度（蒸発器の出口の冷媒状態）を検出した信号により算出した冷却負荷の大きさの信号に従い冷却加温制御部２８が圧縮機８の能力を負荷に応じて周波数制御することができる。従って、このように負荷に応じて圧縮機８の能力制御が可能になり、必要冷媒量の制御によって全体の可燃性冷媒量の削減ができる。
【００３７】
また、本発明では凝縮器９を、その管内径が蒸発器１３〜１５の管内径よりも細く構成しているので、冷凍サイクルの環状回路に少なく封入した可燃性冷媒を、更に少しでも少なくできる。すなわち、凝縮器は一般に冷媒保有量が多いのであるが、凝縮器９では蒸発器より細管を使用しているため、凝縮器９での可燃性冷媒の滞留が少なくなり、かつ圧力損失も少なくなり、全体の可燃性冷媒量の削減ができる。そして、例えばフィン式熱交換器で凝縮器９を構成した際には、蛇行する細管と細管の間が通常のものより広くすることが可能になり、前記の間に流通する気体による塵詰まりを軽減することもできる。
【００３８】
また、本発明では庫内ファン２２〜２４および庫外ファン２５は、速度を調節可能にしているので、冷却負荷に応じて効率的な冷却運転を可能ならしめる。すなわち、上記説明したと同じように庫内温度センサ２９が検出した各収納庫の実際の温度信号が冷却加温制御部２８を介して主制御部２６に取り込まれ、これと予め主制御部２６に記憶してある負荷の基準設定温度に基づき演算された信号と蒸発器１３〜１５の過熱度（圧力）（蒸発器の出口の冷媒状態）を検出した信号により算出した冷却負荷の大きさの信号に従い冷却加温制御部２８が庫内ファン２２〜２４および庫外ファン２５の回転速度を負荷に応じて制御することができる。従って、このように負荷に応じて庫内ファン２２〜２４および庫外ファン２５の回転速度が制御可能になり、少ない冷媒量でも効率的な冷却運転ができる。
【００３９】
以上のように本発明では、圧縮機にはレシプロコンプレッサを、前記減圧手段には開成度を可変にした電動膨張弁をそれぞれ使用してなるもので、圧縮機内が低圧となって冷凍機油への滞留冷媒量を少なくでき、かつ低圧の方が冷媒ガスの密度も小さいため、全体の可燃性冷媒の必要量を少なくできるとともに、電動膨張弁の開成度の制御による冷媒流量の制御が可能となり、最大必要冷媒量を少なくして最大冷却負荷への対応が容易となり、圧縮機を小型にできることから冷凍機油の削減や蒸発器および凝縮器の小型化も可能になり、可燃性冷媒の封入量を少なくできる。
【００４０】
なお、上記実施形態において、蒸発器１３〜１５の冷凍サイクルを構成する環状回路に接続した溶接部、その他の溶接部１９の全てを、通気口２０、２１を介して常に外気へ連通している位置として機械室５に配置しているので、蒸発器１３〜１５と加温ヒータ１６〜１８が冷却と加温できるように配置されている所定置である自動販売機の収納庫２〜４において、可燃性冷媒が収納庫内に漏れる恐れの高い部分が無くなり、収納庫２〜４における可燃性冷媒への引火が無くなり安全性を高めることができる。そして、前記溶接部１９より誤って可燃性冷媒が漏れたとしても、庫外ファン２５による流通、または自然対流により流通する外気による拡散で熱源等による引火が起こらないようにできる。また、機械室５に可燃性冷媒が漏れたときは、これをガスセンサで検知し、この検知信号により冷却加温制御部２８により庫外ファン２５を強制的に運転して機械室５外に排出するようにするとともに、これを含めた上記の可燃性冷媒が漏れた際には前面扉３１に表示するようにしても良い。
【００４１】
（実施の形態２）
図３は本発明の請求項５および請求項６、請求項８に記載する発明に対応する一実施形態における冷却加温装置である自動販売機の冷却加温システムの制御ブロック図で、冷却加温システム全体の外観は図１を利用して説明する。
【００４２】
この実施形態の発明は、冷凍サイクルの環状回路における封入冷媒量と冷却負荷より演算して運転可能な蒸発器を選択し運転せしめる制御手段を設けている点が、上記実施の形態１の発明と異なるだけなので、同一構成および作用効果を奏する部分には同じ符号を付して詳細な説明を省き、異なる部分を中心に説明する。
【００４３】
制御手段としての主制御部２６ａおよび冷却加温制御部２８は、予め記憶部に負荷の大きさとこれに対応して必要な冷凍サイクルの冷媒量のマトリクス等でのデータを持っておき、実施の形態１で説明したように庫内温度センサ２９が検出した各収納庫の実際の温度信号が冷却加温制御部２８を介して主制御部２６ａに取り込まれ、これと予め主制御部２６ａに記憶してある負荷の基準設定温度に基づき演算された信号と各蒸発器１３〜１５の過熱度（蒸発器の出口の冷媒状態）を検出した信号により算出した各収納庫の冷却負荷の大きさの信号に従い前記データの中から、この冷却システムに封入した少ない冷媒量で対応できる処の運転可能な蒸発器１３〜１５のうち、最大二つを選択して冷却加温制御部２８により運転する構成にしてある。
【００４４】
上記実施形態において、自動販売機における収納庫２〜４の冷却と加温の動作については、実施の形態１での説明と同じである。
【００４５】
そして、冷却運転をしている時に、例えば収納庫２において商品３２が少なくなり補給をした結果、収納庫２内の温度が上昇し庫内温度センサ２９の検出した信号に基づき主制御部２６ａが演算した冷却負荷は大きくなる。そして、これまで収納庫２〜４の全部を冷却運転していたのが、収納庫２の冷却負荷の大により、３個の収納庫の同時運転はできなくなり、この冷凍サイクルの封入冷媒量からして収納庫２だけが運転可能とデータに基づき主制御部２６ａが判断して冷却加温制御部２８により圧縮機８を運転し収納庫２に対応する冷凍サイクルの回路を制御する。この間、収納庫３、４に対応する冷凍サイクルの回路には、冷媒の循環を停止し、かつ滞留している冷媒を回収して収納庫２に対応する冷凍サイクルの回路に全てを循環させる。
【００４６】
この冷却運転により、収納庫２の冷却負荷が小さくなり、この冷却負荷と他の収納庫３、４の冷却負荷を合わせた負荷が、収納庫２〜４の全部を冷却運転できる冷却負荷になれば、再び収納庫２〜４の全部を冷却運転することになる。なお、このような運転可能な蒸発器を選択して制御する時には、運転しない収納庫の冷凍サイクルの回路における蒸発器の入口と出口にそれぞれ電動開閉弁を接続して開閉の制御を冷却加温制御部２８により行うものである。
【００４７】
以上のように本発明では、制御手段としての主制御部２６ａ、冷却加温制御部２８により封入冷媒量を基準として冷却負荷に応じられる運転可能な蒸発器を、最大二つまで選択することが可能になり、少ない量の可燃性冷媒であっても冷媒不足にならない効率的な冷却運転をすることができる。特に、冷凍サイクルの環状回路に可燃性冷媒を封入している冷却システムでは、可燃性冷媒を少なくして誤って冷媒漏れした際の可燃性冷媒に引火するのを防止する対策も比較的に容易にできるとともに、地球温暖化の防止を図ることができる。
【００４８】
（実施の形態３）
図４は本発明の請求項７および請求項８に記載する発明に対応する一実施形態における冷却加温装置である自動販売機の冷却加温システムを示した外観図である。この実施形態の発明は、冷凍サイクルを２次冷媒方式にして収納庫に通じて設けた熱交換器に可燃性冷媒を循環させないようにした点が、上記実施の形態１の発明と異なるだけなので、同一構成および作用効果を奏する部分には同じ符号を付して詳細な説明を省き、異なる部分を中心に説明する。
【００４９】
冷凍サイクルのユニットは、圧縮機８、凝縮器９、電動膨張弁３５、間接式の補助熱交換器３６を配管で環状回路に接続し、可燃性冷媒を含む混合冷媒あるいは単一成分からなる可燃性冷媒を前記環状回路に封入している。１３ａ、１４ａ、１５ａは各収納庫２、３、４に通じて庫内を冷却する熱交換器で、各電動流量制御弁１０ａ、１１ａ、１２ａ、共通の循環ポンプ３７、前記補助熱交換器３６と配管により接続し、前記各熱交換器１３ａ、１４ａ、１５ａにそれぞれ対応する環状の２次冷媒回路を構成し、不凍液の冷媒を封入している。また、加温ヒータ１６、１７、１８は可燃性冷媒への引火防止を考慮することのない、発熱容量に制限を受けない構成にしている。また、本冷凍サイクルの管回路に封入している可燃性冷媒の量は、直接に熱交換器１３ａ〜１５ａの２次冷媒回路に循環する量を必要としない分だけ少ない量にしてある。
【００５０】
上記実施形態において、収納庫２〜４を冷却庫とするときは、冷却加温設定部２７で全部冷却と設定し、冷却加温制御部２８により圧縮機８、循環ポンプ３７を運転する。そして、圧縮機８より吐出された圧縮冷媒は凝縮器９で凝縮し電動膨張弁３５で減圧され、次に補助熱交換器３６で蒸発して圧縮機８に戻る循環になる。一方、２次冷媒回路にある各熱交換器１３ａ〜１５ａには循環ポンプ３７により冷媒が循環しており、この循環する冷媒が補助熱交換器３４で蒸発熱により冷却され各熱交換器１３ａ〜１５ａにて放熱して庫内を冷却する。
【００５１】
また、収納庫２〜４を加温庫とするときは、冷却加温設定部２７で全部加温と設定し、冷却加温制御部２８により各加温ヒータ１６、１７、１８に通電して庫内を暖める。
【００５２】
特に本発明では、熱交換器１３ａ〜１５ａと加温ヒータ１６〜１８が冷却加温できるように配置されている所定置である自動販売機の収納庫２〜４において、熱交換器１３ａ〜１５ａは冷凍サイクルの２次冷媒回路にあって不凍液の冷媒を封入しているので、熱交換器１３ａ〜１５ａより誤って収納庫内に冷媒が漏れても可燃性冷媒のような問題が起こらないから極めて安全にできるとともに、加温ヒータ１６〜１８も可燃性冷媒に引火するのを抑制することを考慮する必要がないので、加温のみ考慮した設計が可能となり、収納庫の効率的な加温ができるとともに、地球温暖化防止を図ることができる。
【００５３】
また、冷凍サイクルのユニットは、通気口２０、２１を介して外気へ通じている機械室５にあって、可燃性冷媒の量は、直接、熱交換器１３ａ〜１５ａの管回路にも循環する量を考慮する必要のない冷凍サイクルの２次冷媒方式なので、万一、可燃性冷媒が漏れた場合であっても量が少ないから外気へ通じる気体の作用で拡散される引火防止の対策を容易にできる。
【００５４】
なお、本実施形態では、熱交換器１３ａ〜１５ａを使用して収納庫を冷却する説明をしたが、冷凍サイクルをヒートポンプ方式に切替えられるようにして加温することもできる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明は、冷却と加温ができる収納庫と、通気口を介して常に外気と連通する機械室と、前記収納庫を冷却するための蒸発器と、前記収納庫を加熱するための加温ヒータと、圧縮機と凝縮器と減圧手段と前記蒸発器とを配管で環状回路に接続して可燃性冷媒を含む混合冷媒あるいは単一成分からなる可燃性冷媒を前記環状回路に封入してなる冷凍サイクルとを有し、前記圧縮機にはレシプロコンプレッサを、前記減圧手段には開成度を可変にした電動膨張弁をそれぞれ使用し、前記蒸発器と前記加温ヒータとを前記収納庫内に配置し、かつ、収納庫内に配置された前記蒸発器と前記圧縮機，前記電動膨張弁との溶接部および前記圧縮機，凝縮器，電動膨張弁相互間の溶接部のすべてを前記機械室内に配置した自動販売機で、圧縮機内が低圧となり、かつ電動膨張弁の開成度の制御が可能になり、冷凍サイクルの回路へ封入した可燃性冷媒の量を少なくできる。また、蒸発器が冷却できるように配置されている所定位置が自動販売機の収納庫であって、蒸発器より誤って可燃性冷媒が漏れたとしても量の少なさから引火防止の対応策を容易にできる。
また、蒸発器と加温ヒータが冷却と加温できるように同時に配置されている自動販売機の収納庫においても、可燃性冷媒が収納庫内に漏れる恐れの高い部分が無くなり、収納庫における可燃性冷媒への引火が無くなり安全性を高めることができる。そして、溶接部より誤って可燃性冷媒が漏れたとしても、その量を少なくでき、かつ外気による拡散で引火が起こらないようにできる。
【００５６】
請求項２に記載の発明は、請求項１の記載において、レシプロコンプレッサは容量制御式にしてなるもので、冷却負荷に応じて冷却制御が可能になり、冷凍サイクルの回路へ封入した可燃性冷媒の量を更に少なくできる。
【００５７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２の記載において、凝縮器は、可燃性冷媒の流れる管を、蒸発器の管より細くしてなるもので、凝縮器での可燃性冷媒の滞留と圧力損失が少なくなり、冷凍サイクルの可燃性冷媒の量を少なくできる。また、例えばフィン式熱交換器で凝縮器を構成した際には、蛇行する管と管の間が通常のものより広くなり、前記の間に流通する気体による塵詰まりを軽減できる。
【００５８】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項の記載において、蒸発器と凝縮器へ空気を流通させる送風機を設け、この送風機を可変速にしてなるもので、冷却負荷に応じて送風機を可変速することが可能になり、冷凍サイクルの環状回路への可燃性冷媒の封入量をさらに少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明冷却装置の実施の形態１における自動販売機の冷却加温システムを示した外観図
【図２】同冷却装置である自動販売機の制御ブロック図
【図３】本発明冷却装置の実施の形態２における自動販売機の制御ブロック図
【図４】本発明冷却装置の実施の形態３における自動販売機の冷却加温システムを示した外観図
【符号の説明】
２，３，４収納庫（所定置）
５機械室（外気へ連通している位置）
８圧縮機
９蒸発器
１３，１４，１５蒸発器
１３ａ，１４ａ，１５ａ熱交換器
１９溶接部
２０，２１通気口
２６，２６ａ主制御部（制御手段）
２８冷却加温制御部（制御手段）
３６補助熱交換器
３７循環ポンプ

Claims

冷却と加温ができる収納庫と、通気口を介して常に外気と連通する機械室と、前記収納庫を冷却するための蒸発器と、前記収納庫を加熱するための加温ヒータと、圧縮機と凝縮器と減圧手段と前記蒸発器とを配管で環状回路に接続して可燃性冷媒を含む混合冷媒あるいは単一成分からなる可燃性冷媒を前記環状回路に封入してなる冷凍サイクルとを有し、前記圧縮機にはレシプロコンプレッサを、前記減圧手段には開成度を可変にした電動膨張弁をそれぞれ使用し、前記蒸発器と前記加温ヒータとを前記収納庫内に配置し、かつ、収納庫内に配置された前記蒸発器と前記圧縮機，前記電動膨張弁との溶接部および前記圧縮機，凝縮器，電動膨張弁相互間の溶接部のすべてを前記機械室内に配置した自動販売機。
レシプロコンプレッサは容量制御式にしてなる請求項１に記載の自動販売機。
凝縮器は、可燃性冷媒の流れる管を、蒸発器の管より細くしてなる請求項１または請求項２に記載の自動販売機。
蒸発器と凝縮器へ空気を流通させる送風機を設け、この送風機を可変速にしてなる請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の自動販売機。