JP4882751B2 - 冷却装置 - Google Patents

Description

本発明は、冷却装置に関し、より詳細には、自動販売機の本体キャビネットに並設される複数の商品収容庫を所望の温度状態にする冷却装置に関する。

図４は、従来の冷却装置が適用された自動販売機を正面側から見た断面図であり、図５は、図４に示した自動販売機の断面側面図である。これら図４および図５において、自動販売機は、本体キャビネット１を備えている。

本体キャビネット１は、前面が開口した直方状の断熱筐体として形成されたものである。この本体キャビネット１には、その前面に外扉２と内扉３とが設けられており、その内部に例えば２つの断熱仕切板４によって仕切られた３つの独立した商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃが左右に並んだ態様で設けられている。外扉２は、本体キャビネット１の前面開口１ａを開閉するためのものである。内扉３は、商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの前面を開閉するためのものである。商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃは、飲料缶やペットボトルを所望の温度に維持した状態で収容するためのものである。

商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃには、それぞれ商品収納ラック６、搬出機構７および商品搬出シュータ８が設けられている。商品収納ラック６は、缶入り飲料やペットボトル入り飲料等の商品を上下方向に沿って並ぶ態様で収納するためのものである。搬出機構７は、商品収納ラック６の下部に設けられており、この商品収納ラック６に収納された商品群のうち最下部にある商品を一つずつ搬出するためのものである。商品搬出シュータ８は、搬出機構７から搬出された商品を外扉２に設けた商品取出口２ａに導くためのものである。

そのような自動販売機に適用される冷却装置は、冷媒供給手段１００および電磁弁（図示せず）を備えて構成されている。冷媒供給手段１００は、商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃのそれぞれの内部に配設された蒸発器（庫内熱交換器）１４に対して冷媒の供給を行うことにより、該商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃを所望の温度状態にするものであり、圧縮機１１、凝縮器（庫外熱交換器）１２および膨張弁１３を備えている。

圧縮機１１は、上記本体キャビネット１の内部において商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの外部となる機械室９に配設され、入口側が配管を通じて蒸発器１４のそれぞれの出口側に接続されている。この圧縮機１１は、蒸発器１４から供給された冷媒を高温高圧の状態に圧縮するものである。凝縮器１２は、上記機械室９に配設され、入口側が配管を通じて圧縮機１１の出口側に接続されている。この凝縮器１２は、圧縮機１１より供給された冷媒を周囲空気に放熱させるものである。膨張弁１３は、上記機械室９に配設され、入口側が配管を通じて凝縮器１２の出口側に接続されている一方、出口側が配管を通じて蒸発器１４のそれぞれの入口側に接続されている。この膨張弁１３は、凝縮器１２より供給された冷媒を断熱膨張させて低温低圧の状態にするものである。膨張弁１３で低温低圧の状態になった冷媒は、蒸発器１４にて蒸発して商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部空気を冷却することになる。蒸発器１４で蒸発した冷媒は、圧縮機１１に向けて吐出される。

電磁弁は、それぞれ蒸発器１４の入口側の配管に配設され、開成することにより対応する蒸発器１４への冷媒の供給を許容する一方、閉成することにより該蒸発器１４への冷媒の供給を規制するものである。

上記冷却装置では、各商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部に設けられ、かつ庫内温度を検知する庫内温度センサ（図示せず）による検知結果に応じて電磁弁を開閉させて各商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部を冷却するようにしており、より詳細には、庫内温度が他の商品収容庫に比して高い商品収容庫を優先して冷却、換言すると、庫内温度が他の商品収容庫に比して低い商品収容庫に配設された蒸発器１４への冷媒の供給を規制している（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。

特開平８−２９３０５８号公報 特開平５−１８９６５１号公報

ところで、例えば乳製品等のように高温になると腐敗してしまう商品は、ある決められた温度以上に達すると提供が禁止されており、例えば食品衛生法により定められた特定商品（以下、ヘルスコード対象商品とも称する）に該当する。このようなヘルスコード対象商品を自動販売機で販売する場合には、商品収容庫の商品収納ラックに収納されることになる。しかしながら、上述したような従来の冷却装置では、庫内温度が他の商品収容庫に比して高い商品収容庫を優先して冷却、換言すると、庫内温度が他の商品収容庫に比して低い商品収容庫に配設された蒸発器への冷媒の供給を規制するので、ヘルスコード対象商品を収容する商品収容庫（以下、ヘルスコード対象庫とも称する）を適温に冷却するのに長時間を要する場合があった。特に、商品収納ラックに商品を補充する場合には、外扉および内扉を開成する関係上全ての商品収容庫の庫内温度が高くなり、かかる補充作業の終了後の所定時間内にヘルスコード対象庫を冷却しなければ、ヘルスコード対象商品の提供が禁止される虞れがあった。また、全ての商品収容庫を同時に冷却することも考えられるが、それでは冷凍能力が過大に必要になってしまう。

本発明は、上記実情に鑑みて、決められた温度を超えると提供が禁止される特定の商品を従前の冷凍能力で早期に適温に冷却することのできる冷却装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る冷却装置は、複数の商品収容庫のそれぞれの内部に配設した庫内熱交換器に対する冷媒の供給を行うことにより、前記商品収容庫を所望の温度状態にする冷媒供給手段と、前記庫内熱交換器のそれぞれの冷媒の入口側に設けられ、開指令が与えられた場合に開成して前記冷媒供給手段による対応する庫内熱交換器への冷媒の供給を許容する一方、閉指令が与えられた場合に閉成して該庫内熱交換器への冷媒の供給を規制するバルブと、前記バルブのそれぞれの開閉動作を制御する制御手段とを備えた冷却装置において、前記制御手段は、決められた温度を超えると提供が禁止される特定商品を収容する商品収容庫が少なくとも一つあって、かつ前記特定商品以外の商品を収容する他の商品収容庫が複数ある場合には、前記商品収容庫の庫内温度が予め設定された設定温度に達するまで前記商品収容庫に対応するバルブを開成させ、かつ前記他の商品収容庫のうち庫内温度の高い商品収容庫に対応するバルブを開成させることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に係る冷却装置は、上述した請求項１において、前記制御手段は、決められた温度を超えると提供が禁止される特定商品を収容する商品収容庫が少なくとも一つあって、かつ前記特定商品以外の商品を収容する他の商品収容庫が複数ある場合には、前記商品収容庫の庫内温度が予め設定された設定温度に達するまで前記商品収容庫に対応するバルブを開成させ、かつ前記他の商品収容庫に対応するバルブを間欠的に開成させることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に係る冷却装置は、上述した請求項２において、前記制御手段は、前記商品収容庫に対応するバルブと、前記他の商品収容庫の一部に対応するバルブとにより構成されるグループと、前記商品収容庫に対応するバルブと、前記他の商品収容庫のうち前記グループを構成するもの以外に対応するバルブとにより構成される他のグループとを交互に開閉させることを特徴とする。

本発明によれば、制御手段が、決められた温度を超えると提供が禁止される特定商品を収容する商品収容庫が少なくとも一つある場合には、該商品収容庫の庫内温度が予め設定された設定温度に達するまで該商品収容庫に対応するバルブを開成させるので、従前の冷凍能力で決められた温度を超えると提供が禁止される特定の商品を早期に適温に冷却することができるという効果を奏する。

以下、添付図面を適宜参照しながら、本発明に係る冷却装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態である冷却装置の構成を模式的に示した模式図であり、図２は、図１に示した冷却装置の制御系を示すブロック図である。尚、以下においては、説明の便宜上、図４および図５と同一の構成を有するものには同一の符号を付して説明するものとし、適宜図示を省略する。

ここで例示する冷却装置は、自動販売機に適用されるもので、より詳細には、商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの商品収納ラック６に収納された商品を冷却するものである。このような冷却装置は、冷媒供給手段１０、電磁弁（バルブ）１５ａ，１５ｂ，１５ｃおよび制御部（制御手段）１６を備えて構成してある。

冷媒供給手段１０は、商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃのそれぞれの内部に配設された蒸発器（庫内熱交換器）１４ａ，１４ｂ，１４ｃに対して冷媒の供給を行うことにより、該商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃを所望の温度状態にするものであり、圧縮機１１、凝縮器（庫外熱交換器）１２および膨張弁１３を備えている。

圧縮機１１は、上記本体キャビネット１の内部において商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの外部となる機械室９に配設してあり、入口側が配管を通じて蒸発器１４ａ，１４ｂ，１４ｃのそれぞれの出口側に接続している。この圧縮機１１は、蒸発器１４ａ，１４ｂ，１４ｃから供給された冷媒を高温高圧の状態に圧縮するものである。凝縮器１２は、上記機械室９に配設してあり、入口側が配管を通じて圧縮機１１の出口側に接続している。この凝縮器１２は、圧縮機１１より供給された冷媒を周囲空気に放熱させるものである。膨張弁１３は、上記機械室９に配設してあり、入口側が配管を通じて凝縮器１２の出口側に接続している一方、出口側が配管を通じて蒸発器１４ａ，１４ｂ，１４ｃのそれぞれの入口側に接続している。この膨張弁１３は、凝縮器１２より供給された冷媒を断熱膨張させて低温低圧の状態にするものである。膨張弁１３で低温低圧の状態になった冷媒は、蒸発器１４ａ，１４ｂ，１４ｃにて蒸発して商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部空気を冷却することになる。蒸発器１４ａ，１４ｂ，１４ｃで蒸発した冷媒は、圧縮機１１に向けて吐出される。尚、本実施の形態では、膨張機構（絞り機構）の一例として膨張弁１３で説明したが、本発明では、かかる膨張弁に限られず、キャピラリーチューブを用いても構わない。

電磁弁１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、それぞれ蒸発器１４ａ，１４ｂ，１４ｃの入口側の配管に配設してあり、開成することにより対応する蒸発器１４ａ，１４ｂ，１４ｃへの冷媒の供給を許容する一方、閉成することにより該蒸発器１４ａ，１４ｂ，１４ｃへの冷媒の供給を規制するものである。ここで、第１電磁弁１５ａは、右側の商品収容庫（以下、右商品収容庫ともいう）５ａの内部に配設した蒸発器（以下、右蒸発器ともいう）１４ａの入口側の配管に配設してあり、開成することにより右蒸発器１４ａへの冷媒の供給を許容する一方、閉成することにより該右蒸発器１４ａへの冷媒の供給を規制するものである。第２電磁弁１５ｂは、中央の商品収容庫（以下、中商品収容庫ともいう）５ｂの内部に配設した蒸発器（以下、中蒸発器ともいう）１４ｂの入口側の配管に配設してあり、開成することにより中蒸発器１４ｂへの冷媒の供給を許容する一方、閉成することにより該中蒸発器１４ｂへの冷媒の供給を規制するものである。第３電磁弁１５ｃは、左側の商品収容庫（以下、左商品収容庫ともいう）５ｃの内部に配設した蒸発器（以下、左蒸発器ともいう）１４ｃの入口側の配管に配設してあり、開成することにより左蒸発器１４ｃへの冷媒の供給を許容する一方、閉成することにより該左蒸発器１４ｃへの冷媒の供給を規制するものである。尚、本明細書における「右側」とは、図１に示すように自動販売機を正面側から見た場合の右側を意味しており、「左側」とは、自動販売機を正面側から見た場合の左側を意味している。

制御部１６は、上記電磁弁１５ａ，１５ｂ，１５ｃのそれぞれの開閉動作を個別に制御するものであり、より詳細には、扉開閉センサ１７、右庫内温度センサ１８、中庫内温度センサ１９および左庫内温度センサ２０から与えられる検知信号と、メモリ２１に予め格納してある種々の情報とに基づき、電磁弁１５ａ，１５ｂ，１５ｃのそれぞれに開指令または閉指令を与えて開閉動作を個別に制御するものである。ここで、扉開閉センサ１７は、外扉２の開閉を検知するものであり、具体的には、外扉２が開成している場合にオン状態となってオン信号を制御部１６に出力するものである。この扉開閉センサ１７は、外扉２が閉成している場合にはオフ状態となっている。右庫内温度センサ１８は、右商品収容庫５ａの内部温度を検知して、かかる温度情報を温度信号として制御部１６に出力するものである。中庫内温度センサ１９は、中商品収容庫５ｂの内部温度を検知して、かかる温度情報を温度信号として制御部１６に出力するものである。左庫内温度センサ２０は、左商品収容庫５ｃの内部温度を検知して、かかる温度情報を温度信号として制御部１６に出力するものである。

以上のような構成を有する冷却装置は、自動販売機の商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃへの商品補充完了後に以下のような処理を行う。尚、以下においては、右商品収容庫５ａには、ヘルスコード対象商品が収容されているものとし、かかる情報がメモリ２１に予め格納してあるものとする。つまり、右商品収容庫５ａがヘルスコード対象庫となり、ヘルスコード対象庫が１つであって、ヘルスコード対象庫以外の商品収容庫５ｂ，５ｃ、すなわちヘルスコード対象商品以外の商品が収容された収容庫が複数ある場合に該当する。ここで、図３は、上記制御部の処理内容を簡略して示したフローチャートであり、かかる図３を適宜用いながら説明する。

まず制御部１６は、商品補充が完了したか否かを判断する（ステップＳ１０１）。ここで商品補充が完了したか否かを判断するための一例について説明すると、扉開閉センサ１７よりオン信号が例えば５分間以上継続して与えられた後該扉開閉センサ１７がオフ状態になった場合、すなわち外扉２が例えば５分間以上開成した後閉成した場合に商品補充が完了したものと判断する。

商品補充が完了したものと判断した制御部１６は、電磁弁駆動処理を行う（ステップＳ１０２）。この電磁弁駆動処理の一例について説明すると、上述したようにメモリ２１には予めヘルスコード対象庫（右商品収容庫５ａ）に関する情報が格納されているため、制御部１６は、メモリ２１よりかかる情報を読み出して、第１電磁弁１５ａに開指令を与えて開成させる。また、制御部１６は、左庫内温度センサ２０および中庫内温度センサ１９のそれぞれから与えられる温度信号に含まれる温度情報を比較して、温度が高い方の商品収容庫（５ｂ，５ｃ）に配設してある蒸発器（１４ｂ，１４ｃ）に対応する電磁弁（１５ｂ，１５ｃ）に開指令を与えて開成させる一方、他の商品収容庫（５ｂ，５ｃ）に配設してある蒸発器（１４ｂ，１４ｃ）に対応する電磁弁（１５ｂ，１５ｃ）閉指令を与えて閉成させる。ここで、例えば左庫内温度センサ２０から与えられる温度信号に含まれる温度情報が、中庫内温度センサ１９から与えられる温度信号に含まれる温度情報よりも高い場合には、第３電磁弁１５ｃに開指令を与えて開成させる一方、第２電磁弁１５ｂに閉指令を与えて閉成させる。

このように制御部１６が第１電磁弁１５ａおよび第３電磁弁１５ｃを開成させ、かつ第２電磁弁１５ｂを閉成させることにより、膨張弁１３で断熱膨張された低温低圧の冷媒は、右蒸発器１４ａおよび左蒸発器１４ｃに供給される一方、中蒸発器１４ｂには供給されない。従って、右商品収容庫（ヘルスコード対象庫）５ａおよび左商品収容庫５ｃに収容された商品が冷却されることになる。

そして、かかる電磁弁駆動処理では、庫内を冷却している商品収容庫（右商品収容庫５ａおよび左商品収容庫５ｃ）のうち、ヘルスコード対象庫以外の商品収容庫（左商品収容庫５ｃ）の庫内温度、すなわち左庫内温度センサ２０により検知されて与えられた温度が、庫内冷却を停止中の商品収容庫（中商品収容庫５ｂ）の庫内温度、すなわち中庫内温度センサ１９により検知されて与えられた温度よりも例えば３℃以上低くなっている場合には、第３電磁弁１５ｃに閉指令を与えて閉成させ、第２電磁弁１５ｂに開指令を与えて開成させる。つまり、第２電磁弁１５ｂおよび第３電磁弁１５ｃを交互に間欠的に開閉させる。かかる場合でも第１電磁弁１５ａは開成させて右商品収容庫５ａの庫内の冷却を継続させておく。

そして、制御部１６は、右商品収容庫５ａの庫内温度、すなわち右庫内温度センサ１８に検知されて与えられる温度信号に含まれる温度が、メモリ２１に予め格納されている設定値以下であるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。尚、ここにおける設定値は、ヘルスコート対象商品を収納しておくうえで最適な温度に相当する値である。

上記ステップＳ１０３において、右商品収容庫５ａの庫内温度が設定値以下であると判断した場合には、制御部１６は、従前より公知の例えば差温制御等に代表される電磁弁通常駆動処理を行って（ステップＳ１０４）、今回の処理を終了する。

以上説明したように、本発明の実施の形態における冷却装置においては、制御部１６が、ヘルスコード対象庫（商品収容庫５ａ）が少なくとも一つあって、かつヘルスコード対象商品以外の商品を収容する商品収容庫５ｂ，５ｃが複数ある場合には、ヘルスコート対象庫５ａの庫内温度が予め設定された設定温度に達するまで第１電磁弁１５ａを開成させ、かつ第２電磁弁１５ｂおよび第３電磁弁１５ｃを交互に間欠的に開成させるので、従前の冷凍能力でヘルスコード対象商品を早期に適温に冷却することができる。

上述した実施の形態における電磁弁駆動処理（ステップＳ１０２）では、ヘルスコード対象庫（右商品収容庫５ａ）に対応する第１電磁弁１５ａを常時開成させる一方、左商品収容庫５ｃおよび中商品収容庫５ｂに対応する第３電磁弁１５ｃおよび第２電磁弁１５ｂを交互に間欠的に開成させるようにしていたが、本発明では、かかる電磁弁駆動処理を次のように行っても良い。

すなわち、ヘルスコード対象庫（右商品収容庫５ａ）に対応する第１電磁弁１５ａと中商品収容庫５ｂに対応する第２電磁弁１５ｂとにより構成されるグループと、上記第１電磁弁１５ａと左商品収容庫５ｃに対応する第３電磁弁１５ｃとにより構成される他のグループとを交互に予め決められた時間毎（例えば１０分間毎）に開閉動作させても良い。このように電磁弁駆動処理を行ってもヘルスコード対象庫に対応する第１電磁弁１５ａを結果的に常時開成させることができ、従前の冷凍能力でヘルスコード対象商品を早期に適温に冷却することができる。

上述した実施の形態では、ヘルスコード対象庫（右商品収容庫５ａ）の庫内温度が設定値以下となるまで電磁弁駆動処理（ステップＳ１０２）を行っていたが、本発明では、商品補充完了時から予め決められた所定時間が経過するまで電磁弁駆動処理を行っても良い。ここでの所定時間は、ヘルスコード対象庫の庫内温度が上記設定値以下となるのに十分な時間であるものとする。

上述した実施の形態では、ヘルスコード対象庫が一つであって、ヘルスコード対象庫以外の商品収容庫が複数の場合について説明したが、本発明では、ヘルスコード対象庫が複数（例えば２つ）であって、通常の商品収容庫が単数の場合であっても構わない。具体的に述べると、右商品収容庫５ａおよび中商品収容庫５ｂがヘルスコード対象庫であって、左商品収容庫５ｃが通常の商品収容庫であっても構わない。このような場合における電磁弁駆動処理（ステップＳ１０２）は、第１電磁弁１５ａおよび第２電磁弁１５ｂに開指令を与えて常時開成させる一方、第３電磁弁１５ｃに閉指令を与えて閉成させることになる。これにより、従前の冷凍能力でヘルスコード対象商品を早期に適温に冷却することができる。尚、各制御モードは、リモコンのモード切替により切替可能とし、また設定無しのモードも付加することも可能である。

以上のように、本発明に係る冷却装置は、自動販売機の本体キャビネットに並設される複数の商品収容庫を所望の温度状態にするのに有用である。

本発明の実施の形態である冷却装置の構成を模式的に示した模式図である。 図１に示した冷却装置の制御系を示すブロック図である。 制御部の処理内容を簡略して示したフローチャートである。 従来の冷却装置が適用された自動販売機を正面側から見た断面図である。 図４に示した自動販売機の断面側面図である。

符号の説明

１０ 冷媒供給手段
１１ 圧縮機
１２ 凝縮器
１３ 膨張弁
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ 蒸発器
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ 電磁弁
１６ 制御部
１７ 扉開閉センサ
１８ 右庫内温度センサ
１９ 中庫内温度センサ
２０ 左庫内温度センサ

Claims (3)

1. 複数の商品収容庫のそれぞれの内部に配設した庫内熱交換器に対する冷媒の供給を行うことにより、前記商品収容庫を所望の温度状態にする冷媒供給手段と、
   前記庫内熱交換器のそれぞれの冷媒の入口側に設けられ、開指令が与えられた場合に開成して前記冷媒供給手段による対応する庫内熱交換器への冷媒の供給を許容する一方、閉指令が与えられた場合に閉成して該庫内熱交換器への冷媒の供給を規制するバルブと、
   前記バルブのそれぞれの開閉動作を制御する制御手段と
   を備えた冷却装置において、
   前記制御手段は、決められた温度を超えると提供が禁止される特定商品を収容する商品収容庫が少なくとも一つあって、かつ前記特定商品以外の商品を収容する他の商品収容庫が複数ある場合には、前記商品収容庫の庫内温度が予め設定された設定温度に達するまで前記商品収容庫に対応するバルブを開成させ、かつ前記他の商品収容庫のうち庫内温度の高い商品収容庫に対応するバルブを開成させることを特徴とする冷却装置。
2. 前記制御手段は、決められた温度を超えると提供が禁止される特定商品を収容する商品収容庫が少なくとも一つあって、かつ前記特定商品以外の商品を収容する他の商品収容庫が複数ある場合には、前記商品収容庫の庫内温度が予め設定された設定温度に達するまで前記商品収容庫に対応するバルブを開成させ、かつ前記他の商品収容庫に対応するバルブを間欠的に開成させることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
3. 前記制御手段は、
   前記商品収容庫に対応するバルブと、前記他の商品収容庫の一部に対応するバルブとにより構成されるグループと、
   前記商品収容庫に対応するバルブと、前記他の商品収容庫のうち前記グループを構成するもの以外に対応するバルブとにより構成される他のグループと
   を交互に開閉させることを特徴とする請求項２に記載の冷却装置。

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