JP5229057B2

JP5229057B2 - 自動販売機

Info

Publication number: JP5229057B2
Application number: JP2009083906A
Authority: JP
Inventors: 鶴羽　　健; 正樹藤波; 馨倉; 真石田
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2029-03-31
Also published as: JP2010237888A

Description

本発明は、缶、ビン、パック、ペットボトル等の容器に入れた飲料等の商品を冷媒回路にて冷却または加熱して販売に供する自動販売機に関する。

近年の地球温暖化に対して二酸化炭素の排出量削減が課題となっており、自動販売機も省エネ型が開発されている。その１方式として従来は排熱していた凝縮器の熱を庫内の加熱に利用するヒートポンプ方式の自動販売機が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載された自動販売機は、複数の商品収納庫にそれぞれ内部熱交換器を設け、商品収納庫外に設けた圧縮機、外部熱交換器と接続して、電動膨張弁の開度調整、電磁弁の切り替えにより、各商品収納庫の冷却もしくは加熱の設定を行い、内部熱交換器を凝縮器として使用するヒートポンプ運転を行っている。また、冷却加熱の設定モードは、商品収納庫の冷却もしくは加熱の運転をＣ、Ｈの記号を用いて示すものであり、正面から見て商品収納庫の左側から順に、例えば、すべてが冷却の場合にはＣＣＣモード、右の商品収納庫のみが加熱の場合にはＣＣＨモードなどと記される。

そして、商品収納庫の温度を検知して適正温度に到達をすると、その商品収納庫の内部熱交換器に接続されている電動膨張弁、電磁弁を閉止して、冷却もしくは加熱を停止する。例えば、ＣＨＨモードのヒートポンプ運転で、加熱している右側の商品収納庫（右庫とも称する）の温度を検知して適正温度に到達をすると、左側と中側の商品収納庫（左庫、中庫とも称する）のみでヒートポンプ運転が行われる。さらに、加熱している中側の商品収納庫の温度を検知して適正温度に到達をすると、中側の商品収納庫の電動膨張弁、電磁弁を閉止して、加熱を停止し、外部熱交換器と左側の商品収納庫の内部熱交換器による冷却単独運転行われる。そして、冷却している左側の商品収納庫の温度を検知して適正温度に到達をすると、圧縮機を停止してすべての運転を停止する。

特開２００２−２９８２１０号公報

しかしながら、特許文献１に記載された自動販売機は、冷媒を膨張させる膨張器に電動膨張弁が使用されているので、コストアップとなるという問題がある。そこで、膨張器にキャピラリのような安価な固定式の膨張器を使用することが望まれている。しかし、ヒートポンプ運転から冷却単独運転に移行した場合、例えば、ＣＨＨモードから加熱される中側、右側の商品収納庫が適温となって左側の商品収納庫のみの冷却単独運転となった場合、加熱運転をしていた内部熱交換器内に冷媒が貯留されていた状態で冷媒の循環する回路が切断されるので、冷却単独運転を効率的に運転をする冷媒量が不足するという虞がある。特に、固定式の膨張器では自己調整の範囲に限界があり、その範囲を超えて運転が行われると消費電力が増大するという問題がある。
本発明は上記に鑑みなされたもので、安価な固定式膨張器を使用しても、ヒートポンプ運転から冷却単独運転に移行した場合に適正な冷媒循環量を保持して効率的な冷却加熱運転ができる自動販売機を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る自動販売機は、冷却加熱兼用の商品収納庫を有し、冷却加熱の冷却加熱設定モードにより選択的に商品収納庫を冷却もしくは加熱する自動販売機であって、冷媒を圧縮する圧縮機と、庫外に設け凝縮器電磁弁を介して冷媒を凝縮する凝縮器と、冷媒を膨張させる膨張手段と、膨張手段より膨張した冷媒を分配する分配器と、庫内に設け前記分配器より冷却器入口電磁弁を介して冷媒を蒸発する複数の庫内熱交換器と、蒸発した冷媒を冷却器出口電磁弁を介して合流する合流器と、にて冷却循環回路を構成するとともに、前記冷却循環回路に、前記圧縮機から加熱器電磁弁を介して前記庫内熱交換器と前記冷却器入口電磁弁との間に配管接続し、かつ、前記庫内熱交換器と前記冷却器出口電磁弁の間より庫外熱交換器、第２膨張手段を経由して前記分配器に配管接続することにより、前記庫内熱交換器を凝縮器として作用させてヒートポンプ運転を行う加熱冷却循環回路を構成する自動販売機において、ヒートポンプ運転から加熱運転していた庫内熱交換器を休止して冷却単独運転に切り替えたとき、加熱運転を休止した庫内熱交換器の冷却器入口電磁弁を閉止し、かつ、冷却器出口電磁弁を所定時間開成して、冷却循環回路による運転を行う制御（強制ポンプダウン制御とも称する）装置を有することを特徴とする。

本発明に係る請求項１の自動販売機は、ヒートポンプ運転から加熱運転していた庫内熱交換器を休止して冷却単独運転に切り替えたとき、加熱運転を休止した庫内熱交換器の冷却器入口電磁弁を閉止し、かつ、冷却器出口電磁弁を所定時間開成して、冷却循環回路による運転を行う制御装置を有することにより、休止した庫内熱交換器内の冷媒が冷却単独運転時の冷媒回路に回収されるので、冷媒循環量が適正な状態に保持できる結果、安価な固定式膨張器を使用しても、効率的な冷却加熱運転ができる。

本発明の実施例に係る自動販売機を示す斜視図である。図１に示した自動販売機の断面図である。本発明の実施例に係る冷媒回路図である。制御装置のブロック図である。冷却加熱設定モードＣＣＣにおける冷媒の流れを示す回路図である。冷却加熱設定モードＣＨＨにおける冷媒の流れを示す回路図である。冷却加熱設定モードＣＨＨから中庫が適温になったときの冷媒の流れを示す回路図である。冷却加熱設定モードＣＨＨから右庫が適温になったときの冷媒の流れを示す回路図である。冷却加熱設定モードＣＨＨから中庫、右庫が適温になったときの冷媒の流れを示す回路図である。本発明の実施例に係るサーモサイクル運転制御の要部フローチャートである。本発明の実施例に係る強制ポンプダウン制御による冷媒の流れを示す回路図である。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る自動販売機の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
まず、本発明の実施例に係る自動販売機について図１の斜視図、図２の断面図により説明する。これら図において、自動販売機は、前面が開口した直方状の断熱体として形成された本体キャビネット１０と、その前面に設けられた外扉２０および内扉３０と、本体キャビネット１０の内部を上下２段に底板１１にて区画形成し、上部を例えば２つの断熱仕切板４０ｗによって仕切られた３つの独立した商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃと、下部に商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃを冷却もしくは加熱する冷却／加熱ユニット６０を収納する機械室５０と、外扉２０の内側に配設され、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃ内の温度センサＴａ、Ｔｂ、Ｔｃにより自動販売機の冷却、加熱運転などを制御する制御装置９０と、を有して構成されている。

より詳細に説明すると、外扉２０は、本体キャビネット１０の前面開口を開閉するためのものであり、図には明示していないが、この外扉２０の前面には、販売する商品の見本を展示する商品展示室、販売する商品を選択するための選択ボタン、貨幣を投入するための貨幣投入口、払い出された商品を取り出すための商品取出口２１等々、商品の販売に必要となる構成が配置してある。
内扉３０は、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃの前面を開閉し、内部の商品を保温するものであり、上下２段に分割され内部に断熱体を有する箱型形状の構造体である。上側の内扉３０ａは、一端を外扉２０に枢軸し、他端を外扉２０に係着して、外扉２０の開放と同時に上側の内扉３０ａを開放させて、商品の補充を容易にするものである。下側の内扉３０ｂは、一端を本体キャビネット１０に枢軸し、他端を本体キャビネット１０に不図示の掛金にて掛着して、外扉２０を開放したときには、閉止した状態であり、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃ内の冷却空気もしくは加熱空気が流出することを防ぎ、メンテナンス時など必要に応じて開放できるものである。

商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、缶入り飲料やペットボトル入り飲料等の商品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り、その収納庫の容量は商品収納庫４０ａ、４０ｃ、４０ｂの順番に大きな態様で配分されている。本実施例は、商品収納庫４０ａを冷却専用とし、商品収納庫４０ｂ、４０ｃを冷却加熱兼用としている。その商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃには、それぞれ、商品を上下方向に沿って並ぶ態様で収納し、販売信号により1個ずつ商品を排出するための商品搬出機構を備えた商品収納ラックＲ、排出された商品Ｓを内扉３０ｂに取設された搬出扉３１を介して外扉の販売口２１へ搬出する商品搬出シュート４２を有している。
冷却／加熱ユニット６０は、機械室５０内に圧縮機６１、凝縮器６２、膨張器６３、第２の膨張器７９、アキュムレータ６９、庫外熱交換器７６を取設し、底板１１を跨いで庫内に庫内熱交換器６５ａ、６５ｂ、６５ｃを有して各機器を冷媒配管で接続されることにより構成されている。冷却／加熱ユニット６０は、冷却加熱の設定モードに応じて、庫内に冷却空気または加熱空気を循環させて商品収納ラックＲ内の商品Ｓを冷却または加熱するものである。

冷却加熱用の圧縮機６１は、冷媒を圧縮して回路内を循環させるためのもので、冷却運転時には、蒸発温度が約−１０℃、凝縮温度が約４０℃で使用され、加熱運転時には、蒸発温度が約−１０℃、凝縮温度が約７０℃で使用される。
凝縮器６２は、フィンチューブ型の熱交換器であり、冷却運転時に不要な凝縮熱を排出するためのものである。凝縮器６２の後部にはファン６２ｆが取設され、ファン６２ｆは機械室５０の前面開口部より空気を吸入し、凝縮器６２による凝縮熱を吸入するとともに、圧縮機６１の排熱を吸収して、機械室５０の背面開口部へ排気するためのものである。
膨張器６３は、冷却運転時に通過する冷媒を減圧して断熱膨張させるものであり、たとえばキャピラリ、固定式膨張弁である。また、温度膨張弁、電子膨張弁であってもよい。
分流器６４は、膨張器６３で断熱膨張させられた冷媒を庫内熱交換器６５ａ、６５ｂ、６５ｃに分配するためのものである。

庫内熱交換器６５ａ、６５ｂ、６５ｃは、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃを冷却するためのものであり、庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃは、商品収納庫４０ｂ、４０ｃを加熱する庫内熱交換器を兼用している。庫内熱交換器の容量は、商品収納庫の容量に対応して６５ａ、６５ｃ、６５ｂの順番に大きな態様で配分されている。また、庫内熱交換器６５ａ、６５ｂ、６５ｃは、各商品収納庫の下部に取設され、風胴６７で囲繞され、その後方にファン６５ｆが取設され、その後方にダクト６７ｄが取設されている。商品収納庫内の冷却と加熱は、庫内熱交換器６５ａ、６５ｂ、６５ｃにより冷却もしくは加熱された空気を商品収納庫内の商品Ｓに送風し、図２中の矢印で示すようにダクト６７ｄより循環回収することで行われる。
アキュムレータ６９は、庫内熱交換器６５ａ、６５ｂ、６５ｃから蒸発された冷媒を流入し、気液分離させて液冷媒を貯留し、気相冷媒を圧縮機６１に戻すための密閉した容器である。また、アキュムレータ６９は、回路の冷媒循環に余った冷媒を貯留するための容器でもある。

庫外熱交換器７６は、フィンチューブ型の熱交換器であり、加熱運転時に不要な凝縮熱を排出するためのものである。
膨張器７９は、加熱運転時に通過する冷媒を減圧して断熱膨張させるものであり、たとえばキャピラリ、固定式膨張弁である。また、温度膨張弁、電子膨張弁であってもよい。
ヒータ６６ｂ、６６ｃは庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃの前方に取設され、ヒートポンプ運転を行わずに加熱単独運転を行う場合に商品収納庫４０ｂ、４０ｃの加熱を行うものである。
庫内温センサＴａ、Ｔｂ、Ｔｃは、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃ内の風胴６７の上面に取設され、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃの庫内温度を検知するためのものである。

凝縮器電磁弁６８は、圧縮機６１と凝縮器６２間の冷媒通路を開閉するものであり、加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃは、圧縮機６１と庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃ間の圧縮された冷媒の通路を開閉するものである。冷却器入口電磁弁７０ａ，７０ｂ，７０ｃは分流器６４と庫内熱交換器６５ａ、６５ｂ、６５ｃ間の膨張された冷媒の通路を開閉するものであり、冷却器出口電磁弁７２ｂ，７２ｃは、庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃと圧縮機６１と間の蒸発された冷媒の通路を開閉するものである。
冷却／加熱ユニット６０の冷媒回路構成について図３の冷媒回路図を用いて詳述する。冷媒回路構成は、庫内を冷却のみを行う冷却循環回路６０Ａと庫内の冷却加熱を同時に行う（ヒートポンプ運転を行う）加熱冷却循環回路６０Ｂを有している。なお、図中の点線の囲いは、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃを模式的に示している。

冷却循環回路６０Ａは、圧縮機６１から凝縮器６２、膨張器６３を経由して分流器６４に接続し、分流器６４から庫内熱交換器６５ａ、６５ｂ、６５ｃに分流したのち集合器６７にて集合し、アキュムレータ６９を経由して圧縮機６１に戻る回路である。具体的には、冷却循環回路６０Ａの管路は、圧縮機６１から凝縮器電磁弁６８、凝縮器６２、膨張器６３を経由して分流器６４に接続する管路と、分流器６４より３方に分流して冷却器入口電磁弁７０ａ、７０ｂ、７０ｃに至る管路と、冷却器入口電磁弁７０ａから庫内熱交換器６５ａを経由して集合器６７に至る管路と、冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃからそれぞれ逆止弁７１ｂ、７１ｃを介して庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃに至りさらに冷却器出口電磁弁７２ｂ、７２ｃを介して集合部６７に集合する管路と、集合部６７からアキュムレータ６９を経由して圧縮機６１に戻る管路により構成されている。

一方、加熱冷却循環回路６０Ｂには、冷却循環回路６０Ａに加えて、圧縮機６１より凝縮器電磁弁６８と並列接続されそれぞれ加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃを経由してそれぞれ逆止弁７１ｂ、７１ｃと庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃとの中間点に接続する管路と、庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃと冷却器出口電磁弁７２ｂ、７２ｃとの中間点から逆止弁７１、７１を介して結合し庫外熱交換器７６に接続する管路と、庫外熱交換器７６から第２の膨張器７９を経由して膨張器６３と分流部６４との中間点に接続する管路とが設けられている。なお、逆止弁７１、７１は電磁弁であっても良い。
しかして、加熱冷却循環回路６０Ｂは、圧縮機６１から加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃを経由して庫内熱交換器６５ｃ、６５ｂに接続され、庫内熱交換器６５ｃ、６５ｂから逆止弁７１，７１を介して庫外熱交換器７６、膨張器７９を経由して分配器６４に接続され、分流器６４から冷却器入口電磁弁７０ａを介して庫内熱交換器６５ａに接続され、集合器６７、アキュムレータ６９を経由して圧縮機６１に戻る回路である。

冷媒は、臨界圧力以下で使用する冷媒、例えばフロン冷媒でＲ１３４ａを使用している。また、臨界圧力以上で使用する冷媒、例えば二酸化炭素冷媒でもよい。
制御装置９０は、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃを冷却加熱の設定モードにより冷却もしくは加熱の制御をするものであり、図４の制御ブロック図に示すように内部にＣＰＵ、メモリを有し、冷却加熱の運転モードを設定する運転モード設定ＳＷ９１の設定により冷却加熱の運転モードの制御を行う。そして、制御装置９０は、庫内温センサＴａ、Ｔｂ、Ｔｃにより検知した温度が一定温度範囲内となるように、圧縮機６１、凝縮器電磁弁６８、冷却器入口電磁弁７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、冷却器出口電磁弁７２ｂ、７２ｃ、加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃなどをＯＮ・ＯＦＦ制御するサーモサイクル運転により庫内温度を適温に維持する。

サーモサイクル運転は、庫内温度がＯＦＦ温度（例えば、冷却の場合は−２℃、加熱の場合は６１℃）になったときにはその商品収納庫内の庫内熱交換器の出入口側に接続された電磁弁を閉成し、庫内温度がＯＮ温度（例えば、冷却の場合は８℃、加熱の場合は４１℃）になったときにはその商品収納庫内の庫内熱交換器の出入口側に接続された電磁弁を開成することにより回路内に循環する冷媒の経路を適宜切り替えて、庫内を適温に制御するものである。
また、制御装置９０は、ヒートポンプ運転から加熱運転していた庫内熱交換器を休止して冷却単独運転に切り替えたとき、加熱運転を休止した庫内熱交換器の冷却器入口電磁弁を閉止し、かつ、冷却器出口電磁弁を所定時間開成して、冷却循環回路による運転を行う強制ポンプダウン制御を有している。

なお、冷却単独モードとは、庫内熱交換器６５ａ，６５ｂ，６５ｃのいずれかが冷却運転をし、冷却運転を行わない庫内熱交換器は休止をしているモードである。冷却単独モードには、庫内熱交換器がすべて冷却運転をする場合、２個が冷却運転をする場合、１個のみが冷却運転をする場合がある。
ここで、運転モード設定ＳＷ９１をＣＣＣモードに設定すると、制御装置９０は、凝縮器電磁弁６８、冷却器入口電磁弁７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、冷却器出口電磁弁７２ｂ、７２ｃを開成し、加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃを閉止して、圧縮機６１を駆動させる。このとき図５の太線で示す回路内を冷媒が循環し、圧縮機６１で圧縮された高温冷媒は、凝縮器６２にて凝縮され液体となり、膨張器６３で膨張して低温の気液二相流となり、分流器６４で三方に分流された後庫内熱交換器６５ａ、６５ｂ、６５ｃに流入する。流入した冷媒は、庫内熱交換器６５ａ、６５ｂ、６５ｃで蒸発し、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃを冷却し、蒸発した冷媒は集合器６７で集合して液冷媒を貯留するアキュムレータ６９に流入し気液に分離されて気相の冷媒のみ圧縮機６１に戻る。なお、この冷却は、制御装置９０にて庫内温度センサＴａ、Ｔｂ、Ｔｃによるサーモサイクル運転により庫内温度が適温に制御される。

また、冷却加熱モード設定ＳＷ９１をＣＨＨモードに設定すると、制御装置９０は、加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃ、冷却器入口電磁弁７０ａを開成し、凝縮器電磁弁６８、冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃ、冷却器出口電磁弁７２ｂ、７２ｃを閉止し、圧縮機６１を駆動させる。このとき図６の太線で示す回路内を冷媒が循環し、圧縮機６１で圧縮された高温冷媒は、加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃを経由して２個の庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃに流入する。庫内熱交換器６５ｂ、６５ｃに流入した冷媒は凝縮し、商品収納庫４０ｂ、４０ｃを加熱し、逆止弁７１，７１を経由して集合し、庫外熱交換器７６でさらに凝縮して第２の膨張器７９に流入する。膨張器７９に流入した冷媒は、膨張して低温低圧の気液二相流となり分流器６４、冷却器入口電磁弁７０ａを経由して庫内熱交換器６５ａに流入する。庫内熱交換器６５ａに流入した冷媒は、庫内熱交換器６５ａで蒸発して商品収納庫４０ａを冷却し、集合器６７、アキュムレータ６９を経由して圧縮機６１に戻る。このヒートポンプ運転も前述のようにサーモサイクル運転で庫内が適温に維持される。

ＣＨＨ設定モードを例にしてサーモサイクル運転の動作を詳説する。サーモサイクル運転中に中庫４０ｂがサーモＯＦＦ温度に達して、左庫４０ａが冷却モードで右庫４０ｃが加熱モードのヒートポンプ運転に切り替わった場合には、図７に示すように制御装置９０は、加熱器電磁弁６８ｃ、冷却器入口電磁弁７０ａを開成し、凝縮器電磁弁６８、加熱器電磁弁６８ｂ、冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃ、冷却器出口電磁弁７２ｂ、７２ｃを閉止し、圧縮機６１を駆動させる。このとき図７の太線で示す回路内を冷媒が循環し、圧縮機６１で圧縮された高温冷媒は、加熱器電磁弁６８ｃを経由して庫内熱交換器６５ｃに流入して凝縮し、商品収納庫４０ｃを加熱する。そして、凝縮された冷媒は、逆止弁７１、庫外熱交換器７６を経由して第２の膨張器７９に流入して膨張され、低温低圧の気液二相流となる。低温低圧の気液二相流となった冷媒は、分流器６４、冷却器入口電磁弁７０ａを経由して庫内熱交換器６５ａに流入して、庫内熱交換器６５ａで蒸発して商品収納庫４０ａを冷却し、集合器６７、アキュムレータ６９を経由して圧縮機６１に戻る。

また、サーモサイクル運転中に右庫４０ｃがサーモＯＦＦ温度に達して、左庫４０ａが冷却モードで中庫４０ｂが加熱モードのヒートポンプ運転に切り替わった場合には、図８に示すように制御装置９０は、加熱器電磁弁６８ｂ、冷却器入口電磁弁７０ａを開成し、凝縮器電磁弁６８、加熱器電磁弁６８ｃ、冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃ、冷却器出口電磁弁７２ｂ、７２ｃを閉止し、圧縮機６１を駆動させる。このとき図８の太線で示す回路内を冷媒が循環し、圧縮機６１で圧縮された高温冷媒は、加熱器電磁弁６８ｂを経由して庫内熱交換器６５ｂに流入して凝縮し、商品収納庫４０ｂを加熱する。そして、凝縮された冷媒は、逆止弁７１、庫外熱交換器７６を経由して第２の膨張器７９に流入して膨張され、低温低圧の気液二相流となる。低温低圧の気液二相流となった冷媒は、分流器６４、冷却器入口電磁弁７０ａを経由して庫内熱交換器６５ａに流入して、庫内熱交換器６５ａで蒸発して商品収納庫４０ａを冷却し、集合器６７、アキュムレータ６９を経由して圧縮機６１に戻る。

さらに、サーモサイクル運転中に中庫４０ｂ、右庫４０ｃがサーモＯＦＦ温度に達して、左庫４０ａが冷却モードで中庫４０ｂ、右庫４０ｃが休止モードの冷却単独運転に切り替わった場合には、図９に示すように制御装置９０は、凝縮器電磁弁６８、冷却器入口電磁弁７０ａを開成し、加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃ、冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃ、冷却器出口電磁弁７２ｂ、７２ｃを閉止し、圧縮機６１を駆動させる。このとき図９の太線で示す回路内を冷媒が循環し、圧縮機６１で圧縮された高温冷媒は、凝縮器電磁弁６８を経由して凝縮器６２に流入して凝縮し、凝縮された冷媒は膨張器６３に流入して膨張され、低温低圧の気液二相流となる。低温低圧の気液二相流となった冷媒は、分流器６４、冷却器入口電磁弁７０ａを経由して庫内熱交換器６５ａに流入して、庫内熱交換器６５ａで蒸発して商品収納庫４０ａを冷却し、集合器６７、アキュムレータ６９を経由して圧縮機６１に戻る。

ただし、制御装置９０は、中庫４０ｂ、右庫４０ｃが加熱されてサーモＯＦＦ温度以上となれば、左庫４０ａの冷却単独モードに移行するときに強制ポンプダウン制御を行う。強制ポンプダウン制御について、図１０のサーモサイクル運転制御の要部フローチャートを参照しつつ、右庫４０ｃが加熱されサーモＯＦＦ温度以上となり左庫４０ａのみの冷却単独モードとなる場合を例として説明をする。
始めに制御装置９０は、温度センサＴａ、Ｔｂ、Ｔｃにより各商品収納庫の温度を検出して（Ｓ１）、各収納庫内の温度がサーモＯＦＦ温度に達したか、または、サーモＯＮ温度の達したかを判定する（Ｓ２）。もし、収納庫の温度がサーモＯＦＦ温度、または、サーモＯＮ温度に達していなければ（Ｓ２；Ｎ）、同一の運転モードを継続して始めに戻る。収納庫の温度がサーモＯＦＦ温度、または、サーモＯＮ温度に達してしていれば（Ｓ２；Ｙ）、その庫内の運転モードを切替えて、新たな組み合わせモードを判定する（Ｓ３）。その組み合わせモードが冷却モードなしで加熱モードありの場合（Ｓ３；Ｙ）、加熱モードの収納庫内のヒータを通電し（Ｓ４）、加熱単独モードとして始めに戻る。また、その組み合わせモードに冷却モードがあれば（Ｓ３；Ｎ）、ヒートポンプ運転から冷却単独運転のモードに切り替わったかを判定する（Ｓ５）。ヒートポンプ運転から冷却単独運転のモードへの切り替えがない場合は（Ｓ５；Ｎ）、ヒートポンプ運転または全庫内の休止として始めに戻る。

そして、ヒートポンプ運転から冷却単独運転のモードに切り替わったならば（Ｓ５；Ｙ）、制御装置９０は、ステップＳ６〜Ｓ８で示される強制ポンプダウン制御の指令を出す。まず、制御装置９０は、右庫４０ｃが加熱されサーモＯＦＦ温度以上となった例では、加熱を休止した庫内熱交換器６５ｃに接続する冷却器入口電磁弁７０ｃを閉止し、冷却器出口電磁弁７２ｃを開成する（Ｓ６）。次に、所定時間（例えば３０秒）圧縮機６１の運転を継続すれば（Ｓ７；Ｎ）、図１１の冷媒回路の破線矢印に示すように庫内熱交換器６５ｃに貯留している冷媒が冷却器出口電磁弁７２ｃを介してアキュムレータ６９に回収され、冷媒回路内に戻される。所定時間後（Ｓ７；Ｙ）、制御装置９０は、冷却器出口電磁弁７２ｃを閉止して（Ｓ８）、強制ポンプダウン制御を終了し始めに戻り、図９で示される冷却単独運転のモードの運転を開始する。

このように、ヒートポンプ運転から加熱運転していた庫内熱交換器７０ｃを休止して冷却単独運転に切り替えたとき、加熱運転を休止した庫内熱交換器６５ｃの冷却器入口電磁弁７０ｃを閉止し、かつ、冷却器出口電磁弁７２ｃを所定時間開成する冷却循環回路による運転を行う強制ポンプダウン制御を行うことにより、休止した庫内熱交換器７０ｃ内の冷媒が冷却単独運転時の冷媒回路に回収されるので、冷媒循環量が適正な状態に保持できる結果、安価な固定式膨張器を使用しても、効率的な冷却加熱運転ができる。
なお、冷却加熱設定モードをＣＨＨとして説明をしたが、冷却加熱設定モードをＣＣＨ，ＣＨＣの場合においても、ヒートポンプ運転から冷却単独運転に切り替えたとき、強制ポンプダウン制御を行うことにより、休止した庫内熱交換器内の冷媒が冷却単独運転時の冷媒回路に回収されるので、冷媒循環量が適正な状態に保持できる結果、安価な固定式膨張器を使用しても、効率的な冷却加熱運転ができる。

１０本体キャビネット
２０外扉
３０内扉
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ商品収納庫
６０冷却／加熱ユニット
６１圧縮機
６２凝縮器
６３、７９膨張器
６４分流器
６５ａ、６５ｂ、６５ｃ庫内熱交換器
６８凝縮器電磁弁
６８ａ、６８ｂ加熱器電磁弁
７０ａ、７０ｂ、７０ｃ冷却器入口電磁弁
７２ｂ、７２ｃ冷却器出口電磁弁
９０制御装置
９１冷却加熱設定モード選択ＳＷ

Claims

冷却加熱兼用の商品収納庫を有し、冷却加熱の冷却加熱設定モードにより選択的に商品収納庫を冷却もしくは加熱する自動販売機であって、
冷媒を圧縮する圧縮機と、庫外に設け凝縮器電磁弁を介して冷媒を凝縮する凝縮器と、冷媒を膨張させる膨張手段と、膨張手段より膨張した冷媒を分配する分配器と、庫内に設け前記分配器より冷却器入口電磁弁を介して冷媒を蒸発する複数の庫内熱交換器と、蒸発した冷媒を冷却器出口電磁弁を介して合流する合流器と、にて冷却循環回路を構成するとともに、
前記冷却循環回路に、前記圧縮機から加熱器電磁弁を介して前記庫内熱交換器と前記冷却器入口電磁弁との間に配管接続し、かつ、前記庫内熱交換器と前記冷却器出口電磁弁の間より庫外熱交換器、第２膨張手段を経由して前記分配器に配管接続することにより、前記庫内熱交換器を凝縮器として作用させてヒートポンプ運転を行う加熱冷却循環回路を構成する自動販売機において、
ヒートポンプ運転から加熱運転していた庫内熱交換器を休止して冷却単独運転に切り替えたとき、加熱運転を休止した庫内熱交換器の冷却器入口電磁弁を閉止し、かつ、冷却器出口電磁弁を所定時間開成して、冷却循環回路による運転を行う制御装置を有することを特徴とする自動販売機。