JP6705141B2 - vending machine - Google Patents
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Description
この発明は、自動販売機に関し、特に、加熱運転時に庫内熱交換器を凝縮器として用いるとともに庫外熱交換器を蒸発器として用いるように構成された自動販売機に関する。 The present invention relates to an automatic vending machine, and more particularly to an automatic vending machine configured to use an internal heat exchanger as a condenser and an external heat exchanger as an evaporator during heating operation.
従来、加熱運転時に圧縮機から吐出された冷媒を凝縮させることによって収容庫内を加熱する庫内熱交換器を備えた自動販売機が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 BACKGROUND ART Conventionally, there is known an automatic vending machine including an internal heat exchanger that heats the inside of a storage by condensing a refrigerant discharged from a compressor during a heating operation (for example, see Patent Document 1).
上記特許文献1には、加熱運転時に加熱対象となる庫室(収容庫)に対応した内部熱交換器(庫内熱交換器)を凝縮器として使用して、缶飲料が収容された庫室内を加熱するヒートポンプ式の自動販売機が開示されている。この特許文献1に記載の自動販売機では、圧縮機、凝縮器、膨張弁および複数の蒸発器が並列接続された冷媒回路における冷媒の流し方が複数の電磁弁を用いて切り替えられるように構成されている。これにより、加熱運転時に、冷却対象となる庫室(収容庫)において吸熱された冷媒が、加熱対象となる庫室(収容庫)で凝縮(放熱)される。したがって、冷却対象の庫室内の缶飲料が冷却されるとともに、加熱対象の庫室内の缶飲料が加熱されるように構成されている。
In
上記特許文献1に記載された自動販売機において、より大きな加熱能力を得るためには、内部熱交換器(庫内熱交換器)のみならず外部熱交換器(庫外熱交換器)も蒸発器として機能させるような構成が考えられる。すなわち、外部熱交換器を介して大気(外気)の熱を冷媒に吸熱させた後、この冷媒を加熱対象となる庫室(収容庫)に配置された内部熱交換器に移動させて放熱させることにより、加熱する庫室の熱源を確保する方式が採用されうる。しかしながら、外部熱交換器を蒸発器として機能させた場合、大気(外気)に含まれる水分が外部熱交換器を通過する際に冷やされて凍結(着氷)する場合がある。特に、低い外気温度(周囲温度)条件においては外部熱交換器(庫外熱交換器)にいわゆる霜(氷)が付着してフィンが目詰まりを起こして外部熱交換器の性能が低下する。このため、外部熱交換器による吸熱が十分に行われなくなることに起因して、加熱対象となる収容庫の熱源を安定的に得ることができない(収容庫の加熱能力が低下する)という問題点がある。
In the vending machine described in
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、低外気温条件において庫外熱交換器を使用して大気熱を得る加熱運転方式においても、収容庫の加熱能力を安定的に得ることが可能な自動販売機を提供することである。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a heating operation system for obtaining atmospheric heat by using an outside heat exchanger in a low outside air temperature condition. It is also to provide an automatic vending machine capable of stably obtaining the heating capacity of the storage.
この発明の一の局面による自動販売機は、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機から吐出された高温冷媒を凝縮させる際の凝縮熱により収容庫内を加熱する庫内熱交換器と、庫内熱交換器により凝縮され断熱膨張された冷媒を蒸発させる庫外熱交換器と、圧縮機から吐出された高温冷媒を庫内熱交換器および庫外熱交換器の順に流通させる第1流路から、高温冷媒を庫内熱交換器を経由させることなく圧縮機から庫外熱交換器に流通させる第2流路に冷媒流路を切り替えることにより、第1流路を使用して収容庫内を加熱する加熱単独運転中に庫外熱交換器に付着した霜を、第2流路を使用して融解させる除霜運転を行うとともに、庫外熱交換器から吐出された冷媒を庫内熱交換器を経由させて圧縮機に流通させる冷却単独運転を行う制御部と、を備え、第2流路は、圧縮機の吐出側と庫外熱交換器の入口側とを直接的に接続するバイパス流路と、庫外熱交換器の出口側と圧縮機の吸入側とを直接的に接続する冷媒戻し流路とを含み、バイパス流路は、冷却単独運転中および除霜運転中に高温冷媒が流通するように構成されており、冷媒戻し流路は、加熱単独運転中および除霜運転中に庫外熱交換器から吐出された冷媒が流通するように構成されている。 An automatic vending machine according to one aspect of the present invention includes a compressor that compresses a refrigerant, an internal heat exchanger that heats the inside of the storage by condensation heat when the high-temperature refrigerant discharged from the compressor is condensed, An external heat exchanger that evaporates the refrigerant that is condensed and adiabatically expanded by the internal heat exchanger, and a first flow path that causes the high-temperature refrigerant that is discharged from the compressor to flow in the order of the internal heat exchanger and the external heat exchanger. From the compressor to the second flow path that allows the high-temperature refrigerant to flow from the compressor to the external heat exchanger without passing through the internal heat exchanger, the inside of the storage compartment using the first flow path. The defrosting operation that uses the second flow path to melt the frost adhering to the outside heat exchanger during the independent heating operation is performed , and the refrigerant discharged from the outside heat exchanger is used as the inside heat. And a control unit that performs a cooling independent operation of circulating the air through the exchanger to the compressor , and the second flow path directly connects the discharge side of the compressor and the inlet side of the outside heat exchanger. It includes a bypass flow passage and a refrigerant return flow passage that directly connects the outlet side of the outdoor heat exchanger and the suction side of the compressor, and the bypass flow passage has a high temperature during the cooling only operation and the defrosting operation. The refrigerant is configured to flow , and the refrigerant return passage is configured to allow the refrigerant discharged from the outside heat exchanger to flow during the heating only operation and the defrosting operation .
この発明の一の局面による自動販売機では、上記のように、高温冷媒を庫内熱交換器および庫外熱交換器の順に流通させる第1流路から、高温冷媒を庫内熱交換器を経由させることなく圧縮機から庫外熱交換器に流通させる第2流路に冷媒流路を切り替えることにより、第1流路を使用して収容庫内を加熱する加熱運転中に庫外熱交換器に付着した霜を、第2流路を使用して融解させる除霜運転を行うとともに、庫外熱交換器から吐出された冷媒を庫内熱交換器を経由させて圧縮機に流通させる冷却単独運転を行う制御部を設ける。これにより、庫外熱交換器を蒸発器として機能させて冷媒に大気熱を吸熱させるとともに庫内熱交換器で放熱させて収容庫内を加熱する運転方式においても、庫外熱交換器に付着した霜(氷)を高温冷媒(ホットガス)により融解させる除霜運転を行って庫外熱交換器の性能を維持することができる。その結果、低外気温条件において庫外熱交換器を使用して大気熱を得る加熱運転方式においても、収容庫の加熱能力を安定的に得ることができる。
また、第2流路は、圧縮機の吐出側と庫外熱交換器の入口側とを直接的に接続するバイパス流路と、庫外熱交換器の出口側と圧縮機の吸入側とを直接的に接続する冷媒戻し流路とを含む。そして、バイパス流路を、冷却単独運転中および除霜運転中に高温冷媒が流通するように構成する。そして、冷媒戻し流路を、加熱単独運転中および除霜運転中に庫外熱交換器から吐出された冷媒が流通するように構成する。このように構成すれば、圧縮機と庫外熱交換器との間に高温冷媒(ホットガス)を短時間で連続的に循環させる小さい閉回路(バイパス流路および冷媒戻し流路からなる小さい閉回路)で第2流路を除霜運転時に使用することができるので、庫外熱交換器に付着した霜(氷)を迅速に融解させることができる。すなわち、除霜運転時間をより短くすることができる分、庫外熱交換器を蒸発器とした加熱運転に早期に復帰させることができる。その結果、除霜運転に起因して加熱対象となる収容庫の温度が著しく変動(低下)するのを回避することができる。
In the vending machine according to one aspect of the present invention, as described above, the high-temperature refrigerant is supplied to the in-compartment heat exchanger from the first flow path that causes the high-temperature refrigerant to flow in the order of the in-compartment heat exchanger and the out-of-compartment heat exchanger. By switching the refrigerant flow path to the second flow path that allows the compressor to flow to the external heat exchanger without passing through, the external heat exchange is performed during the heating operation for heating the inside of the storage using the first flow path. Cooling that performs defrosting operation that melts the frost adhering to the vessel using the second flow path and also allows the refrigerant discharged from the outside heat exchanger to flow to the compressor via the inside heat exchanger. Provide a control unit that operates independently . This allows the external heat exchanger to function as an evaporator so that the refrigerant absorbs atmospheric heat and the internal heat exchanger radiates the heat to heat the inside of the storage chamber, thereby adhering to the external heat exchanger. It is possible to maintain the performance of the outside heat exchanger by performing the defrosting operation in which the frost (ice) that has been melted is melted by the high-temperature refrigerant (hot gas). As a result, the heating capacity of the storage can be stably obtained even in the heating operation system in which the outside heat exchanger is used to obtain atmospheric heat under low outside temperature conditions.
In addition, the second flow path connects a bypass flow path that directly connects the discharge side of the compressor and the inlet side of the outside heat exchanger, the outlet side of the outside heat exchanger and the suction side of the compressor. And a refrigerant return flow path that is directly connected. Then, the bypass passage is configured so that the high-temperature refrigerant flows during the cooling only operation and the defrosting operation. Then, the refrigerant return flow path is configured so that the refrigerant discharged from the outside heat exchanger flows during the heating only operation and the defrosting operation. According to this structure, a small closed circuit (a small closed circuit including a bypass flow path and a refrigerant return flow path) that continuously circulates high-temperature refrigerant (hot gas) between the compressor and the outside heat exchanger in a short time. Since the second flow path can be used in the defrosting operation in the circuit), the frost (ice) attached to the outside heat exchanger can be quickly melted. That is, since the defrosting operation time can be further shortened, the heating operation using the outside heat exchanger as the evaporator can be quickly returned to. As a result, it is possible to prevent the temperature of the housing to be heated from fluctuating (decreasing) significantly due to the defrosting operation.
上記一の局面による自動販売機において、好ましくは、庫外熱交換器に外気を供給する庫外熱交換器用送風部をさらに備え、制御部は、庫外熱交換器用送風部を停止させた状態で除霜運転を行うように構成されている。このように構成すれば、除霜運転中は庫外熱交換器と外気との熱交換を停止させることができるので、圧縮機から吐出された高温冷媒(ホットガス)の熱を外気に無駄に逃がすことなく庫外熱交換器に効果的(効率的)に伝えることができる。したがって、庫外熱交換器に付着した霜(氷)を迅速に融解させることができる。 In the vending machine according to the above aspect, preferably, the outdoor heat exchanger blower for supplying outside air to the outdoor heat exchanger is further provided, and the control unit is in a state in which the outdoor heat exchanger blower is stopped. Is configured to perform defrosting operation. With this configuration, the heat exchange between the outside heat exchanger and the outside air can be stopped during the defrosting operation, so that the heat of the high-temperature refrigerant (hot gas) discharged from the compressor is wasted to the outside air. It can be effectively (efficiently) transmitted to the outside heat exchanger without letting it escape. Therefore, the frost (ice) attached to the outside heat exchanger can be quickly melted.
上記一の局面による自動販売機において、好ましくは、制御部は、外気温度、庫外熱交換器の温度、および、庫内熱交換器の温度の少なくともいずれかの温度または温度変化傾向に基づいて、除霜運転を開始する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、庫外熱交換器の除霜運転を実際に必要とする除霜運転開始条件を確実に把握した上で庫外熱交換器の除霜運転を実行させることができる。したがって、必要最小限の除霜運転時間(除霜運転の回数)で庫外熱交換器の除霜を行うことができるので、除霜運転が高頻度に発生することなどに起因して、加熱対象となる収容庫の温度が著しく変動(低下)するのを極力回避することができる。 In the vending machine according to the above aspect, preferably, the control unit is based on at least one of the temperature of the outside air temperature, the temperature of the outside heat exchanger, and the temperature of the inside heat exchanger or the temperature change tendency. The control for starting the defrosting operation is performed. According to this structure, the defrosting operation of the outside heat exchanger can be executed after surely grasping the defrosting operation start condition that actually requires the defrosting operation of the outside heat exchanger. Therefore, the outside heat exchanger can be defrosted in the minimum required defrosting operation time (number of times of defrosting operation). It is possible to avoid the temperature of the target storage box from fluctuating (decreasing) significantly.
上記庫外熱交換器用送風部をさらに備える構成において、好ましくは、制御部は、除霜運転が終了される直前に停止中の庫外熱交換器用送風部を始動させた後、冷媒流路を第2流路から第1流路に切り替えることによって加熱単独運転に復帰させる制御を行うように構成されている。このように構成すれば、除霜運転により融解した霜(氷)の水分(湯気)を加熱単独運転に復帰する前に庫外熱交換器用送風部により供給される空気を利用して庫外熱交換器から確実に除去する(吹き飛ばす)ことができる。すなわち、庫外熱交換器を乾かした状態にした上で庫外熱交換器を蒸発器として用いる加熱単独運転に復帰させることができるので、庫外熱交換器への新たな着霜の開始時期を遅延させることができる。この結果、次に除霜運転に入るまでの時間間隔をより長く確保することができるとともに、加熱単独運転中の収容庫の加熱能力を安定的に得ることができる。 In the configuration further comprising the outside heat exchanger blower unit, preferably, the control unit, after starting the outside heat exchanger blower unit is stopped immediately before the defrosting operation is finished, the refrigerant flow path. It is configured to perform control to return to the heating independent operation by switching from the second flow path to the first flow path. According to this structure, the moisture (steam) of the frost (ice) melted by the defrosting operation is used before returning to the heating independent operation by using the air supplied by the outside heat exchanger air blower. Can be reliably removed (blown off) from the exchanger. That is, since it is possible to return to the heating independent operation in which the outside heat exchanger is used as an evaporator after the outside heat exchanger is dried, it is possible to newly start frost formation on the outside heat exchanger. Can be delayed. As a result, it is possible to secure a longer time interval until the next defrosting operation is started, and it is possible to stably obtain the heating capacity of the container during the heating only operation.
上記一の局面による自動販売機において、好ましくは、制御部は、除霜運転開始からの経過時間と、除霜運転開始からの経過時間および庫外熱交換器近傍の温度と、除霜運転開始からの庫外熱交換器近傍の温度変化と、除霜運転開始からの庫外熱交換器近傍の温度上昇の予測値との少なくともいずれかに基づいて、除霜運転を終了する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、除霜運転を開始した後の霜(氷)の融け具合を予め実験等によって得ておくか、または、実際の除霜運転開始条件下(低外気温条件下)で除霜運転を開始した後の霜(氷)の融け具合に基づいて、最適な除霜運転時間で庫外熱交換器の霜(氷)を融解させることができる。したがって、霜(氷)を確実に融解させつつ除霜運転を極力短時間で完了させることができるとともに、通常のヒートポンプ方式による加熱運転に迅速に復帰させることができる。 In the vending machine according to the above aspect, preferably, the control unit, the elapsed time from the defrosting operation start, the elapsed time from the defrosting operation start and the temperature in the vicinity of the outside heat exchanger, and the defrosting operation start. Control for terminating the defrosting operation based on at least one of the temperature change near the outside heat exchanger and the predicted value of the temperature rise near the outside heat exchanger from the start of the defrosting operation. Is configured. According to this structure, the melting condition of the frost (ice) after the defrosting operation is started is obtained in advance by an experiment, or under the actual defrosting operation starting condition (low outside temperature condition). Based on the degree of melting of frost (ice) after the start of the defrosting operation, the frost (ice) in the outside heat exchanger can be melted in the optimum defrosting operation time. Therefore, the defrosting operation can be completed in the shortest possible time while surely melting the frost (ice), and the heating operation by the normal heat pump system can be quickly returned.
本発明によれば、上記のように、低外気温条件において庫外熱交換器を使用して大気熱を得る加熱運転方式においても、収容庫の加熱能力を安定的に得ることができる。 According to the present invention, as described above, the heating capacity of the storage can be stably obtained even in the heating operation system in which the outside heat exchanger is used to obtain atmospheric heat under the low outside temperature condition.
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。 Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings.
[実施形態]
図1〜図7を参照して、本発明の一実施形態による自動販売機100について説明する。
[Embodiment]
A
(自動販売機の全体構成)
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。
(Overall structure of vending machines)
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図2に示すように、左庫5c(商品収容庫5)には、商品収納ラック5eが設けられている。図2では左庫5cの部分での商品収容庫5の断面構造を示しているが、右庫5aおよび中庫5bも、左庫5cと略同様に構成されている。また、右庫5a、中庫5bおよび左庫5cを構成する各列に個々に配置された商品収納ラック5eは、前方側(Y1側)の第1部分5fと、後方側(Y2側)の第2部分5gとからなる。また、本体キャビネット1の内面には、商品収納ラック5eを取り囲むようにして断熱材9が設けられている。
As shown in FIG. 2, the
各々の商品収納ラック5eは、Z2側の下端部近傍に配置された搬出機構部5hと、商品105を商品取出口2aまで導く搬出シュータ10とを有する。これにより、商品収容庫5においては、横置きの商品105を下部(Z2側)から上部(Z1側)に向かって積層した状態で収容するとともに、下層側の商品105から順に搬出シュータ10を介して商品取出口2aに排出可能に構成されている。また、搬出シュータ10には、厚み方向に沿って冷却空気または加熱空気が流通する複数の貫通孔(図示せず)が設けられている。
Each of the
(冷媒回路装置の構成)
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。なお、図3では、後述するCCC運転(冷却単独運転)の説明のために、このCCC運転で使用されない配管25e、25fおよび冷媒戻し配管51を便宜的に破線で示している。なお、左庫内熱交換器24cは、特許請求の範囲の「庫内熱交換器」の一例である。
(Structure of Refrigerant Circuit Device)
As shown in FIG. 3, the
吐出管25aは、圧縮機21と流路切替弁61とを接続するとともに、吐出管25bは、流路切替弁61と庫外熱交換器22とを接続している。庫外熱交換器22の出口に接続された液管25cは、分岐部P1において3系統に分岐した後、電子膨張弁23a〜23cに接続される。また、吸入管25dは、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の各々の出口側と圧縮機21とを接続している。なお、庫内熱交換器(24a〜24c)の各々の出口に接続された吸入管25dは、合流部P2および合流部P3において順次合流され、単一流路となった吸入管25d(冷媒配管25)が圧縮機21の吸入側に接続されている。また、左庫内熱交換器24cの出口から合流部P2に至る吸入管25dには、電磁弁62が設けられている。電磁弁62は、制御部8(図4参照)から「開指令」が与えられた場合には開状態となり冷媒の通過を許容する一方、「閉指令」が与えられた場合には、閉状態となって冷媒の通過を規制する役割を果たす。なお、吐出管25aおよび25bは、特許請求の範囲の「バイパス流路」の一例である。
The
高圧冷媒回路30を構成する配管25eは、流路切替弁61と左庫内熱交換器24cの入口側の冷媒配管25(電子膨張弁23cの下流)の部分とを直接的に接続している。また、放熱回路40を構成する配管25fは、左庫内熱交換器24cの出口側における分岐部P4と庫外熱交換器22の入口側の冷媒配管25(吐出管25b)の部分となる合流部P5とを接続している。また、吐出管25aには、吐出冷媒温度Tdを検出する冷媒温度センサ81が設けられている。また、機械室7の正面側(Y1側)の開口部7a近傍(外扉2の裏側)には、周囲温度Taを検出するための外気温度センサ82が設けられている。
The
主回路20における圧縮機21は、回転数制御に基づき冷媒吐出量が制御可能なインバータ制御式の製品が用いられており、冷媒(HFO−1234yf)を圧縮して吐出する。また、庫外熱交換器22は、圧縮機21で圧縮された高温高圧冷媒が通過した際に庫外ファン71により送風される空気(外気)との熱交換により冷媒を凝縮させる機能を有する。
The
電子膨張弁23a〜23cは、弁開度が細かく制御されることにより、冷媒を減圧して断熱膨張させるとともに、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への冷媒流量を制御する役割を有する。なお、電子膨張弁23cと左庫内熱交換器24cとの間には、逆止弁26が設けられている。逆止弁26は、後述する高圧冷媒回路30から左庫内熱交換器24cへと通流する冷媒が電子膨張弁23c側へと逆流するのを防止する役割を有する。また、庫内熱交換器24aは、右庫5aの温度制御に使用され、庫内熱交換器24bは、中庫5bの温度制御に使用され、左庫内熱交換器24cは、左庫5cの温度制御にそれぞれ使用されるように構成されている。
The
流路切替弁61は、圧縮機21の吐出冷媒を吐出管25aおよび25bを介して庫外熱交換器22へ矢印A方向(図3参照)に送出する第1送出状態と、配管25eを介して左庫内熱交換器24cへ矢印B方向(図5参照)に送出する第2送出状態とを切り替える電磁弁(三方弁)である。そして、高圧冷媒回路30は第2送出状態の際に使用されるように構成されており、第2送出状態では左庫内熱交換器24cを通過する冷媒により左庫5cが加熱されるように構成されている。
The flow
また、放熱回路40は、左庫内熱交換器24cにおいて凝縮した冷媒を流通させる配管25fと、配管25fを通過する冷媒を断熱膨張させる電子膨張弁41とを備えている。これにより、放熱回路40は、左庫内熱交換器24cにおいて凝縮した冷媒を庫外熱交換器22に供給する役割を有している。また、電子膨張弁41を通過した後の冷媒は、庫外熱交換器22において機械室7内を通過する空気との間で熱交換される。なお、電子膨張弁41と主回路20との間には、逆止弁42が設けられている。逆止弁42は、主回路20を通流する冷媒が放熱回路40側へ逆流するのを防止する役割を有している。
Further, the
バイパス回路50は、庫外熱交換器22の下流側(冷媒配管25の途中の分岐部P6)と、圧縮機21の吸入側(冷媒配管25の途中の合流部P7)とを接続する冷媒戻し配管51と、冷媒戻し配管51に設けられた電磁弁63とを備えている。電磁弁63は、制御部8(図4参照)から「開指令」が与えられた場合には開状態となり冷媒の通過を許容する一方、「閉指令」が与えられた場合には、閉状態となって冷媒の通過を規制する役割を果たす。なお、冷媒戻し配管51は、特許請求の範囲の「冷媒戻し流路」の一例である。
The
また、冷媒回路装置6は、庫外ファン71と、庫内ファン72a〜72cとを備えている。ここで、圧縮機21、庫外熱交換器22および庫外ファン71は、機械室7に設置されており、庫外ファン71は、図2に示すように、庫外熱交換器22の背面側(Y2側)に設けられている。庫外ファン71は、機械室7の前面側(Y1側)から吸引した空気を庫外熱交換器22に流通させて背面側(Y2側)から外部に排出する役割を有する。なお、庫外ファン71は、特許請求の範囲の「庫外熱交換器用送風部」の一例である。
Further, the
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(図3参照)は、伝熱管の内部を冷媒が流通するフィンアンドチューブ型の空気熱交換器であり、右庫5a、中庫5bおよび左庫5cの内底部領域の後方側(Y2側)にそれぞれ配置されている。そして、庫内ファン72a、72bおよび72cは、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の前方(Y1側)にそれぞれ配置されている。
The right inside
また、図2に示すように、商品収容庫5には、互いに断熱された背面ダクト74a〜74cが設けられている。左庫5cに対応する背面ダクト74cは、左庫5cの背面に沿って上下方向に延びて下端部が左庫内熱交換器24cの背面側(Y2側)に達する。これにより、左庫内熱交換器24cにより冷却/加熱された空気は、庫内ファン72cにより左庫5cの下端部から前方向(矢印Y1方向)に流れるとともに、搬出シュータ10の複数の貫通孔を通過しながら斜め上方に向きを変えて流通される。そして、商品105が積層された商品収納ラック5eを第1部分5fから後方の第2部分5gに向けて流れた後、背面ダクト74cに回収される。そして、商品105を冷却/加熱した空気は再び左庫内熱交換器24cに流通される。なお、右庫内熱交換器24aおよび中庫内熱交換器24bにより冷却される空気の循環方向についても、左庫5cの場合と同様に構成されている。
As shown in FIG. 2, the
また、右庫5a、中庫5bおよび左庫5cにおける第1部分5f(図2参照)の下端部には、庫内温度センサ85a〜85cが、それぞれ設けられている。また、図2に示すように、各々の第1部分5fの下端部には電気配線を通す配線ダクト5jが設けられている。左庫5cにおいては、配線ダクト5jの内部に庫内温度センサ85cが設けられている。
Further, inside
また、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には、熱交温度センサ86a〜86cがそれぞれ取り付けられている。具体的には、熱交温度センサ86a〜86cは、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を構成する伝熱管(冷媒配管)に取り付けられている。熱交温度センサ86a〜86cは、共に、制御部8(図4参照)に電気的に接続されており、熱交温度センサ86a〜86cの検出温度に基づいて右庫内熱交換器24a、中庫内熱交換器24bおよび左庫内熱交換器24cの温度が制御部8により把握されるように構成されている。
Further, heat
また、図2に示すように、左庫内熱交換器24cの前方(Y1側)には、加熱用の補助ヒータ73が設けられている。これにより、所定の運転条件下では、補助ヒータ73により加熱された空気が庫内ファン72cにより左庫5cに導入されるように構成されている。
Further, as shown in FIG. 2, an
また、自動販売機100の制御的な構成としては、図4に示すように、CPUからなる制御部8に加えて、ROM8aおよびRAM8bが設けられている。ROM8aには、制御部8が実行する制御プログラムや、圧縮機21の運転周波数が規定されたテーブル(図示せず)などが格納されている。また、RAM8bは、制御プログラムが実行される際に用いられる制御上のパラメータや、外気温度の検出値(経時変化データ)などが一時的に保存される。また、制御部8は、外気温度センサ82や庫内温度センサ85a〜85cなどからの入力信号に基づき所定の判断を行い、判断結果に基づいて冷媒回路装置6(図3参照)を適切に運転する制御を行うように構成されている。
As a control configuration of the
自動販売機100では、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の全てを蒸発器として右庫5a、中庫5bおよび左庫5cを冷却する運転モード(CCC運転)に加えて、冷媒回路装置6内の冷媒流路を切り替えることにより、右庫内熱交換器24aおよび中庫内熱交換器24bを蒸発器とするとともに左庫内熱交換器24cを凝縮器として機能させて左庫5cを加熱する運転モード(HCC運転)が運転可能に構成されている。さらには、冷媒流路を切り替えることにより、庫外熱交換器22を蒸発器とするとともに左庫内熱交換器24cを凝縮器として機能させて左庫5cのみを加熱する運転モード(加熱単独運転)が運転可能に構成されている。そして、上記構成された冷媒回路装置6は、次のようにして商品収容庫5に収容された商品105を冷却または加熱(加温)するように構成されている。
In the
(CCC運転(冷却単独運転)の説明)
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。
(Explanation of CCC operation (cooling independent operation))
The CCC operation (cooling independent operation) of cooling the
これにより、圧縮機21からの冷媒は、吐出管25a(25b)を矢印A方向に流通して庫外熱交換器22で外気と熱交換されて凝縮する。液管25cを流通して3分岐した後、電子膨張弁23a〜23cでそれぞれ減圧され断熱膨張される。断熱膨張の冷媒は、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の各々を流通する際に右庫5a、中庫5bおよび左庫5cの庫内空気との熱交換により蒸発し、庫内空気が冷却される。冷気が庫内ファン72a〜72cにより右庫5a、中庫5bおよび左庫5cの各々を循環することにより、商品105(図2参照)は循環する庫内空気によって冷却される。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の各々において蒸発した冷媒は合流した後、吸入管25dを介して圧縮機21に吸入される。
As a result, the refrigerant from the
(HCC運転(庫内熱利用方式のヒートポンプ加熱運転)の説明)
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B方向に流す状態)に切り替えるとともに、電磁弁62、電磁弁63および電子膨張弁23c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。
(Explanation of HCC operation (heat pump heating operation using internal heat)
The HCC operation (heat pump heating operation of the internal heat utilization method) of heating the
これにより、圧縮機21からの冷媒は、吐出管25aおよび配管25eを矢印B方向に流通して左庫内熱交換器24cに流通される。冷媒は、左庫内熱交換器24cを流通する際に左庫5cの庫内空気との熱交換により凝縮する。また、左庫5cの庫内空気は加熱されて庫内ファン72cの駆動により左庫5cの内部を循環することにより、左庫5cの商品105は加熱される。左庫内熱交換器24cにおいて凝縮した冷媒は、配管25fの電子膨張弁41を矢印B方向に流通して庫外熱交換器22に流通される。なお、HCC運転では、電子膨張弁23cは閉じられている。また、液管25cを流通して2分岐した液冷媒は、電子膨張弁23aおよび23bを流通して減圧され断熱膨張される。冷媒は、右庫内熱交換器24aおよび中庫内熱交換器24bを流通する際に右庫5aおよび中庫5bの庫内空気との熱交換により蒸発して庫内空気が冷却される。冷気が庫内ファン72aおよび72bにより右庫5aおよび中庫5bの各々を循環して商品105が冷却される。右庫内熱交換器24aおよび中庫内熱交換器24bにおいて蒸発した冷媒は合流した後、吸入管25dを介して圧縮機21に吸入される。
As a result, the refrigerant from the
(加熱単独運転(大気熱利用方式のヒートポンプ加熱運転)の説明)
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6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。
(Explanation of independent heating operation (heat pump heating operation using atmospheric heat))
In the
これにより、圧縮機21からの冷媒は、吐出管25aおよび配管25eを矢印C方向に流通して左庫内熱交換器24cに流通されるとともに、左庫5cの空気との熱交換により凝縮する。左庫5cの庫内空気は加熱されて商品105が加熱される。また、左庫内熱交換器24cにおいて凝縮した冷媒は、配管25fの電子膨張弁41を矢印C方向に流通して減圧され断熱膨張される。冷媒は、庫外熱交換器22を流通する際に外気の熱(大気熱)を吸収することにより蒸発される。蒸発後の冷媒は、分岐部P6から冷媒戻し配管51を介して合流部P7に向かい、合流部P7で冷媒配管25(吸入管25d)に合流して圧縮機21に吸入される。なお、加熱単独運転においては、圧縮機21、吐出管25a、配管25e、左庫内熱交換器24c、配管25f、庫外熱交換器22、冷媒戻し配管51および吸入管25dを一巡する冷媒循環経路6aが冷媒回路装置6に形成される。なお、冷媒循環経路6aは、特許請求の範囲の「第1流路」の一例である。
As a result, the refrigerant from the
ここで、本実施形態では、加熱単独運転が行われる際に、蒸発器となる庫外熱交換器22に付着した霜を融解(除去)する除霜運転が行われる。具体的には、図7に示すように、所定の除霜運転開始条件が成立した場合、制御部8(図4参照)により、流路切替弁61が第1送出状態(冷媒を矢印D方向に流す状態)に切り替えられるとともに、電子膨張弁41に「閉指令」が与えられる。また、電子膨張弁23a〜23cおよび電磁弁62の「閉指令」は継続されるとともに、電磁弁63の「開指令」も継続される。これにより、冷媒回路装置6には、圧縮機21、吐出管25aおよび25b、庫外熱交換器22、冷媒戻し配管51および吸入管25dを一巡する閉じた冷媒循環経路6b(太い実線で示す)が形成される。なお、冷媒循環経路6bは、特許請求の範囲の「第2流路」の一例である。
Here, in the present embodiment, when the heating only operation is performed, the defrosting operation of melting (removing) the frost attached to the
除霜運転では、圧縮機21により圧縮された高温冷媒(ホットガス)を庫外熱交換器22に流通させて庫外熱交換器22のフィン(図示せず)に付着した霜(氷)が高温冷媒の熱により融解されるように構成されている。なお、除霜運転が行われる際には、庫外ファン71は一時的に停止される。なお、この除霜運転は、外気温度センサ82により自動販売機100の設置されている外気温度(周囲温度Ta)が、たとえば、約−5℃以下になった場合で、かつ、この外気温度条件下で加熱単独運転が所定時間(たとえば8時間)だけ継続された場合に実行されるように構成されている。
In the defrosting operation, the high-temperature refrigerant (hot gas) compressed by the
また、除霜運転の実行中に所定の除霜運転終了条件が成立した場合、制御部8により、流路切替弁61が第2送出状態(冷媒を矢印C方向に流す状態)に切り替えられるとともに、電子膨張弁41に対して「開度制御指令」が与えられる。これにより、除霜運転が終了して、通常のHCC運転または加熱単独運転に復帰されるように構成されている。
In addition, when a predetermined defrosting operation end condition is satisfied during execution of the defrosting operation, the
次に、図2〜図8を参照して、自動販売機100によってヒートポンプ加熱運転における加熱単独運転が行われる際に、庫外熱交換器22に付着した霜(氷)を除去する除霜運転が行われる際の制御部8による処理フローについて説明する。なお、本制御処理フローの前提として、冷媒回路装置6(図6参照)における流路切替弁61、電磁弁62、電子膨張弁23a〜23c、電子膨張弁41および電磁弁63は、加熱単独運転(図6参照)が実行される動作状態に予め設定されているものとする。
Next, referring to FIG. 2 to FIG. 8, when the
図8に示すように、ステップS1では、現在の周囲温度Ta(外気温度)が制御部8(図4参照)により取得される。すなわち、外気温度センサ82(図4参照)の検出結果に基づいて現在の周囲温度Taが制御部8側で把握される。その後、ステップS2では、制御部8により、低周温環境に該当するか否かが判断される。すなわち、外気温度センサ82の検出結果に基づいて自動販売機100(図2参照)の設置されている周囲温度Taが低周温環境に該当するか否か(たとえば−5℃以下であるか否か)が判断される。なお、ステップS2において低周温環境に該当しないと判断された場合には、本制御フローは一旦終了される。なお、加熱単独運転が継続中の場合において、本制御フローの終了後、所定の制御周期が経過した後に、図8に示した本制御フローが再び実行される。
As shown in FIG. 8, in step S1, the current ambient temperature Ta (outside air temperature) is acquired by the control unit 8 (see FIG. 4). That is, the current ambient temperature Ta is grasped by the
ステップS2において自動販売機100の設置されている周囲温度Taが低周温環境(−5℃以下の状態)に該当すると判断された場合、ステップS3では、除霜運転開始条件が成立したか否かが制御部8により判断される。また、ステップS3における判断は、除霜運転開始条件が成立するまで繰り返される。
When it is determined in step S2 that the ambient temperature Ta in which the
ステップS3において除霜運転開始条件が成立したと判断された場合、ステップS4では、制御部8により流路切替弁61(図7参照)が第1送出状態(冷媒を矢印D方向に流す状態)に切り替えられる。なお、本実施形態では、低周温環境のもと加熱単独運転が8時間に亘って継続されたと判断された場合に、除霜運転開始条件が成立したと判断される。そして、ステップS5では、制御部8により圧縮機21(図7参照)の運転が継続されるとともに、庫外ファン71(図7参照)の回転が停止される。
When it is determined in step S3 that the defrosting operation start condition is satisfied, in step S4, the flow path switching valve 61 (see FIG. 7) is in the first delivery state (the state in which the refrigerant flows in the direction of arrow D) by the
これにより、自動販売機100(冷媒回路装置6)は、図7に示すように、ホットガスを利用して霜を融解させる除霜運転モードで運転される。すなわち、冷媒回路装置6には、圧縮機21、吐出管25aおよび25b、庫外熱交換器22、冷媒戻し配管51および吸入管25dを一巡する小さい閉じた閉回路からなる冷媒循環経路6b(太い実線で示す)が形成される。したがって、圧縮機21により圧縮された高温冷媒(ホットガス)が吐出管25aおよび25bを介して庫外熱交換器22に流通(バイパス)されて、庫外熱交換器22のフィン(図示せず)に付着した霜(氷)がホットガスの熱により融解される。
As a result, the vending machine 100 (refrigerant circuit device 6) is operated in a defrosting operation mode in which hot gas is used to melt frost, as shown in FIG. 7. That is, in the
除霜運転の開始後、図8に示すように、ステップS6では、除霜運転終了条件が成立したか否かが制御部8により判断される。また、ステップS6における判断は、除霜運転終了条件が成立するまで繰り返される。本実施形態では、除霜運転が開始されてから5分間が経過したか否かが判断される。したがって、この5分間は、圧縮機21からの高温冷媒(ホットガス)が庫外熱交換器22に流通され続けるとともに、この5分間をかけて庫外熱交換器22のフィンに付着した霜(氷)が融解される。なお、庫外ファン71は停止しているので、ホットガスの熱が熱交換器22のフィン(図示せず)に有効に伝えられる。
After the start of the defrosting operation, as shown in FIG. 8, in step S6, the
ステップS6において除霜運転終了条件が成立した(5分間が経過した)と判断された場合、ステップS7では、庫外ファン71(図7参照)が再始動される。したがって、庫外熱交換器22のフィンを流下する水滴やフィンの表面から蒸発する水分の湯気が庫外ファン71により供給される空気によって吹き飛ばされる。この際、図2に示すように、庫外ファン71の回転方向を制御することにより、機械室7の背面側(Y2側)から外気を吸引して庫外熱交換器22に吹き付けるとともに、正面側(Y1側)の開口部7aから排気される。これにより、運転中の圧縮機21の排熱により多少暖められた機械室7内の空気が庫外熱交換器22に吹き付けられてフィン表面の乾燥が有効に促進される。
When it is determined in step S6 that the defrosting operation end condition is satisfied (5 minutes have elapsed), in step S7, the external fan 71 (see FIG. 7) is restarted. Therefore, water drops flowing down the fins of the
そして、図8に示すように、庫外ファン71の再始動後、所定時間(たとえば30秒)が経過した際、ステップS8では、制御部8により流路切替弁61(図7参照)が第2送出状態(冷媒を矢印B方向に流す状態)に切り替えられる。これにより、図7に示すように除霜運転モードとして冷媒循環経路6b(太い実線で示す)が形成されていた状態から、図6に示す冷媒循環経路6aが形成される状態に戻されて、自動販売機100は、加熱単独運転(図6参照)に復帰される。なお、本制御フローの終了後は、所定の制御周期が経過した後に、図8に示した本制御フローが再び実行される。このようにして、加熱単独運転時における除霜運転に関する制御が行われる。
Then, as shown in FIG. 8, when a predetermined time (for example, 30 seconds) elapses after restarting the
なお、図示していないが、自動販売機100において冷却運転要求または庫内熱利用方式の加熱運転要求が発生した場合には、冷媒回路装置6を構成する流路切替弁61、電磁弁62および63などが適宜切り替えられて、冷却単独運転(CCC運転:図3参照)またはヒートポンプ加熱運転(HCC運転:図5参照)が開始される。本実施形態における自動販売機100は、上記のように構成されている。
Although not shown, when a cooling operation request or a heating operation request for using the internal heat is generated in the
(実施形態の効果)
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effects of the embodiment)
In this embodiment, the following effects can be obtained.
本実施形態では、上記のように、圧縮機21から吐出された冷媒を左庫内熱交換器24cおよび庫外熱交換器22に流通させる冷媒循環経路6aから、冷媒を左庫内熱交換器24cを経由させることなく圧縮機21からの高温冷媒(ホットガス)を庫外熱交換器22に直接的に流通させる冷媒循環経路6bに冷媒流路を切り替えることにより、冷媒循環経路6aを使用して左庫5c内を加熱する加熱単独運転中に庫外熱交換器22に付着した霜(氷)を、冷媒循環経路6bを使用して融解させる除霜運転を行う制御部8を設ける。これにより、庫外熱交換器22を蒸発器として機能させて冷媒に大気熱を吸熱させるとともに左庫内熱交換器24cで放熱させて左庫5c内を加熱する運転方式(加熱単独運転)においても、庫外熱交換器22に付着した霜(氷)を高温冷媒(ホットガス)により融解させる除霜運転を行って庫外熱交換器22の性能を維持することができる。その結果、低外気温条件において庫外熱交換器22を使用して大気熱を得る加熱運転方式においても、左庫5c(左庫内熱交換器24c)の加熱能力を安定的に得ることができる。
In the present embodiment, as described above, the refrigerant discharged from the
また、本実施形態では、圧縮機21の吐出側と庫外熱交換器22の入口側とを直接的に接続する吐出管25aおよび25bと、庫外熱交換器22の出口側と圧縮機21の吸入側とを直接的に接続する冷媒戻し配管51とによって除霜運転時の冷媒循環経路6bを構成する。これにより、圧縮機21と庫外熱交換器22との間に高温冷媒(ホットガス)を短時間で連続的に循環させる小さい閉回路(吐出管25aおよび25bと冷媒戻し配管51とからなる小さい閉回路)を除霜運転時に使用することができるので、庫外熱交換器22に付着した霜(氷)を迅速に融解させることができる。すなわち、除霜運転時間をより短くすることができる分、庫外熱交換器22を蒸発器とした加熱単独運転に早期に復帰させることができる。その結果、除霜運転に起因して加熱対象となる左庫5cの温度が著しく変動(低下)するのを回避することができる。
Further, in the present embodiment,
また、本実施形態では、庫外ファン71を停止させた状態で除霜運転を行うように制御部8を構成する。これにより、除霜運転中は庫外熱交換器22と外気との熱交換を停止させることができるので、圧縮機21から吐出された高温冷媒(ホットガス)の熱を外気に無駄に逃がすことなく庫外熱交換器22に効果的(効率的)に伝えることができる。したがって、庫外熱交換器22に付着した霜(氷)を迅速に融解させることができる。
In addition, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、自動販売機100が設置された環境の外気温度の検出結果に基づいて、除霜運転を開始する制御を行うように制御部8を構成する。これにより、庫外熱交換器22の除霜運転を実際に必要とする除霜運転開始条件を確実に把握した上で庫外熱交換器22の除霜運転を実行させることができる。したがって、必要最小限の除霜運転時間(除霜運転の回数)で庫外熱交換器22の除霜を行うことができるので、除霜運転が高頻度に発生することなどに起因して、加熱対象となる左庫5cの温度が著しく変動(低下)するのを極力回避することができる。
In addition, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、除霜運転が終了される直前に停止中の庫外ファン71を始動させた後、冷媒流路を冷媒循環経路6bから冷媒循環経路6aに切り替えることによって加熱単独運転に復帰させる制御を行うように制御部8を構成する。これにより、除霜運転により融解した霜(氷)の水分(湯気)を加熱単独運転に復帰する前に庫外ファン71により供給される空気(外気)を利用して庫外熱交換器22から確実に除去する(吹き飛ばす)ことができる。すなわち、庫外熱交換器22を乾かした状態にした上で庫外熱交換器22を蒸発器として機能させる加熱単独運転に復帰させることができるので、庫外熱交換器22への新たな着霜の開始時期を遅延させることができる。この結果、次に除霜運転に入るまでの時間間隔をより長く確保することができるとともに、加熱運転中の左庫5c(左庫内熱交換器24c)の加熱能力を安定的に得ることができる。
In addition, in the present embodiment, after the defrosting operation is finished, the stopped
また、本実施形態では、除霜運転開始から5分が経過した際に庫外熱交換器22の除霜運転を終了する制御を行うように制御部8を構成する。これにより、除霜運転を開始した後の霜(氷)の融け具合を予め実験等によって得るとともに、得られた実験結果に基づいて最適な除霜運転時間で庫外熱交換器22の霜(氷)を融解させることができる。したがって、霜(氷)を確実に融解させつつ除霜運転を極力短時間で完了させることができるとともに、通常のヒートポンプ方式による加熱単独運転に迅速に復帰させることができる。
In addition, in the present embodiment, the
[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。
[Modification]
The embodiments disclosed this time are to be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of the claims, and further includes meanings equivalent to the scope of the claims and all modifications (modifications) within the scope.
たとえば、上記実施形態では、加熱単独運転時に外気温度が−5℃以下となった状態が所定時間(8時間)継続した場合に庫外熱交換器22の除霜運転を実行するように制御部8を構成したが、本発明はこれに限られない。たとえば、除霜運転を開始させる指標として、外気温度の検出結果に加えて、庫外熱交換器22近傍の温度(たとえばフィンの温度の瞬時値)や、庫外熱交換器22近傍の温度の低下傾向(たとえばフィンの温度の経時変化)などの取得結果に基づいて(適宜組み合わせて)、除霜運転開始の可否判断を行うように制御部8を構成するのがより好ましい。すなわち、庫外熱交換器22近傍の温度や、庫外熱交換器22近傍の温度の低下傾向に基づいて、霜(氷)の付着および成長具合をより的確に判断した上で、除霜運転開始の可否判断を行うことも可能である。この場合、庫外熱交換器22近傍の温度を検出するための温度センサを庫外熱交換器22近傍に設ければよい。なお、外気温度の検出結果を用いずに、庫外熱交換器22近傍の温度または温度変化傾向に基づいて除霜運転開始の可否判断を行うように構成してもよい。また、上記実施形態では、除霜運転と次の除霜運転との間隔を8時間としたが、この間隔は8時間以外でもよい。
For example, in the above-described embodiment, the control unit performs the defrosting operation of the
また、除霜運転開始の可否判断に関して、同様の観点から、低周温環境下で庫外熱交換器22に霜(氷)が付着し成長していく場合には、庫外熱交換器22の性能(蒸発器性能)が徐々に低下していくため、左庫内熱交換器24cの性能低下(左庫5cの加熱能力の低下)にも着霜の影響が現れる。たとえば、5分間で左庫5cが2℃以上昇温されなくなる場合や、冷媒温度センサ81による吐出冷媒温度Tdが50℃以下に低下する場合などがこれに該当する。したがって、除霜運転を開始する指標として、加熱単独運転時における左庫内熱交換器24cの温度の低下傾向(経時変化)や左庫5cの温度の低下傾向の取得結果に基づいて除霜運転開始の可否判断を行うように制御部8を構成してもよい。この場合、左庫内熱交換器24cの温度の低下傾向は、熱交温度センサ86cにより検出可能である。また、左庫5cの温度の低下傾向は、庫内温度センサ85cにより検出可能である。
In addition, regarding whether or not to start the defrosting operation, from the same viewpoint, when frost (ice) adheres to and grows on the
また、上記実施形態では、除霜運転開始から一義的に5分間が経過した時点で庫外熱交換器22の除霜運転を終了するように制御部8を構成したが、本発明はこれに限られない。たとえば、除霜運転を終了させる指標として、除霜運転の経過時間に加えて、庫外熱交換器22近傍の温度(たとえばフィンの温度の瞬時値が7℃以上となった場合)、庫外熱交換器22近傍の温度の変化傾向(たとえばフィンの温度が3秒間で2℃以上上昇する場合など)、または、庫外熱交換器22近傍の温度上昇に基づく温度上昇量の予測値などに基づいて(適宜組み合わせて)、庫外熱交換器22の霜(氷)の融け具合を的確に判断した上で、除霜運転終了の可否判断を行うように制御部8を構成することも可能である。なお、庫外熱交換器22近傍の温度上昇量の予測方法については、除霜運転開始からの冷媒温度センサ81による吐出冷媒温度Tdと外気温度センサ82による周囲温度Taとの関係から予測してもよい。たとえば、現在から1分後に庫外熱交換器22近傍の温度が7℃以上になると判断された場合に、その1分後にホットガスによる除霜運転を終了(解除)するように構成してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
また、上記実施形態では、加熱単独運転時に庫外熱交換器22の除霜を行う例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、HCC運転(図5参照)を行って右庫5aおよび中庫5bが所望の冷却温度になるように運転されている場合、右庫内熱交換器24aおよび中庫内熱交換器24bにも庫内を冷やす冷気の水分に起因してフィンに霜が蓄積する。そして、右庫5aおよび中庫5bが所望の冷却温度に達して右庫5aおよび中庫5bの冷却が停止(サーモオフ)された場合に、左庫5cのみを加熱する加熱単独運転に切り替わって庫外熱交換器22が蒸発器として運転される場合もありうる。このような場合、冷却が停止された右庫内熱交換器24aおよび中庫内熱交換器24bの除霜運転(霜の自然解凍)に同期させてホットガスによる庫外熱交換器22の除霜運転を行ってもよい。
Moreover, although the said embodiment showed the example which defrosts the
また、上記実施形態では、右庫5aおよび中庫5bを冷却専用庫とし、左庫5cを冷却/加熱兼用庫として自動販売機100を構成したが、本発明はこれに限られない。たとえば、右庫5aのみを冷却専用庫とするとともに、中庫5bおよび左庫5cを冷却/加熱兼用庫として自動販売機を構成してもよい。また、右庫5a、中庫5bおよび左庫5cの三庫により自動販売機100を構成したが、庫外熱交換器22を蒸発器として使用する加熱単独運転が可能な自動販売機であれば、商品収容庫5の個数は三庫(三室)以外でもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
また、上記実施形態では、缶入り飲料やペットボトル入り飲料などの商品105を販売する自動販売機100に本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、容器内に飲食物が封入された商品105として販売する自動販売機100であれば、液体飲料などに限らず容器内に固形物からなる飲食物が封入された商品を販売する自動販売機における加熱単独運転に対しても本発明を適用してもよい。
Further, in the above embodiment, an example in which the present invention is applied to the
また、上記実施形態では、冷媒に温暖化係数の小さいHFO−1234yfを用いたが、本発明はこれに限られない。たとえば、二酸化炭素(CO2)冷媒や他の自然冷媒などを用いて冷媒回路装置6を構成してもよい。
Further, in the above-described embodiment, HFO-1234yf having a small global warming potential is used as the refrigerant, but the present invention is not limited to this. For example, the
また、上記実施形態では、説明の便宜上、除霜運転に関する制御部8の処理を「フロー駆動型」のフローチャートを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。制御部8の処理をイベント単位で処理を実行する「イベント駆動型」により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。
Further, in the above-described embodiment, for convenience of description, the processing of the
5c 左庫(収容庫)
6a 冷媒循環経路(第1流路)
6b 冷媒循環経路(第2流路)
8 制御部
21 圧縮機
22 庫外熱交換器
24c 左庫内熱交換器(庫内熱交換器)
25a、25b 吐出管(バイパス流路)
51 冷媒戻し配管(冷媒戻し流路)
61 流路切替弁
63 電磁弁
71 庫外ファン(庫外熱交換器用送風部)
81 冷媒温度センサ
82 外気温度センサ
100 自動販売機
5c Left warehouse (house)
6a Refrigerant circulation path (first flow path)
6b Refrigerant circulation path (second flow path)
8
25a, 25b Discharge pipe (bypass flow path)
51 Refrigerant return pipe (refrigerant return flow path)
61 flow
81
Claims (5)
前記圧縮機から吐出された高温冷媒を凝縮させる際の凝縮熱により収容庫内を加熱する庫内熱交換器と、
前記庫内熱交換器により凝縮され断熱膨張された冷媒を蒸発させる庫外熱交換器と、
前記圧縮機から吐出された高温冷媒を前記庫内熱交換器および前記庫外熱交換器の順に流通させる第1流路から、前記高温冷媒を前記庫内熱交換器を経由させることなく前記圧縮機から前記庫外熱交換器に流通させる第2流路に冷媒流路を切り替えることにより、前記第1流路を使用して前記収容庫内を加熱する加熱単独運転中に前記庫外熱交換器に付着した霜を、前記第2流路を使用して融解させる除霜運転を行うとともに、前記庫外熱交換器から吐出された冷媒を前記庫内熱交換器を経由させて前記圧縮機に流通させる冷却単独運転を行う制御部と、を備え、
前記第2流路は、前記圧縮機の吐出側と前記庫外熱交換器の入口側とを直接的に接続するバイパス流路と、前記庫外熱交換器の出口側と前記圧縮機の吸入側とを直接的に接続する冷媒戻し流路とを含み、
前記バイパス流路は、前記冷却単独運転中および前記除霜運転中に前記高温冷媒が流通するように構成されており、
前記冷媒戻し流路は、前記加熱単独運転中および前記除霜運転中に前記庫外熱交換器から吐出された冷媒が流通するように構成されている、自動販売機。 A compressor for compressing the refrigerant,
An internal heat exchanger that heats the inside of the storage by condensation heat when condensing the high-temperature refrigerant discharged from the compressor,
An outside heat exchanger that evaporates the refrigerant that is condensed and adiabatically expanded by the inside heat exchanger,
The high-temperature refrigerant discharged from the compressor is compressed from the first flow path through which the high-temperature refrigerant is passed through the internal heat exchanger and the external heat exchanger in this order without passing the high-temperature refrigerant through the internal heat exchanger. Outside the heat exchanger during a heating independent operation of heating the inside of the storage using the first flow path by switching the refrigerant flow path from the machine to the second flow path that circulates to the outside heat exchanger. The frost attached to the container is melted using the second flow path, and the refrigerant discharged from the outside heat exchanger is passed through the inside heat exchanger to the compressor. And a control unit that performs a cooling independent operation to be distributed to
The second flow path is a bypass flow path that directly connects the discharge side of the compressor and the inlet side of the outside heat exchanger, the outlet side of the outside heat exchanger and the suction side of the compressor. Including a refrigerant return flow path that directly connects the side,
The bypass flow path is configured such that the high-temperature refrigerant flows during the cooling only operation and the defrosting operation,
Before SL coolant-returning flow path, the refrigerant discharged from the outside-compartment heat exchanger in heat isolated operation and during the defrosting operation is configured to flow, vending machine.
前記制御部は、前記庫外熱交換器用送風部を停止させた状態で前記除霜運転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。 Further comprising a blower for the outside heat exchanger that supplies outside air to the outside heat exchanger,
The vending machine according to claim 1, wherein the control unit is configured to perform the defrosting operation in a state in which the outdoor heat exchanger blower unit is stopped.
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