JPH0120717B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は物品を冷蔵又は温蔵する飲料自動販売
機等の貯蔵庫に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来、この種の冷蔵・温蔵切替式の貯蔵庫とし
ては、自動販売機が一般に知られているので、こ
の従来の自動販売機を第１図、第２図を参考に説
明する。尚、冷蔵については冷、温蔵については
温と以下呼ぶこととする。

１は断熱材２を有した自動販売機の本体で、こ
の本体１の庫内は、左右に仕切つて２つの商品収
納室３ａ，３ｂ（以下室と呼ぶこととする）に区
画されている。そして各室３ａ，３ｂには、それ
ぞれに冷却用のエバポレータ５ａ，５ｂ、アキユ
ムレータ６、加熱用のヒータ７ａ，７ｂ、及び、
各室３ａ，３ｂに冷気・暖気を強制対流させる送
風フアン８ａ，８ｂが配置されている。そして各
室３ａ，３ｂに配置されたエバポレータ５ａ，５
ｂは互いに直列に接続され、電動圧縮機９、コン
デンサ１０、第１のキヤピラリチユーブ１１ａ、
エバポレータ５ａ、エバポレータ５ｂ、アキユム
レータ６を順次接続すると共に、前記エバポレー
タ５ａをバイパスする第２のキヤピラリチユーブ
１１ｂを含んだバイパス回路１２を形成し、第
１、第２キヤピラリチユーブ１１ａ，１１ｂの入
口部には、それぞれ電磁弁１３ａ，１３ｂが設置
されている。前記電磁弁１３ａ，１３ｂは、冷・
温運転の選択切替指令に基づく電気信号により開
閉されるものである。

上記構成において、室３ａ，３ｂが共に冷運転
の場合には、電磁弁１３ａは開路、電磁弁１３ｂ
は閉路され、冷媒の循環経路は実線矢印の回路を
流れ、室３ａ，３ｂの両室を冷却していた。又、
室３ａを温、室３ｂを冷に運転する場合は、電磁
弁１３ａを閉路、電磁弁１３ｂを開路することに
より冷媒は点線矢印の冷媒回路を流れ、室３ｂの
みを冷却運転し、室３ａはヒータ７ａにより温運
転される。そして両室３ａ，３ｂ共に温の場合
は、電動圧縮機９を停止し、ヒータ７ａ，７ｂに
より両室３ａ，３ｂが温運転される。

以上の様に、ヒータ７ａ，７ｂ、圧縮機９、電
磁弁１３ａ，１３ｂを選択し、通電することによ
り室３ａ，３ｂは、冷―冷、温―冷、温―温の運
転組合せが得られ、一台の自販機にて、同時に冷
商品と温商品と販売することができるものであつ
た。

しかしながら、冷―冷運転の場合に比べ、冷―
温運転の場合では、圧縮機９の負荷が大巾に変動
する為、冷―冷運転時と冷―温運転時で、冷媒の
最適封入量が大きく異なる現象が発生することが
確認されている。このため、冷―冷、冷―温の両
方を同一システムで行なおうとすると、エバポレ
ータの後に、非常に大きなアキユムレータを設け
ることにより対処する必要があつた。そのためコ
ストアツプの要因となつていた。又冷―冷運転を
基準にして封入冷媒量及びコンデンサの放熱量を
決定した場合、冷―温運転するとコンデンサにて
は過冷却となつて冷媒がたまり、システムを循環
する冷媒不足現象が生じる欠点があつた。

また、低圧密閉型圧縮機（一般にレシプロコン
プレツサと呼ばれる）では、圧縮機内は低圧であ
り冷媒可溶性潤滑油を内封入しても、外気温変動
による溶解量はほとんど一定であるため、冷媒不
足現象を促進していた。

発明の目的 本発明は上記欠点を取のぞき、冷―冷運転時と
冷―温運転時における冷却負荷量の変動に伴ない
冷却システムの冷媒循環量を制御し、安定した冷
却システムを得ることを目的とするものである。

発明の構成 本発明の冷・温切替式の貯蔵庫は、冷却システ
ムの圧縮機に高圧密閉型圧縮機を用い、コンデン
サの下流側に設置した分流器と、第２のキヤピラ
リチユーブの間に冷媒制御弁を設けたもので、外
気温の変動や冷・温切替時の低負荷運転時に、高
圧密閉型圧縮機内の温度が低くなるにともない冷
媒溶解量が増加する特性をもつ潤滑油内に冷媒を
とけ込ませることにより、システム内の冷媒循環
量を制御するものである。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例を第３図から第５図を
参考に説明するが、冷却システムが若干異なるだ
けなので、従来と同一のものについては同一番号
を付して説明を省略し、異なる部分を中心に説明
する。

冷却システムの第１、第２のエバポレータ５
ａ，５ｂ及び、アキユムレータ６は直列に接続さ
れ、高圧密閉型圧縮機１４、コンデンサ１０、分
流器１５、第１のキヤピラリチユーブ１１ａと接
続され冷却システムを形成している。そして前記
分流器１５の上部出口パイプ１５ａは第１のキヤ
ピラリチユーブ１１ａに接続されている。また前
記出口パイプ１５ａよりも低い位置の出口パイプ
１５ｂには、冷媒制御弁１３、第２のキヤピラリ
チユーブ１１ｂが接続されている。そして冷媒制
御弁１３が開路時に第１のキヤピラリチユーブ１
１ａ、第１のエバポレータ５ａをバイパスする様
に、分流器１５内の内容積を充分にとつている。
また、冷媒制御弁１３が開路時は、必ず第１のキ
ヤピラリチユーブ１１ａの入口部がガス冷媒とな
る様に構成している。そして、第１のキヤピラリ
チユーブ１１ａから第１のエバポレータ５ａ内へ
のガス冷媒の流入量を減少させるため、第１、第
２のキヤピラリチユーブ１１ａ，１１ｂの方を大
きくしている。

次に電気回路について説明する。

１７ａ，１７ｂは冷・温切替のスイツチであ
り、両室３ａ，３ｂ冷蔵時はOFF状態であり、
温蔵したい室のスイツチをONすることによりヒ
ータを通電するように電源に接続している。また
１８ａ，１８ｂは両室３ａ，３ｂの温蔵用のサー
モスタツトであり、両室ヒータ７ａ，７ｂへの通
電を制御し、所望の温度設定に制御している。

また送風機８ａ，８ｂが電源に接続されてい
る。

以下に上記構成に於ける冷・温切替動作につい
て述べる。室３ａ，３ｂが共に冷却運転である場
合は、室３ｂを制御する冷蔵用のサーモスタツト
（図示せず）にて高圧密閉型圧縮機１４が運転制
御される。このとき冷媒制御弁１３は閉路されて
おり、冷媒は実線矢印の冷媒回路を流れ、エバポ
レータ５ａ，５ｂを冷却し室３ａ，３ｂを冷却す
る。すなわち冷媒制御弁１３を閉路としているの
で、冷媒は分流器１５に液状で溜める。そして、
出口パイプ１５ａから液冷媒が第１のキヤピラリ
チユーブ１１ａを通して、第１のエバポレータ５
ａ内に流入していき、エバポレータ５ａ，５ｂを
冷却し、各室３ａ，３ｂを冷却するのである。

次に室３ａを温、室３ｂを冷とする場合につい
て述べる。冷と温の切替スイツチ１７ａを温に切
替えると加温用ヒータ７ａに通電され室３ａを加
熱し、温蔵用のサーモスタツト１８ａにより所望
の温度設定にすると共に冷媒制御弁１３が開路さ
れる。このように、冷媒制御弁１３が開路される
と冷媒は点線矢印の冷媒回路を流れ、エバポレー
タ５ｂのみ冷却し、室３ｂを冷却する。一般に冷
―温貯蔵に設定する時期は、秋から春先にかけて
の低外気時でありかつ、冷凍負荷量は、室３ｂの
みとなるため、冷―冷運転時のときに比べ大巾に
減少する。このため冷―冷運転時の冷媒循環量よ
りも冷―温運転時の冷媒循環量の方が、実験の結
果５０ｇていど少ない冷媒量となることが確認で
きている。つまり、冷―冷運転時に適正冷媒量を
決定した際には、冷―温運転時には負荷量減少分
だけ必要な冷媒循環量は減少するが、封入した冷
媒量は変化しない。このため各エバポレータ５
ａ，５ｂでは蒸発しきれないで圧縮機内に液バツ
クしてしまう。この余剰冷媒を調節するため圧縮
機を高圧密閉型圧縮機１４とし、圧縮機１４内部
に、高温時にはフロン等の冷媒とけ込み量が少な
く、逆に低温時には解け込み量が多い特性を有す
る潤滑油１６（スニソオイル等）を封入する。こ
の様な潤滑油を高圧密閉型圧縮機１４内部に封入
することにより、冬場の様に外気温が低く冷却能
力が小さくてもよいときは、潤滑油１６内に冷媒
を解かしておき、冷媒循環量を減らし、逆に夏場
には潤滑油１６内の冷媒量を減らし、冷媒循環量
を増やすものである。

すなわち冷媒の溶解量は第４図に示す様な特性
を有しており、高圧密閉型圧縮機１４内の潤滑油
１６の冷媒溶解度特性は、高外気温時は、圧縮機
１４内の圧力が高く、かつ潤滑油温度も高い（夏
期では70℃ていどとなる）。従つて、圧力のＡラ
インと特性曲線に70℃のラインとの交点が冷媒の
溶解量で点Ｂとなる。一方、冬期では圧縮機内の
圧力は低く、かつ潤滑油温度も低い（冬期では15
℃ていどになる）。従つて、圧力のＣラインと特
性曲線の15℃のラインとの交点が冷媒の溶解量で
点Ｄとなる。

この特性図から明らかな様に、高外気温時より
も低外気温時の方が、潤滑油１６内への冷媒溶解
量が多くなる。

この結果、冬期の様に、冷却能力が小さくてよ
いときには、冷媒が潤滑油１６内にとけ込むの
で、実際の冷媒循環量が少なくなる。一方、夏期
の様に、多くの冷却能力が必要なときには、潤滑
油１６内には冷媒はとけ込みにくく、冷媒循環量
は増加する。

このため、冷―冷運転時に適正冷媒量を決定し
た際において、冷―温運転に切替えても、冷媒の
一部が潤滑油１６内に溶解するため、高圧密閉型
圧縮機１４内には液バツクせず、正常な冷却シス
テムとすることができる。そして室３ａはヒータ
６ａと温蔵用サーモスタツト１８ａにより加温制
御される。

次に両室３ａ，３ｂ共通常の温運転の場合は、
両室３ａ，３ｂの切替スイツチ１７ａ，１７ｂを
温にすることにより、圧縮機が停止され温ヒータ
７ａ，７ｂに通電され室３ａに設けられた温サー
モスタツト１８ａ，１８ｂにて両室とも温ヒータ
７ａ，７ｂが制御され、両室３ａ，３ｂが加温制
御される。

以上の様にして、冷温切替え制御をすることに
より冷媒回路を切替えると共に、冷―冷運転時と
冷―温運転時における適正冷媒量を制御できるの
で、アキユムレータ６の大型化等を必要とせず
に、圧縮機の負荷変動に適した冷却システムを得
ることが可能となり、冷温切替のスイツチを切替
えるだけで商品収納室３ａ，３ｂは冷―冷、温―
冷、温―温の運転の組合せが得られ、一台の自動
販売機で同時に冷商品と温商品を販売することが
できる。

発明の効果 このように本発明は、貯蔵庫として最も多い冷
―冷運転状態を想定して、そのための最適封入冷
媒量を決定することができる利点を有する。ま
た、冷―温運転と比べ冷―冷の方が最適封入冷媒
量が多いが、冷―温に切替える低外気温、低負荷
時には、冷媒余剰分に相当する分だけ、高圧密閉
型圧縮機内の潤滑油内に冷媒を溶解されるため、
冷線負荷量が減少したときの冷媒循環量を適正化
できるため、正常な冷却サイクルとすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の一実施例の冷蔵・温蔵運転切替
式自動販売機の正面図、第２図は第１図の冷却、
温のシステム図、第３図は第２図相当の本発明の
冷却、温システム図、第４図は冷媒の圧縮機潤滑
油への溶解特性を示す図、第５図は第３図の一部
電気回路図である。 １……本体、３ａ，３ｂ……商品収納室、５
ａ，５ｂ……第１、第２のエバポレータ、１１
ａ，１１ｂ……第１、第２のキヤピラリチユー
ブ、１４……高圧密閉型圧縮機、１６……潤滑
油。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 本体内に２室の貯蔵室を形成すると共に前記
   ２室に冷却用の第１、第２のエバポレータ、第
   １、第２の加温用ヒータを夫々配置し、かつ、冷
   蔵と温蔵の運転を切替える切替スイツチを設け、
   前記２室に設置したエバポレータを、高圧密閉型
   圧縮機、コンデンサ、分流器、第１のキヤピラリ
   チユーブ、第１のエバポレータ、第２のエバポレ
   ータと接続して、冷却システムを形成し、前記分
   流器の第１のキヤピラリチユーブと接続される出
   口パイプよりも低い位置の出口パイプと冷媒制御
   弁、第２のキヤピラリチユーブを順次前記第２の
   エバポレータへ接続し、高圧密閉型圧縮機内部
   に、高外気温時に比べ低外気温時の方の冷媒、溶
   解量が大きい特性を有する潤滑油を封した冷蔵・
   温蔵切替式の貯蔵庫。