JPH05233941A - 自動販売機の庫内冷却，加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】庫内をホット／コールド室，コールド専用室に
仕切ったホット・アンド・コールド自動販売機を対象
に、ホット／コールド室のホット運転時には、当該室内
に設置した冷凍機の熱交換器を凝縮器として機能させ、
その熱交換器に流れるホットガスの熱を利用して収納商
品を加熱するようにした省電力効果の高い自動販売機の
庫内冷却，加熱装置を提供する。 【構成】ホット／コールド室１４Ａに設置した熱交換器
８Ａに対し、冷媒回路中にホットガスバイパス回路１
７，直列接続管路１８を含む冷媒切換回路を設け、ホッ
ト／コールド室，コールド専用室１４Ｂを冷却する運転
モードでは、熱交換器８Ａ，８Ｂをともにエバポレータ
として並列運転し、ホット／コールド室を加熱する運転
モードでは、冷媒回路を切換えて熱交換器８Ａを凝縮器
として運転し、圧縮機１１からのホットガスを熱交換器
８Ａに流して商品を加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、缶入り飲料商品を販売
するホット・アンド・コールド自動販売機の庫内冷却，
加熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】まず、頭記したホット・アンドコールド
自動販売機の従来における一般構成を図６に示す。図に
おいて、１は自動販売機のキャビネット、２は外扉、３
は外扉２に開口した商品取出口、４は断熱内扉、５はキ
ャビネット１の庫内に収設した例えばサーペンタイン式
の商品収納棚、６は商品収納棚５から搬出した商品を商
品取出口３に導くシュータであり、さらに庫内の冷却，
加熱装置として庫内底部には冷凍機のコンデンシングユ
ニット７に接続した商品保冷用のエバポレータとして機
能する熱交換器８，商品加熱用のヒータ９，および庫内
ファン１０を装備している。なお、１１はコンデンシン
グユニット７の圧縮機、１２は空冷式凝縮器、１３は庫
外ファンである。

【０００３】かかる構成による庫内冷却，加熱動作は周
知の通りであり、コールド商品を販売する場合（コール
ド運転モード）には冷凍機を運転して庫内の商品収納棚
５の収納商品を冷却する。また、ホット商品を販売する
場合（ホット運転モード）では、冷凍機の運転を停止
し、その代わりにヒータ９を通電して収納商品を６０℃
程度に加熱する。

【０００４】一方、最近の自動販売機では、商品収納庫
を二室に分けてその一方をコールド専用室，他方をホッ
ト／コールド室としてホット商品とコールド商品を併売
するようにしたホット・アンド・コールド自動販売機が
主流をなしており、そのために従来では冷凍機の冷媒回
路を図７のようにして実施している。すなわち、庫内で
二室に仕切られた商品収納庫のうち、ホット／コールド
室１４Ａとコールド専用室１４Ｂにはそれぞれ熱交換器
８Ａ，８Ｂが１基ずつ配備され、かつ各熱交換器は電磁
弁１５Ａ，１５Ｂ，およびキャピラリチューブ１６Ａ，
１６Ｂを介してコンデンシングユニット７に並列接続し
て冷媒回路を構成している。さらに、ホット／コールド
室１４Ａにはヒータ９を備えている。

【０００５】かかる構成で、前記の各室１４Ａ．１４Ｂ
でともにコールド商品を販売する場合（二室コールド運
転モード）では電磁弁１５Ａ，１５Ｂを開放し、圧縮機
１１より吐出した高温冷媒ガスを凝縮器１２に導いて凝
縮した後、その冷媒液をキャピラリチューブ１６Ａ，１
６Ｂを通じて熱交換器８Ａ，８Ｂに分流供給し、その際
の吸熱で庫内に収納した商品を冷却する。一方、ホット
／コールド室１４Ａでホット商品，コールド専用室１４
Ｂでコールド商品を併売する場合（室１４Ａはホット運
転モード）には、電磁弁１５Ａを閉じて熱交換器８Ａへ
の冷媒供給を停止するとともに、ヒータ９を通電して商
品を販売温度に加熱する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した従
来の庫内冷却，加熱装置では、コールド専用室を保冷し
つつホット／コールド室をホット運転モードとする場合
には、冷凍機とヒータを同時運転するために消費電力が
増大する。しかも、コンデンシングユニットの凝縮器
（空冷式凝縮器の温度は通常は４０〜５０℃程度）で奪
った排熱はなんら熱利用することなくそのまま周囲に放
散させている。

【０００７】かかる点、圧縮機より吐出した高温冷媒ガ
ス（ホットガス）の保有熱を利用してホット／コールド
室内に収納した商品を加熱できれば、該室内に設置した
商品加熱用ヒータを省略，ないしは小容量にしてトータ
ル的に消費電力の大幅な節減化が図れる。本発明は上記
の点にかんがみなされたものであり、その目的は頭記し
たホット・アンド・コールド自動販売機を対象に、ホッ
ト／コールド室のホット運転時には、当該室内に設置の
熱交換器をコンデンシングユニットの凝縮器と協同する
凝縮器として機能させるように冷凍機の冷凍サイクルを
切換え、その熱交換器に流れるホットガスの熱を利用し
て商品を加熱するようにした省電力効果の高い自動販売
機の庫内冷却，加熱装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の庫内冷却，加熱装置においては、ホット／
コールド室に設置の熱交換器に対し、ホット運転時には
圧縮機より吐出した高温冷媒ガスを当該エバポレータを
経由してコンデンシングユニットの凝縮器に流す冷媒切
換回路を設けて構成するものとする。

【０００９】ここで、前記の冷媒切換回路の構成として
は、コンデンシングユニットの凝縮器，キャピラリチュ
ーブをバイパスして圧縮機の吐出側と熱交換器（ホット
／コールド室に設置した熱交換器）の入口との間を結ぶ
電磁弁付きのホットガスバイパス管路と、該熱交換器の
出口と凝縮器入口との間を結ぶ電磁弁付きの直列接続管
路を設けて実施することができる。

【００１０】また、圧縮機から吐出したホットガスをホ
ット／コールド室の商品加熱用熱源としてより有効に活
用するためには、前記のバイパス管路を経由して圧縮機
の吐出口とホット／コールド室に設置の熱交換器入口と
の間の冷媒管路を断熱材で被覆するのがよい。さらに、
ホット／コールド室のホット運転時に商品の加熱温度を
安定維持させるための手段として、当該室内温度の高低
に応じてコンデンシングユニットの凝縮器の凝縮能力を
コントロールする制御手段を備えるのが好ましい。

【００１１】

【作用】上記の構成において、ホット／コールド室のホ
ット運転時には、圧縮機から吐出した高温冷媒ガスがホ
ットガスバイパス管路を通じて前記室内に設置の熱交換
器に流入する。これにより該熱交換器は凝縮器として機
能して室内に放熱し、収納商品を加熱する。また、前記
熱交換器を流れ出た冷媒は直列接続管路を経てさらにコ
ンデンシングユニットの凝縮器に入って凝縮した後、冷
媒液はキャピラリチューブを通じてコールド専用室に設
置の熱交換器に供給されて蒸発し、その際の吸熱により
室内の収納商品を冷却した後に再び圧縮機に吸い込まれ
る。つまり、この運転モードでは、冷凍機の運転により
ホット／コールド室に設置の熱交換器が凝縮器，コール
ド専用室に設置の熱交換器がエバポレータとして機能
し、ホット／コールド室内の収納商品を加熱するととも
に、一方ではコールド専用室の商品を冷却する。なお、
各室をコールド運転する場合には、冷凍機は通常の冷凍
サイクルとなり、コンデンシングユニットの凝縮器で凝
縮した冷媒液はキャピラリチューブを通じて各室の熱交
換器に供給され、熱交換器がエバポレータとして機能し
て庫内収納商品を保冷する。

【００１２】また、前記のホットガスバイパス管路を経
由して圧縮機の吐出口とホット／コールド室に配置のエ
バポレータ入口との間を結ぶ冷媒管路を断熱材で被覆す
ることにより、圧縮機より吐出したホットガス（８０℃
程度）の管路通流過程での温度降下を抑えて前記熱交換
器に導入することができ、冷媒の保有熱の利用効率が向
上する。

【００１３】さらに、ホット／コールド室のホット運転
時に当該室内温度を検出し、その室温の高低に応じてコ
ンデンシングユニットの凝縮能力を制御することで、ホ
ット／コールド室に収納した商品の加熱温度の安定化が
図れる。そのための具体的な制御手段として、ホット／
コールド室内に配備した温度センサの検出値を基に、例
えば商品の補充直後のようにホット／コールド室の熱負
荷増加（室内温度の低下に伴って熱交換器の凝縮能力が
増大して凝縮温度が低下する）などが原因で、室温が設
定値よりも低下した場合には、該熱交換器と直列の関係
にあるコンデンシングユニットの空冷式凝縮器に付設し
たファンを停止してその凝縮能力を低めるように制御す
る。これによりトータル的なバランスからホット／コー
ルド室に設置した熱交換器の凝縮温度が上昇して熱交換
器内を流れる冷媒の温度が上昇し、その室内に収納した
商品の品温が早期に高まるようになる。なお、室温が設
定値に回復すれば、凝縮器のファンを運転に切換える。

【００１４】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。なお、実施例の図中で図７に対応する同一部品には
同じ符号が付してある。まず、図１は本発明実施例の冷
媒回路図を示すものであり、図７に示した従来の冷媒回
路と比べて、圧縮機１１の吐出側とホット／コールド室
１４Ａに設置の熱交換器８Ａの入口との間に電磁弁１７
ａを備えたホットガスバイパス管路１７が追加配管さ
れ、さらに熱交換器８Ａの出口とコンデンシングユニッ
ト７の凝縮器１２の入口との間には電磁弁１８ａを備え
た直列接続管路１８が配管されている。また、前記に加
えて圧縮機１１の吐出側と凝縮器１２の間の冷媒管路に
は電磁弁１９が、さらに熱交換器８Ａの出口と圧縮機１
１の吸込側との間の冷媒管路には電磁弁２０が追加装備
されている。

【００１５】かかる構成で、ホット／コールド室１４Ａ
を加熱，コールド専用室１４Ｂを冷却としてホット商品
とコールド商品を販売する自動販売機の運転モードで
は、図２で示すように電磁弁１５Ｂ，１７ａ，１８ａを
開放（ＯＮ）し、電磁弁１５Ａ，１９，２０を閉じ（Ｏ
ＦＦ）た状態で冷凍機を運転する。これにより、圧縮機
１１から吐出した高温の冷媒ガスは、ホットガスバイパ
ス管路１７を経てホット／コールド室に設置の熱交換器
８Ａに流入して室内側に放熱し、収納商品を加熱する。
また、熱交換器８Ａを通過した冷媒はさらに直列接続管
路１８を経由してコンデンシングユニット７の凝縮器１
２に流れ込んで凝縮した後、さらにキャピラリチューブ
１６Ｂを通じてコールド専用室に設置の熱交換器８Ｂに
入り、ここで蒸発して室内の収納商品を冷却するととも
に、蒸発した冷媒は熱交換器８Ｂより出て圧縮機１１に
吸い込まれる。

【００１６】一方、ホット／コールド室１４Ａ，コール
ド専用室１４Ｂを共に冷却してコールド商品を販売する
運転モードでは、図３で示すように各電磁弁を切換え
る。これにより冷媒の流れは図７と同様になり、各室に
設置の熱交換器８Ａ，８Ｂが共にエバポレータとして機
能し、各室内に収納した商品を冷却する。また、図４は
先記したホットガスバイパス管路を含めて圧縮機１１の
吐出口と熱交換器８Ａとの間を結ぶ冷媒管路を断熱材２
１で被覆した実施例を示すものであり、冷媒配管にかか
る断熱構造を採用することにより、圧縮機１１から吐出
した高温冷媒ガスをホットガスバイパス管路を経由して
熱交換器８Ａに供給する通流過程で冷媒温度が低下する
のを防止でき、商品の加熱効率が向上する。

【００１７】さらに、図５はホット／コールド室１４Ａ
の室温変化に応じて凝縮器１２の凝縮能力を調整する制
御手段の実施例を示すものであり、図中で２２はホット
／コールド室１４ａに配置した室温検出用の温度セン
サ、２３は凝縮器１２に付属させたファン１３を運転制
御するコントローラである。ここで、ホット／コールド
室１４Ａのホット運転時に、熱負荷増加などが原因で室
温が設定値よりも低下した場合には、温度制御２２の信
号を基に、コントローラ２３からの指令で凝縮器１２の
ファン１３を停止する。また、室温が設定値まで回復す
れば、再びファン１３を運転させる。これにより、商品
の補充直後などのようにホット運転時におけるホット／
コールド室の室温が低下した場合には、熱交換器８Ａの
凝縮温度を高めて収納商品を早期に販売適温まで加熱昇
温させることができる。

【００１８】

【発明の効果】以上述べたように本発明の庫内冷却，加
熱装置は、ホット／コールド室に設置した熱交換器を運
転モードに合わせてエバポレータあるいは凝縮器として
機能させるようにしたので、ホット運転時には冷凍機の
圧縮機より吐出したホットガスの保有熱を有効利用して
商品を加熱することができる。したがって、従来の自動
販売機の庫内に設置していた商品加熱用のヒータを省
略，ないし小容量のものに置き換えることが可能とな
り、その結果としてホット運転時の大幅な省電力化が達
成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の庫内冷却，加熱装置を示す冷凍
機の冷媒回路図

【図２】図１の冷媒回路でホット／コールド室をホット
運転，コールド専用室をコールド運転とした運転モード
における冷媒の流れを表した図

【図３】図１の冷媒回路でホット／コールド室およびコ
ールド専用室をともにコールド運転した運転モードにお
ける冷媒の流れを表した図

【図４】本発明の実施例による冷媒配管の断熱構造図

【図５】本発明の実施例による凝縮器の能力調整手段の
構成図

【図６】ホット・アンド・コールド自動販売機の構成概
要図

【図７】従来における庫内冷却，加熱装置の構成配置図

【符号の説明】

７ 冷凍機のコンデンシングユニット ８Ａ 熱交換器 ８Ｂ 熱交換器 １１ 圧縮機 １２ 凝縮器 １３ 凝縮器のファン １４Ａ ホット／コールド室 １４Ｂ コールド専用室 １７ ホットガスバイパス管路 １８ 直列接続管路 ２１ 断熱材 ２３ 温度センサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】商品収納庫を二室に分けてその一方をコー
   ルド専用室，他方をホット／コールド室とした自動販売
   機の庫内冷却，加熱装置であり、前記の各室内に熱交換
   器を設置し、かつ各熱交換器を冷凍機のコンデンシング
   ユニットに並列接続して冷凍サイクルを構成したものに
   おいて、ホット／コールド室に設置の熱交換器に対し、
   ホット運転時に圧縮機より吐出した高温冷媒ガスを当該
   熱交換器を経由してコンデンシングユニットの凝縮器に
   流す冷媒切換回路を設けたことを特徴とする自動販売機
   の庫内冷却，加熱装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の庫内冷却，加熱装置におい
   て、冷媒切換回路としてコンデンシングユニットの凝縮
   器，キャピラリチューブをバイパスして圧縮機の吐出側
   と熱交換器の入口との間を結ぶ電磁弁付きのホットガス
   バイパス管路と、該熱交換器の出口と凝縮器入口との間
   を結ぶ電磁弁付きの直列接続管路を設けたことを特徴と
   する自動販売機の庫内冷却，加熱装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の庫内冷却，加熱装置におい
   て、ホットガスバイパス管路を経由して圧縮機の吐出口
   とホット／コールド室に設置の熱交換器入口との間の冷
   媒管路を断熱材で被覆したことを特徴とする自動販売機
   の庫内冷却，加熱装置。
4. 【請求項４】請求項１記載の庫内冷却，加熱装置におい
   て、ホット／コールド室のホット運転モード時に、該室
   内温度の高低に応じて凝縮器の凝縮能力をコントロール
   する制御手段を備えたことを特徴とする自動販売機の庫
   内冷却，加熱装置。