JPH07160937A - 自動販売機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 省エネルギー型のホットアンドコールド自動
販売機を実現する。 【構成】 冷蔵／温蔵室ＣＨの内部に、蒸発器と凝縮器
とを兼用する熱交換器２１および補助用の加熱器１９を
設ける一方、冷蔵室Ｃの内部には蒸発器１１を設け、各
貯蔵室ＣＨ，Ｃの室外には、圧縮機１ならびに外部凝縮
器２を配置し、冷媒が圧縮機１から外部凝縮器２を経由
して冷蔵室Ｃの蒸発器１１と冷蔵／温蔵室ＣＨの熱交換
器２１とに流れてから圧縮機１に戻る第１循環経路と、
冷媒が圧縮機１から外部凝縮器２をバイパスしつつ冷蔵
／温蔵室ＣＨの熱交換器２１を経由して冷蔵室Ｃの蒸発
器１１に流れてから圧縮機１に戻る第２循環経路とをそ
れぞれ形成するとともに、第１、第２循環経路に対する
冷媒の供給を切り換える切換手段２２〜２５を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、缶飲料を適温に冷蔵あ
るいは加熱したり、魚肉等の冷蔵を要する食品やパンや
コロッケ等の加温を要する食品を共に適温に保存して販
売することができる自動販売機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動販売機には、図３に示す構成
の冷却加熱システムを採用したものがある。

【０００３】この例では、２つの貯蔵室Ｃ，ＣＨを備
え、一方の貯蔵室Ｃは冷蔵専用のもの(以下、冷蔵室と
いう)、他方の貯蔵室ＣＨは冷蔵と温蔵に切り換えられ
るもの(以下、冷蔵／温蔵室という)である。

【０００４】そして、冷蔵室Ｃの室内には、蒸発器１
１、ファン１３、および温度センサ１６が配置され、ま
た、冷蔵／温蔵室ＣＨの室内には、蒸発器１２、ファン
１４、および温度センサ１７に加えて電気ヒータ１９が
設けられている。

【０００５】また、冷蔵室Ｃと冷蔵／温蔵室ＣＨの各蒸
発器１１，１２は、圧縮機１に共通に接続され、圧縮機
１は外部凝縮器２に接続され、さらに、外部凝縮器２は
冷蔵室Ｃと冷蔵／温蔵室ＣＨの手前で２つに分岐されて
各室Ｃ，ＣＨの蒸発器１１，１２にそれぞれ接続されて
いる。そして、各蒸発器１１，１２の冷媒流入側の手前
には、電磁弁３、４，５，６、およびキャピラリ７、
８，９，１０が並列に設けられている。また、外部凝縮
器２にはファン１５が配置されている。

【０００６】また、コントローラ１８₃は、冷蔵室Ｃと
冷蔵／温蔵室ＣＨを所望の温度状態に保つためのモード
を設定するためのモード設定スイッチ２０、ならびに上
記の各温度センサー１６、１７の出力に基づいて、圧縮
機１、ファン１３〜１５、および各弁３〜６の動作を制
御するように構成されている。

【０００７】上記構成において、たとえば、冷蔵室Ｃと
冷蔵／温蔵室ＣＨを共に冷却する場合は、モード設定ス
イッチ２０によって当該モードを設定すると、これに応
じてコントローラ１８₃は、電磁弁３，５を開き、ファ
ン１３〜１５を回し、圧縮機１を起動する。これによ
り、外部凝縮器２で凝縮液化された冷媒が各蒸発器１
１，１２に供給され、ここで冷媒が蒸発される際に各室
Ｃ，ＣＨを冷却し、気化した冷媒が圧縮機１で圧縮され
た後、外部凝縮器２で再び凝縮される。

【０００８】また、冷蔵室Ｃを冷却する一方、冷蔵／温
蔵室ＣＨを加温する場合には、モード設定スイッチ２０
によって当該モードを設定すると、これに応じてコント
ローラ１８₃は、電磁弁４のみを開き、残りの電磁弁
３，５，６を閉じ、ファン１３〜１５を回し、圧縮機１
を起動し、さらに、電気ヒータ１９に通電する。これに
より、冷蔵室１１の蒸発器１１にのみ冷媒が流れて冷蔵
室１１内が冷蔵状態に保持される一方、冷蔵／温蔵室Ｃ
Ｈは電気ヒータ１９によって加熱されて温蔵状態とな
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図３に示す
従来構成において、上記のように冷蔵室Ｃを冷蔵運転
し、また、冷蔵／温蔵室ＣＨを温蔵運転する場合、冷蔵
／温蔵室ＣＨは、専ら電気ヒータ１９のみによって加熱
される一方、冷蔵室Ｃの蒸発器１１で気化され、さらに
圧縮機１で圧縮されて高温高圧になった冷媒は、外部凝
縮器２によって外気に放熱される。

【００１０】したがって、従来構成の自動販売機におい
ては、冷蔵／温蔵室ＣＨを温蔵運転する必要がある場合
には、販売機の全消費電力の内、電気ヒータ２０の消費
電力量が大きな部分を占めることになり、ランニングコ
ストが高くなっていた。

【００１１】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、冷蔵／温蔵室を温蔵状態に保持す
るための電力消費を低減して、省エネルギ型の自動販売
機を提供することを課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、複数の貯蔵室を有し、その内の一部が
冷蔵あるいは温蔵に切り換え可能な冷蔵／温蔵室とし
て、残りが冷蔵専用の冷蔵室としてそれぞれ設けられて
いる自動販売機において、次の構成を採る。

【００１３】すなわち、本発明に係る自動販売機では、
冷蔵／温蔵室の内部に、蒸発器と凝縮器とを兼用する熱
交換器とともに補助用の加熱器を設け、また、冷蔵室の
内部には蒸発器を設ける一方、上記複数の貯蔵室の室外
には、冷媒を圧縮する圧縮機ならびに冷媒を凝縮する外
部凝縮器を配置し、かつ、冷媒が圧縮機から外部凝縮器
を経由して冷蔵室の蒸発器ならびに冷蔵／温蔵室の熱交
換器を共に流れてから圧縮機に戻る第１循環経路と、冷
媒が圧縮機から外部凝縮器をバイパスしつつ冷蔵／温蔵
室の熱交換器を経由して冷蔵室の蒸発器に流れてから圧
縮機に戻る第２循環経路とをそれぞれ形成するととも
に、第１、第２循環経路に対する冷媒の供給を切り換え
る切換手段を備えている。

【００１４】

【作用】上記構成において、冷蔵室と冷蔵／温蔵室をい
ずれも冷蔵運転する場合には、切換手段によって第１循
環経路を選択する。このため、冷媒は、圧縮機から外部
凝縮器を経由して冷蔵室の蒸発器ならびに冷蔵／温蔵室
の熱交換器を共に流れてから圧縮機に戻る。したがっ
て、冷蔵／温蔵室の熱交換器は、冷媒の蒸発器として作
用するため、冷蔵／温蔵室内が冷却される。

【００１５】一方、冷蔵室を冷蔵運転し、冷蔵／温蔵室
を温蔵運転する場合には、切換手段によって第２循環経
路を選択する。このため、冷媒は、圧縮機から外部凝縮
器をバイパスしつつ冷蔵／温蔵室の熱交換器を経由し、
さらに冷蔵室の蒸発器に流れてから圧縮機に戻る。した
がって、冷蔵／温蔵室の熱交換器は、冷媒の凝縮器とし
て作用して、室内に熱が放出されるため、冷蔵／温蔵室
が加温される。このため、補助用の加熱器は働かない。

【００１６】なお、冷蔵室は冷蔵運転を停止して、冷蔵
／温蔵室のみを温蔵運転する必要がある場合には、補助
用の加熱器を動作させる。

【００１７】

【実施例】図１は、本発明の実施例に係る自動販売機の
冷却加熱システムの構成図であって、図３に示した従来
例に対応する部分には、同一の符号を付す。

【００１８】この実施例の特徴は、冷蔵／温蔵室ＣＨ内
に、蒸発器と凝縮器を兼用する熱交換器２１が配置され
ている。また、圧縮機１の冷媒流出側と熱交換器２１と
の間が第１バイパス路３０で接続されるとともに、この
第１バイパス路３０の途中に電磁弁２２が設けられ、冷
蔵室Ｃの手前の電磁弁３，４と熱交換器２１との間が、
冷蔵／温蔵室ＣＨの電磁弁５，６およびキャピラリ９，
１０をバイパスする第２バイパス路３１で接続されると
ともに、この第２バイパス路３１の途中に電磁弁２３が
設けられている。さらに、熱交換器２１と圧縮機１の冷
媒流入側とを結ぶ経路の、蒸発器１１の冷媒流出側との
合流点手前に電磁弁２４が設けられている。また、外部
凝縮器２の冷媒流入側の第１バイパス路３０との接続点
よりも下流側に電磁弁２５が、外部凝縮器２の冷媒流出
側の電磁弁５，６との接続点よりも上流に逆止弁２６が
それぞれ設けられている。

【００１９】なお、逆止弁２６は、冷蔵／温蔵室ＣＨの
熱交換器２１を凝縮器として使う場合に、温度が低くな
る外部凝縮器２側に冷媒が溜まり込むのを防止するため
のものである。

【００２０】そして、本例では、冷媒が圧縮機１、電磁
弁２５、外部凝縮器２、逆止弁２６を順次経由してから
２分岐した後、一方が電磁弁３、キャピラリ７、および
冷蔵室Ｃの蒸発器１１を、また、他方が電磁弁５、キャ
ピラリ９、冷蔵／温蔵室ＣＨの熱交換器２１および電磁
弁２４をそれぞれ通過してから共に圧縮機１に戻る経路
が特許請求の範囲における第１循環経路とされ、また、
冷媒が圧縮機１から第１バイパス路３０、冷蔵／温蔵室
ＣＨの熱交換器２１、第２バイパス路３１、電磁弁４、
およびキャピラリ８を順次経路してから冷蔵室Ｃの蒸発
器１１を通って圧縮機１に戻る経路が特許請求の範囲に
おける第２循環経路とされる。

【００２１】コントローラ１８₁は、冷蔵室Ｃと冷蔵／
温蔵室ＣＨを所望の温度状態に保つためのモードを設定
するためのモード設定スイッチ２０、ならびに上記の各
温度センサー１６、１７の出力に基づいて、圧縮機１、
ファン１３〜１５、補助用の加熱器としての電気ヒータ
１９、および各弁３〜６，２３〜２５の動作を制御する
ように構成されている。

【００２２】そして、上記のコントローラ１８₁、およ
び各弁２２〜２５が、特許請求の範囲における第１、第
２循環経路の切換手段とされる。

【００２３】その他の構成は、従来例の場合と同様であ
る。

【００２４】図１に示す構成において、冷蔵室Ｃは冷蔵
運転と運転停止の２つの状態、冷蔵／温蔵室ＣＨは冷蔵
運転、温蔵運転、運転停止の３つの状態があるので、こ
れらの各状態の組み合わによって、表１(a)に示すよう
に、〜の５つのモードが存在する。したがって、モ
ード設定スイッチ２０による各モード〜の設定に応
じて、コントローラ１８₁は、表１(b)に示すように、各
部を制御する。

【００２５】

【表１】

【００２６】以下、各モード〜ごとに具体的に各部
の動作を説明する。

【００２７】モードの場合 このモードでは、冷蔵室Ｃと冷蔵／温蔵室ＣＨとを共
に冷蔵運転する必要がある。このため、コントローラ１
８₁は、圧縮機１を起動し、各ファン１３〜１５を回
し、電磁弁３，５を開いて最適のキャピラリ７，９を選
択する。さらに、第１，第２バイパス路３０，３１の各
電磁弁２２，２３を共に閉じ、残りの電磁弁２４，２５
を開く。これにより、第１循環経路が形成される。

【００２８】したがって、冷媒は、圧縮機１、電磁弁２
５、外部凝縮器２、逆止弁２８を順次経由してから２分
岐した後、一方が電磁弁３、キャピラリ７、および冷蔵
室Ｃの蒸発器１１を、また、他方が電磁弁５、キャピラ
リ９、冷蔵／温蔵室ＣＨの熱交換器２１および電磁弁２
４をそれぞれ通過してから共に圧縮機１に戻る。この場
合、冷蔵室Ｃは蒸発器１１によって冷却されるととも
に、冷蔵／温蔵室ＣＨの熱交換器２１は冷媒の蒸発器と
して作用するため、冷蔵／温蔵室ＣＨ内も同時に冷却さ
れて冷蔵状態が保持される。

【００２９】モードの場合 このモードでは、冷蔵室Ｃを冷蔵運転する一方、冷蔵
／温蔵室ＣＨを温蔵運転する必要がある。このため、コ
ントローラ１８₁は、圧縮機１を起動し、各ファン１
３，１４を回し、電磁弁４を開いて最適のキャピラリ８
を選択する。さらに、第１，第２バイパス路３０，３１
の各電磁弁２２，２３を共に開いて、残りの電磁弁２
４，２５を閉じる。これにより、第２循環経路が形成さ
れる。

【００３０】したがって、冷媒は、圧縮機１から第１バ
イパス路３０、冷蔵／温蔵室ＣＨの熱交換器２１、第２
バイパス路３１、電磁弁４、およびキャピラリ８を順次
経路してから冷蔵室Ｃの蒸発器１１を通って圧縮機１に
戻る。この場合、冷蔵／温蔵室ＣＨの熱交換器２１は冷
媒の凝縮器として作用するため、冷蔵／温蔵室ＣＨ内が
冷媒の放熱によって加熱されて温蔵状態が保持される一
方、冷蔵室Ｃは蒸発器１１によって冷却される。つま
り、冷蔵室Ｃ側が冷媒の蒸発、冷蔵／温蔵室ＣＨ側が冷
媒の凝縮となるヒートポンプが構成される。このため、
冷蔵／温蔵室ＣＨ内の電気ヒータ１９への通電は不要
で、オフ状態が保持される。

【００３１】なお、本例では、外部凝縮器２は使用しな
いため、そのファン１５を停止しているが、圧縮機１の
動作継続によってその温度が上昇するのを防止する上
で、ファン１５を起動して圧縮機１を冷却することも可
能である。

【００３２】モードの場合 このモードでは、冷蔵室Ｃを冷蔵運転する一方、冷蔵
／温蔵室ＣＨは冷蔵と温蔵のいずれの運転も停止する必
要がある。このため、コントローラ１８₁は、圧縮機１
を起動し、各ファン１３，１５を回し、冷蔵／温蔵室Ｃ
Ｈのファン１４を停止する。また、電磁弁４を開いて最
適のキャピラリ８を選択し、電磁弁５，６を閉じ、さら
に、第１，第２バイパス路３０，３１の各電磁弁２２，
２３と電磁弁２４をいずれも閉じて、残りの電磁弁２５
を開く。

【００３３】したがって、冷媒は、圧縮機１から電磁弁
２７，凝縮器２、電磁弁４、およびキャピラリ８を順次
経路してから冷蔵室Ｃの蒸発器１１を通って圧縮機１に
戻る。そして、冷蔵室Ｃの蒸発器１１によって室内が冷
却される。

【００３４】モードの場合 このモードでは、冷蔵／温蔵室ＣＨを冷蔵運転し、冷
蔵室Ｃは冷蔵運転を停止する必要がある。このため、コ
ントローラ１８₁は、圧縮機１を起動し、各ファン１
４，１５を回し、冷蔵室Ｃのファン１３を停止する。ま
た、電磁弁６を開いて最適のキャピラリ１０を選択し、
電磁弁３，４を閉じ、さらに、第１，第２バイパス路３
０，３１の各電磁弁２２，２３を共に閉じて、残りの電
磁弁２４，２５を開く。

【００３５】したがって、冷媒は、圧縮機１から電磁弁
２７，凝縮器２、電磁弁６、およびキャピラリ１０を順
次経路してから冷蔵／温蔵室ＣＨの熱交換器２１、電磁
弁２４を通って圧縮機１に戻る。この場合も、冷蔵／温
蔵室ＣＨの熱交換器２１が蒸発器として作用するため、
その室内が冷却される。

【００３６】モードの場合 このモードでは、冷蔵／温蔵室ＣＨを温蔵運転し、冷
蔵室Ｃは冷蔵運転を停止する必要がある。このため、コ
ントローラ１８₁は、ファン１４を回すとともに、電気
ヒータ１９に通電する。また、各電磁弁３〜６，２２〜
２５は閉じ、冷蔵室Ｃのファン１３も停止する。

【００３７】これにより、冷蔵／温蔵室ＣＨは、電気ヒ
ータ１９のみによって加熱される。図２は、本発明の実
施例に係る自動販売機の加熱冷却システムの変形例を示
す構成図である。

【００３８】この実施例では、深夜電力を利用して冷蔵
室Ｃを効率良く冷却しようとするもので、冷蔵室Ｃ内に
蓄冷槽２７が設置されており、その蓄冷槽２７内に蒸発
器１１が設置するとともに、潜熱蓄冷剤が充填されてい
る。

【００３９】そして、夜間に蒸発器１１を稼働してその
周囲に潜熱蓄冷剤の氷を生成して蓄冷し、昼間に蓄冷槽
２７の表面からファン１３を利用して冷熱を取り出して
貯蔵品を冷却する。

【００４０】この場合には、コントローラ１８₂は、蓄
冷量センサ２８の検出出力を取り込み、深夜電力の時間
帯においては、このセンサ２８から蓄冷完了信号が出力
されない限り圧縮機１を連続運転し、それ以外の時間帯
では、蓄冷量無しの信号を出さない限り圧縮機１は運転
を停止するようになっている。なお、蓄冷量センサ２８
としては、たとえば製氷に伴う蓄冷剤の体積膨張による
蓄冷槽２７からのオバーフローを水位で検知するフロー
ト式センサーが適用できる。

【００４１】図１および図２に示した実施例では、冷蔵
室Ｃと冷蔵／温蔵室ＣＨの２つの貯蔵室を設けた場合に
ついて説明したが、貯蔵室が多数ある場合にも本発明を
適用することができるのは勿論である。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、冷蔵室と冷蔵／温蔵室
を共に運転して、冷蔵／温蔵室が温蔵状態にあるときに
は、冷蔵室の蒸発器が冷媒を蒸発し、冷蔵／温蔵室の熱
交換器が冷媒を凝縮する、いわゆるヒートポンプとなる
ため、従来、外気へ放出していた冷媒の凝縮排熱を冷蔵
／温蔵室の加熱源として利用することができる。このた
め、その際には補助用の加熱器への電力供給は不要とな
り、省エネルギー型の自動販売機を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る自動販売機の冷却加熱シ
ステムの構成図である。

【図２】本発明の実施例に係る自動販売機の冷却加熱シ
ステムの変形例を示す構成図である。

【図３】従来の自動販売機の冷却加熱システムの構成図
である。

【符号の説明】

Ｃ…冷蔵室、ＣＨ…冷蔵／温蔵室、１…圧縮機、２…外
部凝縮器、３〜６…電磁弁、１１…蒸発器、１８₁，１
８₂…コントローラ、１９…加熱器(電気ヒータ)、２０
…モード設定スイッチ、２１…熱交換器、２２〜２５…
電磁弁、２７…蓄冷槽、２８…蓄冷量センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山中 良亮 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 佐野 周造 大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電 力株式会社内 (72)発明者 管野 晴夫 大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電 力株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の貯蔵室を有し、その内の一部が冷
   蔵あるいは温蔵に切り換え可能な冷蔵／温蔵室として、
   残りが冷蔵専用の冷蔵室としてそれぞれ設けられている
   自動販売機において、 前記冷蔵／温蔵室の内部に、蒸発器と凝縮器とを兼用す
   る熱交換器とともに補助用の加熱器を設け、また、前記
   冷蔵室の内部には蒸発器を設ける一方、上記複数の貯蔵
   室の室外には、冷媒を圧縮する圧縮機ならびに冷媒を凝
   縮する外部凝縮器を配置し、かつ、冷媒が圧縮機から外
   部凝縮器を経由して冷蔵室の蒸発器ならびに冷蔵／温蔵
   室の熱交換器を共に流れてから圧縮機に戻る第１循環経
   路と、冷媒が圧縮機から外部凝縮器をバイパスしつつ冷
   蔵／温蔵室の熱交換器を経由して冷蔵室の蒸発器に流れ
   てから圧縮機に戻る第２循環経路とをそれぞれ形成する
   とともに、第１、第２循環経路に対する冷媒の供給を切
   り換える切換手段を備えることを特徴とする自動販売
   機。