TWI439966B - Vending machine - Google Patents

Description

自動販賣機

本發明係有關於自動販賣機，其以冷媒迴路將罐、瓶、包、保特瓶等之容器所裝入的飲料等的商品冷卻或加熱並供販賣。

近年來，對於地球暖化，減少二氧化碳的排出量成為課題，連自動販賣機都開發省電型。作為省電之一方式，以往注視將排熱之凝結器的熱用於庫內的加熱之熱泵方式的自動販賣機(例如，參照專利文獻1)。

[專利文獻1]特開平7-160937號公報

可是，此自動販賣機，在冷卻時將庫內側的熱交換器用作庫內熱交換器，而在加熱時用作凝結器，根據自動販賣機之冷卻加熱的運轉模式，切換電磁閥，而變更冷媒往庫內側之熱交換器的流動方式。因此，雖然在熱交換器內冷媒從上方向下方流動的運轉模式無問題，但是在其他的運轉模式，因為冷媒從熱交換器的下方向上方流動，所以和冷媒一起流動之比重大的冷凍機油滯留於熱交換器的下方。結果，壓縮機的潤滑變得不充分，而具有壓縮機可能發生高溫異常的問題。

本發明係鑑於上述之實況而開發者，其目的在於提供一種自動販賣機，解決上述的課題，藉由使冷凍機油在冷媒迴路循環時不會滯留於熱交換器內，而抑制壓縮機的高溫異常，並可實現高可靠性之壓縮機的運轉。

為了達成該目的，本發明之申請專利範圍第1項的自動販賣機，係具有複數個冷卻加熱兼用的商品收納庫，並根據冷卻加熱的運轉模式而將商品收納庫選擇性地冷卻或加熱的自動販賣機，在此自動販賣機，具備有冷媒循環迴路，其由將冷媒壓縮的壓縮機、設置於庫外並從該壓縮機經由凝結器電磁閥使冷媒凝結的凝結器、使冷媒膨脹的膨脹器、向各商品收納庫內分配冷媒的分配器、自分配器經由庫內入口電磁閥將庫內進行冷卻或加熱的複數個庫內熱交換器以及自該庫內熱交換器經由庫內出口電磁閥而使冷媒集合並回到壓縮機之集合器構成，將該庫內熱交換器作為蒸發器及凝結器，兼用冷卻加熱，該自動販賣機之特徵為：將該庫內熱交換器的配管決定成使冷媒入口及冷媒出口位於上部及下部，並在將該庫內熱交換器用作蒸發器或凝結器時，進行配管連接，以成為和流向該庫內熱交換器之冷媒的流向相同。

又，本發明之申請專利範圍第2項的自動販賣機，其特徵為：在申請專利範圍第1項，附加於該冷媒循環迴路，而設置：加熱入口配管，係自該壓縮機經由和該凝結器電磁閥並列連接的加熱入口電磁閥而使該庫內入口電磁閥和該庫內熱交換器之間結合；及加熱出口配管，係自該庫內熱交換器和該庫內出口電磁閥之間經由加熱出口電磁閥及膨脹器而和該分配器連接。

本發明之申請專利範圍第1項的自動販賣機，係具有複數個冷卻加熱兼用的商品收納庫，並根據冷卻加熱的運轉模式而將商品收納庫選擇性地冷卻或加熱的自動販賣機，

在此自動販賣機，具備有冷媒循環迴路，其由將冷媒壓縮的壓縮機、設置於庫外並從該壓縮機經由凝結器電磁閥使冷媒凝結的凝結器、使冷媒膨脹的膨脹器、向各商品收納庫內分配冷媒的分配器、自分配器經由庫內入口電磁閥將庫內進行冷卻或加熱的複數個庫內熱交換器以及自該庫內熱交換器經由庫內出口電磁閥而使冷媒集合並回到壓縮機之集合器構成，將該庫內熱交換器作為蒸發器及凝結器，兼用冷卻加熱，藉由將該庫內熱交換器的配管決定成使冷媒入口及冷媒出口位於上部及下部，並在將該庫內熱交換器用作蒸發器或凝結器時，進行配管連接，以成為和流向該庫內熱交換器之冷媒的流向相同，因為不管在冷卻運轉或是加熱運轉，都可在庫內熱交換器內使同一方向的冷媒流動，所以冷凍機油在冷媒迴路循環時不會滯留於熱交換器內，藉此，可抑制壓縮機的高溫異常，並可實現高可靠性之壓縮機的運轉。

以下，參照附加圖面，詳細說明本發明的自動販賣機之適合的實施例。此外，本發明未受到此實施例的限定。

首先，說明本發明之實施例的自動販賣機。此外，第1圖係表示本發明之實施例的自動販賣機之立體圖，第2圖係第1圖所示之自動販賣機的剖面圖，第3圖係庫內熱交換器的側視圖，並係冷媒迴路圖。第4圖係本發明之實施例的庫內熱交換器的側視圖，第5圖係控制裝置的方塊圖。第6圖係在將3室全部進行冷卻的冷卻運轉之冷媒的流動之迴路圖，第7圖係在將1室進行冷卻、將2室進行加熱的熱泵運轉之冷媒的流動之迴路圖。

在這些圖，自動販賣機在構造上具有：本體外殼10，係以前面開口之長方體的隔熱體形成；設置於本體外殼10之前面的外門20及內門30；將本體外殼10的內部以底板11劃分形成為上下2段，例如利用2片隔熱隔板40w將上部隔開之3個獨立的商品收納庫40a、40b、40c；機械室50，係於下部收容將商品收納庫40a、40b、40c進行冷卻或加熱的冷卻/加熱單元60；以及控制手段90，係配置於外門20的內側，並根據商品收納庫40a、40b、40c的溫度感測器Ta、Tb、Tc而控制自動販賣機的冷卻、加熱運轉等。

更詳細說明之，外門20係用以開閉本體外殼10的前面開口，雖然圖上未明示，於此外門20的前面，配置展示販賣商品之樣品的商品展示室、用以選擇販賣商品之選擇按鈕、用以投入錢幣的錢幣投入口、用以取出所排出之商品的商品取出口21等之販賣商品所需的構造。

內門30係開閉商品收納庫40a、40b、40c的前面，並將內部的商品保溫者，係於分割成上下2段的內部具有隔熱體之箱形形狀的構造體。上側的內門30a將一端樞軸於外門20，並將另一端卡接於外門20，而和外門20的開放同時打開上側的內門30a，使易於補充商品。下側的內門30b，將一端樞軸於本體外殼10，並將另一端以未圖示的門閂掛接於本體外殼10，而在打開外門20時，係關閉之狀態，防止商品收納庫40a、40b、40c內之冷氣或暖氣流出，係可因應於維修時等需要而打開者。

商品收納庫40a、40b、40c係用以將罐裝飲料或保特瓶飲料等的商品保持於所要之溫度的狀態收容者，該收納庫之容量以按照商品收納庫40a、40b、40c之順序變大之形態分配。本實施例，將商品收納庫40a作為冷卻專用，將商品收納庫40b、40c作為冷卻加熱兼用。於該商品收納庫40a、40b、40c，各自具有：商品收納架R，係以將商品沿著上下方向排列的形態收納，並具備有用以根據販賣信號而逐個排出商品之商品搬出機構；及商品搬出滑槽42，係將所排出之商品S經由取設於內門30b的搬出門31而向外門的販賣口21搬出。

冷卻/加熱單元60藉由將壓縮機61、凝結器62、膨脹閥63、79、蓄壓器69以及輔助熱交換器76取設於機械室50內，跨底板11而在庫內具有庫內熱交換器65a、65b、65c，並以冷媒配管連結各機器而構成。冷卻/加熱單元60係因應於冷卻加熱之運轉模式，使冷風或暖風向庫內循環，而將商品收納架R內的商品S冷卻或加熱者。

冷卻加熱用壓縮機61係將冷媒進行壓縮並使在迴路內循環，在冷卻運轉時，在蒸發溫度約-10℃、凝結溫度約40℃使用，而在加熱運轉時，在蒸發溫度約-10℃、凝結溫度約60℃使用。

凝結器62係鰭管型的熱交換器，係用以在冷卻運轉時排出不要的凝結熱。風扇62f取設於凝結器62的後部，風扇62f自機械室50的前面開口吸入空氣，而吸入凝結器62的凝結熱，而且吸收壓縮機61的排熱，並向機械室50的背面開口部排氣。

膨脹閥63係在冷卻運轉時將通過的冷媒進行降壓而使進行隔熱膨脹，例如是毛細管、溫度膨脹閥、電子膨脹閥。

庫內熱交換器65a係用以冷卻商品收納庫40a，而庫內熱交換器65b、65c係用以將商品收納庫40b、40c冷卻或加熱，並取設於各商品收納庫的下部，又，庫內熱交換器65a、65b、65c係在各商品收納庫40a、40b、40c，以風洞67圍繞，並將風扇65f取設於其後方，將管67d取設於其後方。商品收納庫內的冷卻和加熱係藉由將由庫內熱交換器65a、65b、65c所冷卻或加熱之空氣向商品收納庫內的商品S送風，並如第2圖之箭號所示自管67d回收而進行。

又，庫內熱交換器65a、65b、65c如第3圖所示，係鰭管型、的熱交換器，由熱傳遞配管65p和散熱鰭65f所構成。散熱鰭65f係和第3圖中之紙面平行地以複數片等間隔地疊層，並和熱傳遞配管65p的壁面熱傳遞接合。熱傳遞配管65p係以將複數支U形管和U彎管交互地連接，作為1支連續管從上方依序向下方前進的形態形成。第3圖所示之庫內熱交換器65a、65b、65c係將複數支U形管配置成交錯形，雖然有一部分係往上方的配管，但是為了使冷凍機油不停滯地流動，而整體上由上向下形成配管。

此外，第3圖所示之庫內熱交換器65a、65b、65c雖然將複數支U形管配置成交錯形，但是亦可配置成棋盤格狀。

蓄壓器69係用以使從庫內熱交換器65a、65b、65c所蒸發的冷媒流入並使液氣分離，再儲存液態冷媒，並使氣態冷媒回到壓縮機61之密閉的容器。又，蓄壓器69係用以儲存在迴路之冷媒循環多餘的冷媒之容器。

輔助熱交換器76係鰭管型的熱交換器，係用以在冷卻運轉時排出不要的凝結熱。

膨脹閥79係在加熱運轉時將通過的冷媒進行降壓而使進行隔熱膨脹，例如是毛細管、溫度膨脹閥、電子膨脹閥。又，藉由將後述之加熱出口配管84和膨脹閥63的上游側連接，而能以膨脹閥63兼具膨脹閥79。

使用第4圖，詳述冷卻/加熱單元60之冷媒迴路構造。冷媒迴路構造具有將庫內僅進行冷卻之冷卻循環迴路60A和同時進行庫內之冷卻加熱的冷卻加熱冷媒迴路60B。此外，第4圖中之虛線的框框係以模式表示商品收納庫40a、40b、40c。

冷卻循環迴路60A係經由壓縮機61、凝結器電磁閥68、凝結器62、止回閥71以及膨脹閥63和分流器64連接，再自分流器64經由庫內熱交入口電磁閥70a、70b、70c和庫內熱交換器65a、65b、65c連接，並以集合器67將來自庫內熱交換器65a的配管和來自庫內熱交換器65b、65c之經由庫內熱交出口電磁閥72b、72c的配管集合後，經由蓄壓器69而回到壓縮機61的迴路。

另一方面，於冷卻加熱冷媒迴路60B，除了冷卻循環迴路60A以外，還設置：加熱入口配管81b、81c，係自壓縮機61經由和凝結器電磁閥68並列連接的加熱入口電磁閥68b、68c而使庫內熱交入口電磁閥70b、70c和庫內熱交換器65b、65c之間各自結合；出口配管82b、82c，係和庫內熱交換器65b、65c與庫內熱交出口電磁閥72b、72c之間結合；以及加熱出口配管84，係經由加熱出口電磁閥83b、83c而和此出口配管82b、82c連接，並經由輔助熱交換器76、膨脹閥79而和分流器64連接。於是，冷卻加熱冷媒迴路60B係從壓縮機61經由加熱入口電磁閥68b、68c而和庫內熱交換器65c、65b連接，再從庫內熱交換器65c、65b經由加熱出口電磁閥83b、83c，再經由輔助熱交換器76、膨脹閥79而和分流器64連接，從分流器64經由庫內熱交入口電磁閥70a和庫內熱交換器65a連接，再經由集合器67、蓄壓器69而回到壓縮機61的迴路。

冷媒係在臨界壓力內使用的冷媒，例如使用是氟利昂冷媒的R134a。又，亦是係在臨界壓力外使用的冷媒，例如二氧化碳冷媒。

控制手段90係根據冷卻加熱的運轉模式而將商品收納庫40a、40b、40c進行冷卻或加熱的控制。如第5圖所示，於內部具有CPU、記憶體，因應於根據運轉模式選擇SW91之設定而決定的冷卻加熱之運轉模式，進行冷媒迴路之電磁閥開閉等的控制。運轉模式係以C、H表示商品收納庫40a、40b、40c之冷卻或加熱的運轉，從商品收納庫的左側按(40a、40b、40c)的順序，例如在全部係冷卻的情況記為CCC模式，在僅左側之商品收納庫係加熱的情況記為HCC模式等。又，控制手段90根據由溫度感測器Ta、Tb、Tc所檢測的溫度，而控制壓縮機61、凝結器電磁閥68、庫內熱交入口電磁閥70a、70b、70c、庫內熱交出口電磁閥72b、72c、加熱入口電磁閥68b、68c以及加熱出口電磁閥83b、83c等，並藉熱循環運轉而將庫內溫度保持於適溫。

以這種構造，藉由運轉模式選擇SW91的操作，而將運轉模式設定成CCC模式時，控制手段90打開凝結器電磁閥68、庫內熱交入口電磁閥70a、70b、70c以及庫內熱交出口電磁閥72b、72c，並關閉加熱入口電磁閥68b、68c、及加熱出口電磁閥83b、83c。如第6圖的箭號所示，以壓縮機61所壓縮之高溫冷媒及冷凍機油在凝結器62凝結而變成液態冷媒，在膨脹閥63膨脹而變成低溫之氣液二相流，在分流器64朝向3方向被分流，流入庫內熱交換器65a、65b、65c。所流入的冷媒，在庫內熱交換器65a、65b、65c蒸發，並將商品收納庫40a、40b、40c進行冷卻。另一方面，流入庫內熱交換器65a、65b、65c的冷凍機油，不滯留地從上方向下方流動，並和冷媒一起由集合器67集合，再經由儲存液態冷媒的蓄壓器69而使氣液分離，並回到壓縮機61。此冷卻係在控制裝置90藉由根據庫內溫度感測器Ta、Tb、Tc之熱循環運轉而將庫內溫度控制成適溫。

其次，藉由運轉模式選擇SW91的操作，而將運轉模式設定成將左側的1室進行冷卻，並將中、右側的2室進行加熱的CHH模式時，控制手段90打開加熱入口電磁閥68b、68c、加熱出口電磁閥83b、83c以及庫內熱交入口電磁閥70a，並關閉凝結器電磁閥68、庫內熱交入口電磁閥70b、70c以及庫內熱交出口電磁閥72b、72c。如第7圖之箭號所示，以壓縮機61所壓縮之高溫冷媒及冷凍機油經由加熱入口電磁閥68b、68c而分流，並流入庫內熱交換器65b、65c。所流入的冷媒凝結，並將商品收納庫40b、40c加熱，經由加熱出口電磁閥83b、83c而集合，在輔助熱交換器76再凝結，並流入膨脹閥79。另一方面，庫內熱交換器65b、65c所流入的冷凍機油，在熱交換器內不滯留地從上方向下方流動，並和冷媒一起經由加熱出口電磁閥83b、83c而集合，再經由輔助熱交換器76而流入膨脹閥79。膨脹閥79所流入的冷媒及冷凍機油經由分流器64、庫內熱交入口電磁閥70a而流入庫內熱交換器65a。庫內熱交換器65a所流入的冷媒，在庫內熱交換器65a蒸發而將商品收納庫40a進行冷卻，並和冷凍機油一起經由集合器67、蓄壓器69而回到壓縮機61。此熱泵運轉亦如上述所示，以熱循環運轉而將庫內溫度保持於適溫。

如以上所示，因為不管在冷卻運轉時或是加熱運轉時，在庫內熱交換器65a、65b、65c內同一方向的冷媒及冷凍機油流動，所以冷凍機油不會滯留於熱交換器內，並在冷媒迴路循環的結果，可抑制壓縮機的高溫異常，並實現高可靠性之壓縮機的運轉。

【工業上之可應用性】

如以上所示，本發明之自動販賣機適合於以冷媒迴路將罐、瓶、包、保特瓶等之容器所裝入的飲料等的商品冷卻或加熱。

10‧‧‧本體外殼

20‧‧‧外門

30‧‧‧內門

40a、40b、40c‧‧‧商品收納庫

60‧‧‧冷卻/加熱單元

61‧‧‧壓縮機

62‧‧‧凝結器

63、79‧‧‧膨脹器

64‧‧‧分流器

65a、65b、65c‧‧‧庫內熱交換器

65f‧‧‧散熱鰭

65p‧‧‧熱傳遞配管

68‧‧‧凝結器電磁閥

68b、68c‧‧‧加熱入口電磁閥

70a、70b、70c‧‧‧庫內熱交入口電磁閥

72b、72c‧‧‧庫內熱交出口電磁閥

81b、81c‧‧‧加熱入口配管

83b、83c‧‧‧加熱出口電磁閥

84‧‧‧加熱出口配管

90‧‧‧控制裝置

91‧‧‧運轉模式選擇SW

第1圖係表示本發明之實施例的自動販賣機之立體圖。

第2圖係第1圖所示之自動販賣機的剖面圖。

第3圖係庫內熱交換器的側視圖。

第4圖係本發明之實施例的冷媒迴路圖。

第5圖係控制裝置的方塊圖。

第6圖係在將3室全部進行冷卻的冷卻單獨運轉之冷媒的流動之迴路圖。

第7圖係在將1室進行冷卻、將2室進行加熱的熱泵運轉之冷媒的流動之迴路圖。

60B．．．冷卻加熱冷媒迴路

81b、81c．．．加熱入口配管

84．．．加熱出口配管

83b、83c．．．加熱出口電磁閥

82b、82c．．．出口配管

Ta、Tb、Tc．．．溫度感測器

40a、40b、40c．．．商品收納庫

65a、65b、65c．．．庫內熱交換器

70a、70b、70c．．．庫內熱交入口電磁閥

76．．．輔助熱交換器

72b、72c．．．庫內熱交出口電磁閥

79．．．膨脹閥

71．．．止回閥

62．．．凝結器

63．．．膨脹閥

64．．．分流器

68．．．凝結器電磁閥

69．．．蓄壓器

61．．．壓縮機

67．．．集合器

68b、68c．．．加熱入口電磁閥

60A．．．冷卻循環迴路

60．．．冷卻/加熱單元

Claims (2)

1. 一種自動販賣機，具有複數個冷卻加熱兼用的商品收納庫，並根據冷卻加熱的運轉模式而將商品收納庫選擇性地冷卻或加熱；具備有冷媒循環迴路，由將冷媒壓縮的壓縮機、設置於該些商品收納庫外並從該壓縮機經由凝結器電磁閥使冷媒凝結的凝結器、使冷媒膨脹的膨脹器、向各該些商品收納庫內分配冷媒的分配器、自該分配器經由庫內熱交入口電磁閥將該些商品收納庫內進行冷卻或加熱的複數個庫內熱交換器以及自該庫內熱交換器經由庫內熱交出口電磁閥而使冷媒集合並回到該壓縮機之集合器構成，將該庫內熱交換器作為蒸發器及凝結器，兼用冷卻加熱；其中將該庫內熱交換器的配管決定成使冷媒入口及冷媒出口分別位於上部及下部，並在將該庫內熱交換器用作蒸發器或凝結器時，進行配管連接，以成為和流向該庫內熱交換器之冷媒的流向相同。
2. 如申請專利範圍第1項之自動販賣機，其中附加於該冷媒循環迴路，更包括：加熱入口配管，係自該壓縮機經由和該凝結器電磁閥並列連接的加熱入口電磁閥而使該庫內熱交入口電磁閥和該庫內熱交換器之間結合；及加熱出口配管，係自該庫內熱交換器和該庫內熱交出口電磁閥之間經由加熱出口電磁閥及膨脹器而和該分配器連接。