TWI592909B - Vending machine - Google Patents

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TWI592909B
TWI592909B TW104142594A TW104142594A TWI592909B TW I592909 B TWI592909 B TW I592909B TW 104142594 A TW104142594 A TW 104142594A TW 104142594 A TW104142594 A TW 104142594A TW I592909 B TWI592909 B TW I592909B
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田近基孝
山崎康宏
西山貴史
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三電控股股份有限公司
可口可樂公司
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Description

自動販賣機
本發明係有關一種冷卻商品並進行販賣的自動販賣機。
作為冷卻商品以進行販賣的自動販賣機的一例，已知專利文獻1所揭示的飲料自動販賣機、專利文獻2所揭示的凍結飲料自動販賣機。
專利文獻1所揭示的飲料自動販賣機的內部形成有斷熱庫，此斷熱庫內的上部設有將複數商品排列於上下方向作收納並從為在最下部的商品依序搬出的商品收納裝置。在此商品收納裝置的下方設有將此斷熱庫內的空氣冷卻的冷卻裝置。此冷卻裝置具備壓縮機、凝結器、蒸發器及蒸發器用風扇。當驅動蒸發器用風扇時，包含有藉蒸發器生成的蒸發器周圍的冷氣之斷熱庫內的空氣係經由背面風道被循環。藉以冷卻斷熱庫內的空氣。冷卻裝置藉由冷卻斷熱庫內的空氣而將斷熱庫內的複數商品冷卻。
又，專利文獻2所揭示的凍結飲料自動販賣機係將裝入寶特瓶等之容器的飲料(以下稱為「包裝飲料」)冷卻以進行販賣。在此凍結飲料自動販賣機的內部形成有凍 結飲料庫。此凍結飲料庫形成讓包裝飲料保持在可凍結的設定溫度。而且，前述凍結飲料自動販賣機建構成藉由按壓商品選擇按鈕而將對應的前述包裝飲料依序搬出以進行販賣。
關於此等習知的自動販賣機，在用以使被冷卻裝置的凝結器所凝結的冷媒壓力減壓的膨脹機構方面，通常採用毛細管。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2003-173465號公報
[專利文獻2]日本特開2006-48325號公報
然而，關於此種自動販賣機，一般被期望可謀求抑制庫內冷卻所需能源，會有執行用以冷卻商品收納裝置內的下部側商品之部分冷卻運轉和用以冷卻商品收納裝置內的商品整體之整體冷卻運轉之情況。又，專利文獻2所記載之凍結飲料自動販賣機係具有比專利文獻1等所記載之習知一般的飲料自動販賣機所具有的庫室還低的庫內設定溫度之庫室(前述凍結飲料庫)，比起習知一般的飲料自動販賣機，其庫內冷卻所需能源(消耗電量)增加。因此，前述凍結飲料自動販賣機特別被企盼可抑制前述庫內冷卻所需能源。
此處，例如，在朝專利文獻1或專利文獻2等 所記載之習知的自動販賣機的庫內裝填商品之際，庫內溫度會因外氣流入而上升。在要冷卻此庫內溫度上升後的庫內空氣時，庫內的商品周圍的空氣之實際溫度與在蒸發器的周圍生成的冷氣的溫度(冷氣溫度)之差，換言之，庫內的商品周圍的空氣之實際溫度與蒸發器的冷媒蒸發溫度之溫度差變大。此溫度差之增加，特別在前述凍結飲料自動販賣機發生的可能性高。冷卻裝置中，當設庫內的實際溫度是相同時，隨著前述溫度差變大庫內的商品周圍之空氣溫度容易降低。但是，當前述溫度差過大時，能源的損失變多。其結果，於前述溫度差過大的狀態下運轉冷卻裝置，在謀求抑制庫內冷卻所需能源方面並不理想。
但是，關於此種自動販賣機，通常採用毛細管作為膨脹器，而在前述部分冷卻運轉及整體冷卻運轉任一者中均無法變更蒸發器中的冷媒蒸發溫度。因此，在前述溫度差過大的狀態下不得不讓冷卻裝置運轉，所以被要求需在能源抑制上多下工夫。
於是，本發明之目的在於提供一種自動販賣機，即使在庫內的商品周圍空氣的實際溫度與蒸發器的冷媒蒸發溫度之溫度差有可能變大的狀況下，亦可抑制其庫內的整體及部分的冷卻所需能源。
依據本發明自動販賣機的一形態，建構成：一種自動販賣機，具有配設於斷熱庫內將複數商品排列收納於上下方向並從位在最下部的商品依序搬出之商品 收納裝置、冷卻前述複數商品之冷卻裝置、控制前述冷卻裝置之控制部、及配設於前述斷熱庫內的背面側且在前述斷熱庫的高度方向延伸之背面風道，前述冷卻裝置具有：壓縮冷媒之壓縮機；凝結前述被壓縮的冷媒之凝結器；使前述被凝結的冷媒膨脹之膨脹機構；及設於前述斷熱庫內的下部使冷媒蒸發以冷卻周圍空氣之蒸發器，藉由冷卻前述斷熱庫內的空氣並經由前述背面風道循環而冷卻前述複數商品，前述膨脹機構具有可調整冷媒流路的開度之電子膨脹閥，前述控制部，係在用以驅動前述冷卻裝置以冷卻前述複數商品中的下部側商品之部分冷卻運轉與用以冷卻前述複數商品整體之整體冷卻運轉之任一情況，均以前述斷熱庫內的溫度與前述蒸發器的冷媒蒸發溫度之溫度差可成為既定範圍內之方式控制前述電子膨脹閥的開度。
本發明的自動販賣機為，在冷卻裝置中的冷媒的膨脹機構具有可調整冷媒流路的開度之電子膨脹閥，在部分冷卻運轉與整體冷卻運轉任一情況，此電子膨脹閥的開度都藉由控制部之控制使斷熱庫內的溫度與蒸發器的冷媒蒸發溫度之溫度差成為既定範圍內。因此，作成斷熱庫內的商品周圍空氣的實際溫度與蒸發器的冷媒蒸發溫度之溫度差成為在既定範圍內，可執行部分冷卻運轉和整體冷卻運轉。因此，例如，藉由因應上升的庫內溫度調節電子膨脹閥的開度使冷媒蒸發溫度上升，在部分冷卻運轉與整體冷卻運轉任一情況亦能將前述溫 度差收斂在既定範圍內。
因此，即使是在斷熱庫內的商品周圍空氣的實際溫度與蒸發器的冷媒蒸發溫度之溫度差有可能變大的狀況下，亦可抑制其庫內的整體及部分的冷卻所需能源。
1a‧‧‧商品收納庫(斷熱庫)
4‧‧‧商品收納裝置
6‧‧‧背面風道
7‧‧‧上部開口部
8‧‧‧下部開口部
9‧‧‧中間開口部
11‧‧‧庫內熱交換器(蒸發器)
12‧‧‧庫內送風扇(循環風扇)
21‧‧‧壓縮機
22‧‧‧庫外熱交換器(凝結器)
23‧‧‧膨脹機構
23a‧‧‧電子膨脹閥
30‧‧‧冷卻裝置
40‧‧‧控制部
100‧‧‧自動販賣機
S1‧‧‧第1溫度檢出部(第1溫度感測器)
S2‧‧‧第2溫度檢出部(第2溫度感測器)
T1‧‧‧下部空間的溫度(下部空間溫度)
T2‧‧‧上部空間的溫度(上部空間溫度)
T3‧‧‧冷媒蒸發溫度
[圖1]顯示本發明一實施形態中的自動販賣機之立體圖。
[圖2]圖1所示的自動販賣機之垂直剖視圖。
[圖3]用以說明圖1所示的自動販賣機於部分冷卻運轉時之空氣循環狀況的概念圖。
[圖4]圖1所示的自動販賣機的控制部之開度控制的控制流程圖。
[圖5]用以說明圖1所示的自動販賣機於整體冷卻運轉時之空氣循環狀況的概念圖。
[圖6]顯示圖1所示的自動販賣機的變形例(變形例1)之垂直剖視圖。
[圖7]顯示圖1所示的自動販賣機的其他變形例(變形例2)之垂直剖視圖。
以下，參照附件圖面，針對本發明實施形態進行說明。
圖1係顯示本發明一實施形態中的自動販賣機之外觀圖。圖2係顯示自動販賣機的垂直剖面。
此外，以下，針對自動販賣機，如圖1所示權宜地規定前後、左右、上下來作說明。
本實施形態的自動販賣機100係具備以下所構成：建構成可對作為商品的包裝飲料(此處為裝入寶特瓶的飲料)C進行冷卻以進行販賣且在前面開口的自動販賣機本體1；對自動販賣機本體1的前面進行開閉的外門2；及後述之對商品收納庫1a的前面進行開閉的內門3。
前述自動販賣機本體1係區分成：用以收納包裝飲料C之商品收納庫1a；及收容各種機器之機械室1b。機械室1b位在商品收納庫1a的下方。自動販賣機本體1係前面被開口，且具有包圍商品收納庫1a的斷熱壁1c而形成。此外，本實施形態中，上述各商品收納庫1a相當於本發明的「斷熱庫」。
前述各商品收納庫1a係前面被開口，且具有上面側、背面側、底面側及左右兩側面側被斷熱壁1c所包圍的斷熱構造而形成。在此商品收納庫1a內配設有在前後方向具有複數(此處為五個)個商品收納架之商品收納裝置4。在商品收納裝置4的下方，設有商品發射器(shooter)5。又，如圖3所示，在商品收納庫1a的下部，設有用以冷卻包裝飲料C之後述的冷卻裝置30的冷卻單元10等。而且，在商品收納庫1a內的背面側設有背面風道6。此外，針對商品收納裝置4、商品發射器5、背面風道6及冷卻裝置30將於後面詳述。
前述外門2係對自動販賣機本體1的前面作開閉的門，且在前面具備商品樣品室2a、商品選擇按鈕 2b、硬幣投入口2c、紙幣投入口2d、硬幣退還口2e、及商品取出口2f等，其寬度方向一端側經由安裝板2g旋動自如地被支持於自動販賣機本體1。
前述內門3係用以對自動販賣機本體1內的商品收納庫1a的前面進行開閉的門，且為在內部具備斷熱材所形成的門。在此斷熱性的內門3的下部，在寬度方向(左右方向)開設複數個(圖中為2個)將商品收納庫1a和商品受部2f連通的商品搬出口3a。當一進行藉由壓下商品選擇按鈕2b等之販賣操作時，使包裝飲料C從將對應於商品選擇按鈕2b的包裝飲料C收容的任一商品收納架的最下部朝下方落下。之後，包裝飲料C係沿著商品發射器5的斜面轉動，安裝在商品搬出口3a的內門側轉板被推開而在商品取出口2f內被支付出。
前述商品收納裝置4係配置在商品收納庫1a內，建構成將同種類的複數包裝飲料C排列於上下方向且收納於商品收納架並可由位在最下部的包裝飲料C依序搬出。商品收納裝置4係具有所謂蜿蜒(serpentine)式機構所形成。在商品收納裝置4中，將從上端側的商品投入口投入的包裝飲料C在蛇行狀的商品通路內積層於上下方向並收納。然後，藉由設於商品收納裝置4的下端側之商品搬出機構，從位在最下端的包裝飲料C依序一個一個落到商品發射器5側被搬出。
前述商品發射器5係設於商品收納裝置4的下方且具有多數的通氣孔之平板狀的構件，以朝向自動販賣機1的前面側下降之方式傾斜配設。
前述背面風道6係配設在商品收納庫1a內的背面側並在商品收納庫1a的高度方向延伸設置者，供利用冷卻裝置30的後述之庫內送風扇12送風的空氣流通。
具體言之，背面風道6係從商品收納庫1a的內底部近旁延伸至頂棚部近旁，且具有：在商品收納庫1a內的上部開口的上部開口部7；在商品收納庫1a內的下部開口的下部開口部8；及在上部開口部7與下部開口部8之間開口的中間開口部9。
本實施形態中，上部開口部7係形成位在商品收納裝置4內的最上部所收容之包裝飲料C的上方，下部開口部8係形成位在商品發射器5的下方，中間開口部9係形成位在商品收納裝置4的中間高度位置。
前述冷卻裝置30係用以冷卻複數包裝飲料C者，建構成具有冷卻單元10和冷凝單元20，冷卻商品收納庫1a內的空氣並使經由背面風道6循環而可冷卻複數包裝飲料C。冷卻單元10與冷凝單元20經由冷媒配管L連接，構成藉由使冷媒循環而可對商品收納庫1a內進行冷卻之冷卻裝置30。
前述冷卻單元10係設於商品收納庫1a內的下部，具體言之，設於商品發射器5的下方，具有庫內熱交換器(蒸發器)11及庫內送風扇12。
前述庫內熱交換器11係使冷媒蒸發以冷卻周圍空氣者，配設在背面風道6的下部開口部8的近旁。
前述庫內送風扇12係配設在庫內熱交換器11的近旁，使斷熱庫內的空氣循環者，採用可正逆轉的風扇。此 外，此處的庫內熱交換器11配置在背面風道6的下部開口部8與庫內送風扇12之間，但在背面風道6的下部開口部8與庫內熱交換器11之間亦可配置庫內送風扇12。又，庫內熱交換器11及/或庫內送風扇12亦可配置在背面風道6內。
前述冷凝單元20係設於機械室1b內，具有：壓縮冷媒的壓縮機21；將被壓縮的冷媒凝結的庫外熱交換器(凝結器)22；及使凝結的冷媒膨脹的膨脹機構23。庫內熱交換器11、壓縮機21、庫外熱交換器22及膨脹機構23係藉由使冷媒循環之冷媒配管L而連接，在庫外熱交換器22的近旁配設有庫外送風扇24。
本實施形態中，前述膨脹機構23係具備電子膨脹閥23a和毛細管23b而構成。
前述電子膨脹閥23a係可調整冷媒流路的開度之構成。當加大電子膨脹閥23a的開度S時(開啟)，庫內熱交換器11中的冷媒蒸發溫度T3上升，當縮小電子膨脹閥23a的開度時(縮窄)，前述冷媒蒸發溫度T3下降。此外，本實施形態中，電子膨脹閥23a具有開度S的上下限值(最大開度Smax及最小開度Smin)。
冷卻裝置30係利用庫內送風扇12使商品收納庫1a內的空氣經由背面風道6循環，並使於前述冷媒壓縮機21、庫外熱交換器22、膨脹機構23及庫內熱交換器11循環。商品收納庫1a內的空氣係於通過庫內熱交換器11的周圍之際與前述冷媒熱交換而被冷卻，藉此，商品收納庫1a內，甚至是各商品收納裝置4內所收納之多數個 包裝飲料C會被冷卻。此外，本實施形態中，庫內熱交換器11相當於本發明的「蒸發器」，庫內送風扇12相當於本發明的「循環風扇」，庫外熱交換器22相當於本發明的「凝結器」。
又，商品收納庫1a內設有溫度感測器S1、S2、S3。
前述溫度感測器S1係用以檢出商品收納庫1a內的下部空間的溫度(下部空間溫度T1)之感測器，例如，設於商品收納裝置4的下部近旁，具體言之，設於商品收納裝置4的底部。此外，溫度感測器S1係只要能檢出商品收納庫1a內的下部空間的溫度，例如，檢出被收納於商品收納裝置4的最下部的包裝飲料C的近旁的溫度即可，其設置位置不限於商品收納裝置4的底部。
前述溫度感測器S2係用以檢出商品收納庫1a內的上部空間的溫度(上部空間溫度T2)之感測器，此處，例如，設於背面風道6內，具體言之，設於背面風道6的上部開口部7的近旁。溫度感測器S2係只要能檢出商品收納庫1a內的上部空間的溫度，例如，檢出被收納於商品收納裝置4的最上部的包裝飲料C的近旁的溫度即可，其設置位置不限於背面風道6內的上部開口部7的近旁。
前述溫度感測器S3係用以檢出庫內熱交換器11的冷媒蒸發溫度T3之感測器，例如，以可檢出庫內熱交換器11的冷媒入口側的冷媒溫度之方式設置。
此外，本實施形態中，溫度感測器S1相當於本發明的「第1溫度檢出部」，溫度感測器S2相當於本發明的「 第2溫度檢出部」，溫度感測器S3相當於本發明的「第3溫度檢出部」。
此處，冷卻裝置30的動作係受控制部40所控制。此控制部40係例如設置在外門2內的適宜部位。本實施形態中，商品收納庫1a建構成其內部被冷卻裝置30所冷卻而作為使商品收納裝置4內所收容之包裝飲料C冷卻成過冷狀態之過冷室發揮機能。因此，控制部40係以商品收納庫1a內的溫度被保持成可將包裝飲料C冷卻並保持成過冷狀態之設定溫度TS的方式控制冷卻裝置30的動作。此處，前述設定溫度TS係為包裝飲料C的凝固點以下的溫度，例如，可設為-5℃前後(-2~-8℃左右)。
然而，例如，在朝商品收納裝置4內裝填商品時，商品收納庫1a內的溫度會因為外氣流入而上升。在此商品收納庫1a內的溫度上升後，會進行使商品收納庫1a內的溫度冷卻到設定溫度TS的下拉(pull down)運轉。於此下拉運轉等，有時商品收納庫1a內的商品周圍空氣的實際溫度與在庫內熱交換器11的周圍生成之冷氣的溫度(冷氣溫度)之差，換言之，商品收納庫1a內的商品周圍空氣的實際溫度與冷媒蒸發溫度T3之溫度差△T有可能過大。因此，有必要盡可能適切地控制此溫度差△T以謀求抑制庫內冷卻所需能源。
於是，控制部40係按以下那樣來控制冷卻裝置30的動作。
控制部40建構成以商品收納庫1a內的溫度與蒸發器6d的冷媒蒸發溫度T3之溫度差△T成為既定範 圍(例如8~13℃左右)內之方式執行控制電子膨脹閥23a的開度之開度控制。
關於此開度控制，係控制部40預設溫度差△T的目標值△Ts的值，且因應於冷媒蒸發溫度T3的開度S的對應關係是預先利用資料表或演算式等設定。因此，若商品收納庫1a內的實際溫度為已知，則控制部40藉由從其實際溫度減去△Ts，可演算最佳的冷媒蒸發溫度T3，並可決定與其演算所得之T3相對應的開度S。例如，在目標值△Ts設為10℃，商品收納庫1a內的實際溫度為5℃的情況，控制部40係以決定冷媒蒸發溫度T3會成為-5℃(=實際溫度5℃-△Ts)的開度S而成為所決定的開度S之方式對電子膨脹閥23a輸出控制信號。冷媒蒸發溫度T3的實際溫度係藉由溫度感測器S3檢出。此檢出值並非為決定上述的開度S而檢出者，僅係在變更開度S後，為了確認實際上冷媒蒸發溫度T3是否成為和變更後的開度S相對應之溫度而檢出者。
又，在前述開度控制中，若變更後的開度S大於變更前的開度S，則藉由電子膨脹閥23a開啟冷媒流路的開度，若變更後的開度S小於變更前的開度S，則藉由電子膨脹閥23a縮窄冷媒流路的開度。因此，即使商品收納庫內的實際溫度相同，要縮窄或開啟現在的冷媒流路的開度，還是依變更前的開度S與變更後的開度S之大小關係所決定。
此外，在冷媒蒸發溫度T3是超過將因應於電子膨脹閥23a的最大開度Smax而決定的冷媒蒸發溫度的上限溫 度(冷媒上限溫度，例如5℃左右)T3H與因應於電子膨脹閥23a的最小開度Smin而決定的冷媒蒸發溫度的下限溫度(冷媒下限溫度，例如-20℃左右)T3L設為上下限值的冷媒蒸發溫度的容許調整範圍之情況，係將開度控制成最大或最小。亦即，以溫度差△T的目標值△Ts設為10℃、冷媒上限溫度T3H設為5℃、冷媒下限溫度T3L設為-20℃的情況為一例作說明，在商品收納庫1a內的實際溫度為15℃(=T3H+△Ts)以上或-10℃(=T3L+△Ts)以下的情況，將開度控制成最大或最小。例如，實際溫度≧T3H+△Ts的情況，將開度S設為最大開度Smax，在T3L+△Ts≧實際溫度的情況，將開度S設為最小開度Smin。
又，控制部40建構成選擇地切換：驅動冷卻裝置30將商品收納裝置4內收納的複數包裝飲料C中的下部側的包裝飲料C冷卻之部分冷卻運轉；及驅動冷卻裝置30將商品收納裝置4內收納的所有包裝飲料C冷卻之整體冷卻運轉，在部分冷卻運轉與整體冷卻運轉任一運轉的情況都執行前述開度控制。
而且，控制部40建構成在前述部分冷卻運轉與前述整體冷卻運轉使庫內送風扇12之旋轉方向逆轉。控制部40係在例如執行前述部分冷卻運轉之情況，驅動庫內送風扇12正轉，在執行前述整體冷卻運轉之情況，驅動庫內送風扇12逆轉。
例如，在自動販賣機100被設置於平均一日的商品販賣支數少的場所之情況為，進行前述部分冷卻運轉，僅將下回的販賣動作時可排出的複數支商品的量 冷卻成合適溫度，而設置在商品販賣支數多的場所之情況為，為抑制喪失販賣機會，有時會有被要求可進行整體冷卻運轉之情況。又，在電力需求低的季節等，為抑制消耗電量，執行部分冷卻運轉，而在夏季等之電力需求高的時間帶(日間等)，為抑制在其時間帶之消耗電量，亦有要求於電力需求低的夜間執行前述整體冷卻運轉，於日間等可執行停止冷卻裝置30之驅動的保冷運轉之情況。
以下，分成執行前述部分冷卻運轉的情況與執行前述整體冷卻運轉的情況分別詳述。
首先，針對前述部分冷卻運轉進行說明。
例如，在前述下拉運轉中要執行前述部分冷卻運轉之情況，控制部40係驅動庫內送風扇12，並使壓縮機21及庫外送風扇24作動。於是，商品收納庫1a內的空氣係如圖3所示，以從中間開口部9流入背面風道6內，在背面風道6內朝下方通過從下部開口部8流出，之後，再由中間開口部9流入背面風道6內之方式流通而在商品收納庫1a內循環。在此情況，從下部開口部8流出的空氣係藉由庫內熱交換器11冷卻，之後，經由商品發射器5的通氣孔，在商品收納裝置4內所收納的包裝飲料C之間從下方朝上方通過後再朝向中間開口部9。藉此，商品收納庫1a內的下部空間被冷卻且使收納在各商品收納裝置4內之下部側的複數(例如10~15個)包裝飲料C被冷卻。
具體言之，本實施形態中，控制部40係於前述下拉運轉中要執行部分冷卻運轉時，在前述溫度差△T 方面是使用溫度感測器S1檢出之檢出溫度(下部空間溫度T1)與冷媒蒸發溫度T3之差。
圖4係顯示用以說明利用此控制部40進行前述開度控制的一例之控制流程圖。以下，針對前述開度控制，參照圖4作詳述。
此外，作成商品收納庫1a內的溫度係依外氣流入而上升，之後，在下拉運轉方面是執行部分冷卻運轉者，以設定溫度TS為-5℃、溫度差△T的目標值△Ts為10℃、前述冷媒上限溫度T3H為5℃及前述冷媒下限溫度T3L為-20℃者進行說明。
首先，控制部40係從溫度感測器S1取得下部空間溫度T1。控制部40係按適宜時間間隔取樣從各溫度感測器S1輸出之信號。
在步驟1，控制部40係判定下部空間溫度T14否大於設定溫度TS。控制部40係於判定T1>TS的情況(步驟1：是)，進到步驟2。
在步驟2，例如，使壓縮機21、庫內送風扇11及庫外送風扇24驅動(ON)。此外，於步驟1，在判定T1≦TS的情況(步驟1：否)係待機直到T1>TS。
在步驟3，控制部40係判定下部空間溫度T1是否比在冷媒上限溫度T3H加上溫度差△T的目標值△Ts所獲得之值(以下，稱為上限空氣溫度)TH還小。控制部40係在判定T1<TH的情況(步驟3：是)，進到步驟3。控制部40係在判定T1≧TH的情況(步驟3：否)，以電子控制閥23a的開度S可成為最大開度Smax的方式向電子控制 閥23a輸出開度調整信號(步驟3a)。電子控制閥23a係將開度S維持最大開度Smax直到在步驟3判定為是為止。控制閥40係在判定T1<TH的情況(步驟3：是)，進到步驟4。
在步驟4，控制部40係從下部空間溫度T1減去溫度差△T的目標值△Ts來演算冷媒蒸發溫度T3，利用預定的資料或演算式等決定此演算所獲得之對應於冷媒蒸發溫度T3的開度S，進到步驟5。
在步驟5，控制部40係以可成為所決定的開度S之方式對電子膨脹閥23a輸出控制信號，進到步驟6。於此步驟5，電子膨脹閥23a係以依據來自控制部40的控制信號使開度S成為控制部40所決定的開度S之方式作調整。變更前的開度S因為是最大開度Smax，所以開度S會被縮窄。
在步驟6，控制部40係判定下部空間溫度T1是否為設定溫度TS以下。在控制部40判定T1>TS的情況(步驟6：否)，返回步驟4，演算下個冷媒蒸發溫度T3，並決定與其演算的T3相對應之開度S，將電子膨脹閥23a的開度S更縮窄。然後，控制部40係在達到T1≦TS(步驟6：是)以前，反覆地執行步驟4及步驟5，將電子膨脹閥23a慢慢縮窄。當控制部40判定T1≦TS時(步驟6：是)，進到步驟7。
在步驟7，控制部40係使電子膨脹閥23a的開度S維持，在步驟8，例如，使壓縮機21、庫內送風扇11及庫外送風扇24停止(OFF)。亦即，此時，因為下部空間的溫度成為-5℃以下，故使冷卻裝置4停止。商品收納庫 1a具有斷熱構造，故而即便使冷卻裝置4停止也不會馬上成為T1>TS。接著，進到步驟9。
在步驟9，控制部40係判定下部空間溫度T1是否大於設定溫度TS。在控制部40判定T1≦TS的情況(步驟9：否)，返回步驟7，繼續維持開度S並使壓縮機21等停止。然後，下部空間的溫度慢慢上升。在控制部40判定T1>TS的情況(步驟9：是)，返回步驟2，使壓縮機21等驅動(ON)，進到步驟3。此時，控制部40係判定T1<TH(步驟3：是)，經過步驟4及步驟5而決定下一開度S。此時，變更前的開度S係在判定是從前次的步驟7維持的T1≦TS時的開度。另一方面，變更後的開度S係為被判定T1>TS時(前次的步驟9)的開度。因此，變更後的開度S大於變更前的開度S。因此，在此情況，電子膨脹閥23a的開度S係成為被開啟。接著，控制部40為，進到步驟6，之後，反覆執行前述各步驟。
藉此，下部空間的溫度(T1)被保持在設定溫度TS近旁，同時作為商品收納庫1a內的溫度的下部空間溫度T1與冷媒蒸發溫度T3之溫度差△T被維持在其目標值△Ts近旁。如此，冷卻裝置30係可在前述溫度差△T是成為既定範圍(例如8~13℃左右)內之狀態下進行部分冷卻運轉。
接著，針對前述整體冷卻運轉作詳述。
在要執行前述整體冷卻運轉之情況，控制單元40係驅動庫內送風扇12逆轉，並使壓縮機21及庫外送風扇24作動。於是，商品收納庫1a內的空氣係如圖5所示，以從下部開口部8流入背面風道6內，在背面風道6內朝上方通 過再從上部開口部7流出，之後，再由下部開口部8流入背面風道6內之方式流通而在商品收納庫1a內循環。亦即，商品收納庫1a內的空氣在前述部分冷卻運轉的情況倒行方向循環。在此情況，藉由庫內熱交換器11冷卻的空氣從背面風道6的上部開口部7流出，在商品收納裝置4的各商品收納架所收容的包裝飲料C之間從上方朝下方通過，並在藉由庫內熱交換器11冷卻後朝向下部開口部8。藉此，使商品收納庫2內整體被冷卻，並使商品收納裝置4所收容的所有包裝飲料C被冷卻。
控制部40在前述整體冷卻運轉的情況也可執行前述開度控制。此處，假定成藉由前述部分冷卻運轉的執行，在下部空間溫度T1被保持成設定溫度TS(例如-5℃)，上部空間溫度T2變比設定溫度TS還高時，切換成前述整體冷卻運轉的情況，以下針對控制部40的動作進行說明。
控制部40係於執行前述整體冷卻運轉時，利用依溫度感測器S2的檢出溫度(上部空間溫度T2)與冷媒蒸發溫度T3之差作為前述溫度差△T。在執行前述整體冷卻運轉的情況，在依控制部40的前述開度控制中，作為商品收納庫1a內的溫度，並非下部空間溫度T1而是使用上部空間溫度T2。只有這點與執行前述部分冷卻運轉之情況的控制部40不同。
例如，在上部空間溫度T2比設定溫度TS(=T1)高時，當採用與從下部空間溫度T1減去溫度差△T的目標值△Ts所得之冷媒蒸發溫度T3相對應的開度S，則在庫內熱 交換器11生成的冷氣係從上部開口部7被供應到上部空間，和存在其上部空間的溫度T2(>T1)的空氣作熱交換，有可能實際的溫度差△T變過大。
本實施形態中的控制部40係在正當由前述部分冷卻運轉切換成前述整體冷卻運轉後等之情況，於上部空間溫度T2變比設定溫度TS還高時，將在庫內熱交換器11所生成的冷氣經由背面風道6直接流入的上部空間之實際溫度(T2)採用作為商品收納庫1a內的代表溫度。此外，控制部40不是從下部空間溫度T1，而是由此上部空間溫度T2減去溫度差△T的目標值△Ts來演算冷媒蒸發溫度T3並決定與其演算的T3相對應之開度S以執行電子膨脹閥23a的開度調節。
依據此實施形態的自動販賣機1，冷卻裝置30中之冷媒的膨脹機構23係於冷媒流路L具有可調整其開度S的電子膨脹閥23a，在部分冷卻運轉與整體冷卻運轉任一情況，此電子膨脹閥23a的開度S係藉由控制部40，以作為商品收納庫1a內的溫度的下部空間溫度T1與冷媒蒸發溫度T3之溫度差△T成為既定範圍內之方式進行控制。因此，作成使商品收納庫1a內的商品周圍空氣的實際溫度與冷媒蒸發溫度T3之溫度差△T成為既定範圍內，可執行部分冷卻運轉與整體冷卻運轉。因此，例如，即使因外氣流入使庫內的實際溫度上升，藉由因應於其上升的溫度來調節電子膨脹閥23a的開度S使冷媒蒸發溫度T3上升，在部分冷卻運轉與整體冷卻運轉任一情況，亦能將溫度差△T收斂在既定範圍內。
藉此，即使在商品收納庫內的商品周圍空氣的實際溫度與冷媒蒸發溫度之溫度差有可能變大的狀況下，亦可抑制其庫內的整體及部分的冷卻所需能源。
又，依據本實施形態，如此，在商品收納庫1a內有溫度梯度等，於切換運轉方法之際，即使在依採用商品收納庫1a內的代表溫度的溫度感測器的場所不同，使得來自溫度感測器的空氣之檢出溫度(商品收納庫1a內的代表溫度)與冷媒蒸發溫度T3之溫度差△T有變大的可能之狀況下，藉由選擇適切的位置的溫度感測器，能將溫度差△T收斂在既定範圍內，可抑制其庫內冷卻所需能源。
又，在本實施形態，藉由僅使一個庫內送風扇12之旋轉方向逆轉，以切換前述部分冷卻運轉和前述整體冷卻運轉。因此，可抑制因零件件數增加所致自動販賣機100成本上昇。
接著，針對本實施形態的變形例，參照圖6及圖7作說明。
(變形例1)
於上述的第2實施形態，在作為使商品收納庫1a內的空氣循環的循環風扇方面是設置一個庫內送風扇12。但不受此所限，亦可在商品收納庫1a內設置追加的庫內送風扇13。前述追加的庫內送風扇13係如圖6所示，以設置在背面風道6的上部開口部7的近旁較佳。此處，前述追加的庫內送風扇13係為從商品收納庫1a的背面側朝前面側送風的風扇。
在此情況，控制單元40係在執行前述部分冷卻運轉時，驅動庫內送風扇12正轉，在執行前述整體冷卻運轉時，驅動庫內送風扇12逆轉並使前述追加的庫內送風扇13作動。於此變形例1亦可獲得和上述的第2實施形態同樣的效果。
(變形例2)
於上述的第2實施形態，前述溫度感測器S2係設於背面風道6內，惟，不受此所限，如圖7所示，亦可設於背面風道6外的上部開口部7的近旁。又，於此變形例2中，如上述的變形例1，亦可設置追加的庫內送風扇13。此等變形例亦可獲得和上述的第2實施形態同樣的效果。
此外，在以上的說明中，針對自動販賣機100係商品收納庫1a內的設定溫度TS設為包裝飲料C的凝固點以下而販賣已冷卻成過冷狀態的包裝飲料C之商品的情況作了說明，惟，設定溫度TS不受此所限，亦可為包裝飲料C的凝固點以上。又，進行冷卻以販賣的商品不限於飲料。即便是此等情況，藉由管理溫度差△T以驅動控制冷卻裝置30，能獲得與上述各實施形態同樣的效果。
以上，已針對本發明實施形態及其變形例作了說明，但本發明不受上述實施形態、變形例所限，當然可依據本發明之技術思想進一步變形、變更。
1‧‧‧自動販賣機本體
1a‧‧‧商品收納庫(斷熱庫)
1b‧‧‧機械室
1c‧‧‧斷熱壁
2‧‧‧外門
2a‧‧‧商品樣品室
2f‧‧‧商品取出口
3‧‧‧內門
3a‧‧‧商品搬出口
4‧‧‧商品收納裝置
5‧‧‧商品發射器
6‧‧‧背面風道
7‧‧‧上部開口部
8‧‧‧下部開口部
9‧‧‧中間開口部
10‧‧‧冷卻單元
11‧‧‧庫內熱交換器(蒸發器)
12‧‧‧庫內送風扇(循環風扇)
20‧‧‧冷凝單元
21‧‧‧壓縮機
22‧‧‧庫外熱交換器(凝結器)
23‧‧‧膨脹機構
23a‧‧‧電子膨脹閥
23b‧‧‧毛細管
24‧‧‧庫外送風扇
30‧‧‧冷卻裝置
40‧‧‧控制部
C‧‧‧包裝飲料
S1‧‧‧第1溫度檢出部(第1溫度感測器)
S2‧‧‧第2溫度檢出部(第2溫度感測器)
S3‧‧‧第3溫度檢出部
L‧‧‧冷媒流路
100‧‧‧自動販賣機

Claims (5)

  1. 一種自動販賣機，具有配設於斷熱庫內將複數商品排列收納於上下方向並從位在最下部的商品依序搬出之商品收納裝置、冷卻前述複數商品之冷卻裝置、控制前述冷卻裝置之控制部、及配設於前述斷熱庫內的背面側且在前述斷熱庫的高度方向延伸之背面風道，前述冷卻裝置具有：壓縮冷媒之壓縮機；凝結前述被壓縮的冷媒之凝結器；使前述被凝結的冷媒膨脹之膨脹機構；及設於前述斷熱庫內的下部使冷媒蒸發以冷卻周圍空氣之蒸發器，藉由冷卻前述斷熱庫內的空氣並經由前述背面風道循環而冷卻前述複數商品，前述膨脹機構具有可調整冷媒流路的開度之電子膨脹閥，前述控制部，係在用以驅動前述冷卻裝置以冷卻前述複數商品中的下部側商品之部分冷卻運轉與用以冷卻前述複數商品整體之整體冷卻運轉之任一情況，均以前述斷熱庫內的溫度與前述蒸發器的冷媒蒸發溫度之溫度差可成為既定範圍內之方式控制前述電子膨脹閥的開度。
  2. 如請求項1之自動販賣機，其包含：用以檢出前述斷熱庫內的下部空間的溫度之第1溫度檢出部；及用以檢出前述斷熱庫內的上部空間的溫度之第2溫度檢出部，前述控制部在前述部分冷卻運轉的情況，使用前 述第1溫度檢出部的檢出溫度與前述冷媒蒸發溫度之差作為前述溫度差，在前述整體冷卻運轉的情況，使用前述第2溫度檢出部的檢出溫度與前述冷媒蒸發溫度之差作為前述溫度差。
  3. 如請求項2之自動販賣機，其中前述背面風道係具有：在前述斷熱庫內的上部開口之上部開口部；在前述斷熱庫內的下部開口之下部開口部；及在前述上部開口部與前述下部開口部之間開口的中間開口部，前述蒸發器係配設於前述背面風道的前述下部開口部的近旁，在前述部分冷卻運轉時，前述斷熱庫內的空氣係以從前述中間開口部流入前述背面風道內，在通過前述背面風道之後由前述下部開口部流出之方式流通循環，在前述整體冷卻運轉時，前述斷熱庫內的空氣係以從前述下部開口部流入前述背面風道內，在通過前述背面風道之後由前述上部開口部流出之方式流通循環。
  4. 如請求項3之自動販賣機，其中前述冷卻裝置係含有使前述斷熱庫內的空氣循環之循環風扇，前述控制部係在前述部分冷卻運轉與前述整體冷卻運轉使前述循環風扇之旋轉方向逆轉。
  5. 如請求項2至4中任一項之自動販賣機，其中 前述第1溫度檢出部係設於前述商品收納裝置的下部近旁，前述第2溫度檢出部係設於前述背面風道內或前述背面風道外的前述上部開口部的近旁。
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