(57)【要約】【課題】独立した冷却システムと冷却加温システムを備えた自動販売機で、冷却システムの庫内冷却効率と冷却加温システムの庫内加温効率を向上させるように機械室内の機能部品を配置した自動販売機を提供する。【解決手段】機械室５２内に庫内を冷却および加温する冷却加温サイクルに接続された第１圧縮機５３と第１熱交換器５４と冷媒の流路を切替える流路切替弁５５と、庫内を冷却する冷却サイクルに接続された第２圧縮機５６と凝縮器５７を備え、機械室５２内の前方に第１熱交換器５４と凝縮器５７を隣接配置し、機械室５２内の後方に第１圧縮機５３と第２圧縮機５６を横並びに配置し、前記機械室５２の前方に前記流路切替弁５５を横並びにして配置し、そのソレノイド部６６を一体に配置したものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の庫内に区画して、前記庫内に投入された商品を冷却または加温する商品収納庫と、前記商品収納庫と区画壁によって上下方向に区画形成された機械室を備えた自動販売機において、前記機械室内には前記庫内を冷却および加温する冷却加温装置に接続された第１圧縮機と第１熱交換器と冷媒の流路を切替える複数の流路切替弁と、前記庫内を冷却する冷凍サイクルに接続された第２圧縮機と凝縮器とを備え、前記機械室内の前方に前記第１熱交換器と前記凝縮器を隣接配置し、前記機械室内の後方に前記第１圧縮機と前記第２圧縮機を横並びに配置し、前記機械室に前記複数の流路切替弁を並べて配置し、前記複数の流路切替弁を動作させるソレノイド部を一体に配置したことを特徴とする自動販売機。
【請求項２】
流路切替弁は、機械室の前方に集約配置することを特徴とする請求項１に記載の自動販売機。
【請求項３】
複数の流路切替弁を動作させるソレノイド部をブラケットに一体に配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の自動販売機
【請求項４】
冷却加温システムの冷媒として可燃性冷媒を適用することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の自動販売機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は缶・びん入り飲料商品などの商品を冷却もしくは加温して販売する自動販売機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の自動販売機は省エネを目的に冷却加温するシステムが提案されている。（特許文献１参照）
図５は、特許文献１に記載された従来の自動販売機の冷媒回路図を示すものである。図に示すように、自動販売機の庫内は３つに分割され、冷却専用庫（以下左室という）、冷却加温庫Ｂ（以下中室という）、冷却加温庫Ｃ（以下右室という）にそれぞれ対応して、後に詳述する利用側ユニット１Ａ（特定利用側ユニット）、利用側ユニット１Ｂ及び利用側ユニット１Ｃが設けられ、各ユニットにはそれぞれ送風機が設けられている。自動販売機の庫外側には、熱源側ユニット２及び送風機２０が設けられている。そして、これら熱源側ユニット２、利用側ユニット１Ａ〜１Ｃにて自動販売機の冷却加温装置が構成される。
【０００３】
次に、冷媒回路について説明する。前記熱源側ユニット２は、圧縮機１８と熱源側熱交換器１９と気液分離器２１などから構成されると共に、前記利用側ユニット１Ａ、１Ｂ及び１Ｃは、前記利用側熱交換器１２Ａ、１２Ｂ及び１２Ｃを有している。そして、熱源側熱交換器１９を圧縮機１８の冷媒吐出管３と冷媒吸込管４とに切換弁５Ａ、５Ｂを分岐接続する一方、熱源側ユニット２と利用側ユニット１Ａ、１Ｂ、１Ｃとを接続するユニット間配管６を冷媒吐出管３と分岐接続された高圧ガス管７と、冷媒吸込管４と分岐接続された低圧ガス管８と、液管９とで構成している。
【０００４】
そして、利用側ユニット１Ａの利用側熱交換器１２Ａは、低圧ガス管８と接続されると共に、液管９には電動膨張弁等の冷媒流量制御弁１４を介して接続されている。また、利用側ユニット１Ｂ、１Ｃの利用側熱交換器１２Ｂ、１２Ｃは、高圧ガス管７と低圧ガス管８とにそれぞれ切換弁１０Ａ、１０Ｂ、１１Ａ、１１Ｂを介して分岐接続され、液管９には電動式膨張弁等の冷媒流量制御弁１５、１６を介して接続されている。
【０００５】
尚、電動式膨張弁等の冷媒流量制御弁１７を液管９に介在させている。また、左室は冷却のみ行うため、利用側ユニット１Ａには利用側ユニット１Ｂ、１Ｃの如き切換弁１０Ａ、１０Ｂ、１１Ａ、１１Ｂは設けていないが、切換弁を冷媒吐出管３と冷媒吸込管４とに分岐接続して、加温も可能としても良い。更に、左室を加温専用庫としても良く、その場合には当然に利用側熱交換器１２Ａは高圧ガス管７に接続されることになる。
【０００６】
ここで、従来例の各熱交換器の容量は、利用側熱交換器１２Ｂの容量を１とした場合、利用側熱交換器１２Ｃの容量が２、利用側熱交換器１２Ａの容量が３、熱源側熱交換器１９の容量は６となるように設定されている。
【０００７】
次に、図６は、特許文献１に記載された従来の自動販売機の制御装置の構成図を示すものである。図６に示すように、制御装置Ｃは、汎用マイクロコンピュータ２２により構成されており、入力側には商品の選択ボタンと、左室、中室、右室のそれぞれに取り付けられる温度検出手段としての温度センサ２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃが接続されている。また、マイクロコンピュータ２２の出力側には、各切換弁５Ａ、５Ｂ、１０Ａ、１０Ｂ、１１Ａ、１１Ｂと、各冷媒流量制御弁１４、１５、１６と、冷媒流量制御弁１７と、圧縮機１８、各送風機、及び各商品搬出装置が接続されている。
【０００８】
以上のように構成された自動販売機について、以下その動作を説明する。
【０００９】
まず、左室、中室、右室の全てを冷却庫として商品を冷却する場合について説明する。前記温度センサ２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃが検出した温度が冷却設定温度以上であった場合、前記マイクロコンピュータ２２は、熱源側熱交換器１９の冷媒吐出管３の切換弁５Ａを開き、冷媒吸込管４の切換弁５Ｂを閉じ、且つ、利用側熱交換器１２Ｂ、１２Ｃの高圧ガス管７の切換弁１０Ａ、１１Ａを閉じ、低圧ガス管８の切換弁１０Ｂ、１１Ｂを開く。
【００１０】
これにより、圧縮機１８から吐出された冷媒は、冷媒吐出管３、切換弁５Ａ、熱源側熱交換器１９と順次流れてここで凝縮液化した後、冷媒流量制御弁１７及び液管９を経て、各利用側ユニット１Ａ、１Ｂ、１Ｃの冷媒流量制御弁１４、１５、１６に分配され、ここで減圧される。
【００１１】
尚、このときマイクロコンピュータ２２は、冷媒流量制御弁１７は全開とすると共に、冷媒流量制御弁１４、１５、１６は温度センサ２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃの出力に基づいて絞り量が調節される。然る後、各冷媒流量制御弁１４、１５、１６を経た冷媒は、各利用側熱交換器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃに流入して蒸発気化した後、利用側熱交換器１２Ｂ、１２Ｃからは、切換弁１０Ｂ、１１Ｂを経て低圧ガス管８に入り、利用側熱交換器１２Ａからはそのまま低圧ガス管８に入る。そして、低圧ガス管８で合流した冷媒は、冷媒吸込管４、気液分離器２１を順次経て圧縮機１８に吸い込まれる。
【００１２】
このように、この場合には熱源側熱交換器１９は凝縮器として作用し、全利用側熱交換器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは蒸発器として作用するので、左室、中室、右室の全てが同時に冷却されることになる。また、前述の如く熱源側熱交換器１９の容量は、全利用側熱交換器１２Ａ〜１２Ｃの容量の総和に略等しくなるので、蒸発器として作用する利用側熱交換器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃからの排熱は、熱源側熱交換器１９にて十分に放散できる。次に、左室及び中室を冷却する一方、右室は加温する場合について説明する。
【００１３】
例えば前記温度センサ２３Ａ、２３Ｂが検出した温度が冷却設定温度以上である場合、マイクロコンピュータ２２は熱源側熱交換器１９の切換弁５Ａを開くと共に、切換弁５Ｂを閉じ、且つ、冷却する利用側熱交換器１２Ｂの切換弁１０Ａを閉じ、切換弁１０Ｂは開き、且つ、加温する利用側熱交換器１２Ｃの切換弁１１Ａを開き、切換弁１１Ｂは閉じる。
【００１４】
これにより、圧縮機１８から吐出された冷媒の一部は冷媒吐出管３、切換弁３４Ａを順次経て、熱源側熱交換器１９に流れると共に、残りの冷媒は高圧ガス管７を経て、加温する利用側ユニット１Ｃの切換弁１１Ａから利用側熱交換器１２Ｃへと流入する。
【００１５】
そして、この利用側熱交換器１２Ｃと熱源側熱交換器１９にて凝縮液化される。これら熱交換器１２Ｃ、１９で凝縮液化された冷媒は、液管９を経て利用側ユニット１Ａ、１Ｂの冷媒流量制御弁１４、１５で減圧された後、それぞれの利用側熱交換器１２Ａ、１２Ｂに流入して蒸発気化する。
【００１６】
尚、マイクロコンピュータ２２は、冷媒流量制御弁１６及び冷媒流量制御弁１７を全開とすると共に、冷媒流量制御弁１４、１５は、温度センサ２３Ａ、２３Ｂの出力に基づいて調節する。
【００１７】
利用側熱交換器１２Ａを経た冷媒は低圧ガス管８に、また、利用側熱交換器１２Ｂを経た冷媒は切換弁１０Ｂを経た後低圧ガス管８に流入して合流し、冷媒吸込管４、気液分離
機２１を順次経て圧縮機１８に吸い込まれる。このように、この場合には利用側熱交換器１２Ｃは凝縮器として作用するので、右室は加温され、蒸発器として作用する利用側熱交換器１２Ａ、１２Ｂにて左室及び中室は冷却されることになる。
【００１８】
係る冷却加温同時運転時、利用側ユニット１Ｃの冷媒流量制御弁１６が全開して冷媒圧力損失が生じないようにしているが、液管９内の液冷媒圧力がアンバランスと成らないように、マイクロコンピュータ２２は冷媒流量制御弁１７で圧力調整する。
【００１９】
このように、利用側ユニット１Ｃでは利用側ユニット１Ａ及び１Ｂの冷却時に生じる排熱を利用して右室の加温を行うことができるため、効率的に熱回収及び利用を行うことができ、効率の良い運転を行うことができる。そのため、電気ヒータだけで加温を行っていた従来の自動販売機と比して、電力消費量を減少させることができ、ランニングコストの低減を図ることができる。
【００２０】
次に、左室を冷却すると共に、中室、右室は加温する場合について説明する。
【００２１】
温度センサ２３Ａが検出した温度が冷却設定温度以上である場合、前記マイクロコンピュータ２２は熱源側熱交換器１９の切換弁５Ａ及び５Ｂを閉じ、且つ、加温する利用側熱交換器１２Ｂの切換弁１０Ａを開き、切換弁１０Ｂを閉じ、利用側熱交換器１２Ｃの切換弁１１Ａを開き、切換弁１１Ｂを閉じる。
【００２２】
これにより、圧縮機１８から吐出された冷媒は冷媒吐出管３、高圧ガス管７を経て加温する各利用側ユニット１Ｂ、１Ｃの各切換弁１０Ａ、１１Ａから各利用側熱交換器１２Ｂ、１２Ｃへと流入し、これら利用側熱交換器１２Ｂ、１２Ｃで凝縮液化されるようになる。そして、これら利用側熱交換器１２Ｂ、１２Ｃで凝縮液化された冷媒は、液管３８を経て利用側ユニット１Ａの冷媒流量制御弁１４で減圧された後、利用側熱交換器１２Ａで蒸発気化される。
【００２３】
尚、マイクロコンピュータ２２は冷媒流量制御弁１５、１６及び冷媒流量制御弁１７を全開とすると共に、冷媒流量制御弁１４は温度センサ２３Ａの出力に基づいて調節する。
【００２４】
利用側熱交換器１２Ａを経た冷媒は低圧ガス管８に流入し、冷媒吸込管４、気液分離器２１を順次経て圧縮機１８に吸い込まれる。このように、この場合には凝縮器として作用する利用側熱交換器１２Ｂ、１２Ｃで中室、右室が加温され、蒸発器として作用する利用側熱交換器１２Ａで左室が冷却されるようになる。
【００２５】
以上の如く、利用側ユニット１Ｂ、１Ｃによる加温は、利用側ユニット１Ａの冷却時に生じる排熱を利用して行われるため、効率的に熱回収及び利用を行うことができ、効率の良い運転を行うことができる。
【００２６】
ここで、従来例における各利用側熱交換器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃのそれぞれの容量は、前述の如く利用側熱交換器１２Ａの容量（比率３）＝利用側熱交換器１２Ｂの容量（比率１）＋利用側熱交換器１２Ｃの容量（比率２）とされている。これにより、利用側熱交換器１２Ａが蒸発器として作用する際の排熱を全て利用して利用側熱交換器１２Ｂ、１２Ｃを加温することができるため、熱源側熱交換器１９を使用して排熱処理する必要がなくなり、無駄のない熱回収による効率の良い運転を行うことができる。
【００２７】
従って、この場合にも電気ヒータだけで加温を行っていた従来の自動販売機と比して、電力消費量を削減することができ、ランニングコストの低減を図ることができる。
【００２８】
ここで、外気の熱を利用して冷却加温するこの種のヒートポンプにおいては、圧縮機１８と熱源側熱交換器１９を同一の風路内に設置して放熱ファン２４で同時に熱交換するものが知られている。そして、熱源側熱交換器１９を凝縮器として作用させる場合は、圧縮機１８と熱源側熱交換器１９を同時に空冷できるので都合が良い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２９】
【特許文献１】特開２００１−８４４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
しかしながら、庫内を加温運転する場合に、熱源側熱交換器１９を蒸発器として作用させるので、圧縮機１８の周りの周囲温度は通常外気温度に近いため、高温の圧縮機外郭からの放熱作用のため、圧縮機はかなり温度が低下している。加温運転時には、この圧縮機からの放熱作用は、圧縮機から吐出される冷媒ガスの温度を低下させるために室内側に運ばれる熱量を減少させ室内側での熱交換器の温度を低下させ、その熱交換される熱量を減少させていた。
【００３１】
上記従来の構成では、１つの圧縮機と庫内外に備えた熱交換器への冷媒流路を切替えることで冷却、加温運転を行うため、圧縮機と熱源側熱交換器が放熱ファンで同時に空冷あるいは熱交換されるため、加温運転時においても圧縮機に風が当たることになり、圧縮機から放熱する分だけ加温能力が低下して効率が低下する。
【００３２】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、自動販売機の狭い機械室の中に２つの独立した冷却サイクルと冷却加温サイクルを構成し、冷却サイクルとしての圧縮機と、冷却加温サイクルの圧縮機とを効率よく適正に配置し、その他の構成部品の熱交換器や蒸発皿などを凝縮能力や蒸発能力を高めるように機械室内に配置して、冷却若しくは加温用の圧縮機からの放熱作用を抑制して、室内側に運ばれる熱量を維持させ室内側での熱交換器の温度を適温に維持し、加温効率を高めることができる自動販売機を提供することを目的とする。
【００３３】
また本発明は、冷温切替のための流路切替弁が増えることによる、サービス性の悪化、ハーネス処理等の作業性の悪化、配管接触やソレノイド付け間違い等の品質劣化を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３４】
上記従来の課題を解決するために、本発明の自動販売機は、機械室内に庫内を冷却および加温する冷却加温装置に接続された第１圧縮機と第１熱交換器と冷媒の流路を切替える複数の流路切替弁と、庫内を冷却する冷凍サイクルに接続された第２圧縮機と凝縮器とを備え、前記機械室内の前方に前記第１熱交換器と前記凝縮器を隣接配置し、前記機械室内の後方に前記第１圧縮機と前記第２圧縮機を横並びに配置し、前記機械室に前記複数の流路切替弁を並べて配置し、前記複数の流路切替弁を動作させるソレノイド部を一体に配置したものである。
【００３５】
これによって、機械室内のスペースを有効に活用することができ、冷却室用と冷却加温用室を独立した冷却加温サイクルで冷却または加温するので効率よく庫内適温化を図ることが出来るとともに、サービス時にユニットを取り出さずに流路切替弁の交換が出来、また、ソレノイド部が一体であるため、ハーネス処理等の作業性を簡略化でき、配管固定もやりやすく、作業性が向上でき、配管接触やソレノイドの付け間違いによる品質劣化を抑制することができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の自動販売機は冷却加温システムの加温効率を高め、サービス性と品質を向上させた自動販売機とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態１の自動販売機の正面図
【図２】同実施の形態の自動販売機の縦断面図
【図３】同実施の形態の自動販売機の機械室の平面図
【図４】同実施の形態の自動販売機の機械室の要部斜視図
【図５】従来の自動販売機の冷媒回路図
【図６】従来の自動販売機の制御装置の構成図
【発明を実施するための形態】
【００３８】
請求項１に記載の発明は、複数の庫内に区画して、前記庫内に投入された商品を冷却または加温する商品収納庫と、前記商品収納庫と区画壁によって上下方向に区画形成された機械室を備えた自動販売機において、前記機械室内には前記庫内を冷却および加温する冷却加温装置に接続された第１圧縮機と第１熱交換器と冷媒の流路を切替える複数の流路切替弁と、前記庫内を冷却する冷凍サイクルに接続された第２圧縮機と凝縮器とを備え、前記機械室内の前方に前記第１熱交換器と前記凝縮器を隣接配置し、前記機械室内の後方に前記第１圧縮機と前記第２圧縮機を横並びに配置し、前記機械室に前記複数の流路切替弁を並べて配置し、前記複数の流路切替弁を動作させるソレノイド部を一体に配置したものであり、機械室内のスペースを有効に活用することができ、冷却室用と冷却加温用室を独立した冷却加温サイクルで冷却または加温するので効率よく庫内適温化を図ることが出来るとともに、サービス性と品質を向上することができる。
【００３９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、流路切替弁は、機械室の前方に集約配置するものであり、サービス時にユニットを引き出さずに前方より流路切替弁を交換できることからサービス性を高めることができる。
【００４０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、複数の流路切替弁を動作させるソレノイド部をブラケットに一体に配置したものであり、一体にする際、ハーネス処理をまとめることでユニット製作におけるハーネス処理等の作業性を簡略化でき、また、一体で固定することにより、流路切替弁に繋がる配管を一括して固定できるため、配管接触やソレノイドの付け間違いによる品質劣化を抑制することができる。
【００４１】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、冷却加温システムの冷媒として可燃性冷媒を適用するものであり、効率よく庫内適温化を図ることが出来き、消費電力量をさらに削減することができる。
【００４２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、従来例または先に説明した実施の形態と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００４３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における自動販売機の正面図、図２は同実施の形態の自動販売機の縦断面図である。図３は同実施の形態の自動販売機の機械室の平面図である。図４は同実施の形態の自動販売機の機械室の要部斜視図である。
【００４４】
図１において、自動販売機３０は缶飲料商品を冷却あるいは加温販売するものであり、
前面に開口した断熱箱体からなる本体３１と、この本体３１に一側を回動自在に枢支された開閉自在の前面扉３２とから構成されている。前面扉３２の下部には販売口３３が配置されている。
【００４５】
この前面扉３２の後方には、前面に断熱扉（図示しない）を有する商品収納庫３４が本体３１内に形成されている。この商品収納庫３４内は図１のように、内部に断熱材が充填された区画壁３５と３６により左右３室に区画されており、区画壁３５の左側に冷却庫３７が形成され、区画壁３５と区画壁３６間に位置した中央に冷却と加温のいずれかを選択して切り替え可能な冷却加温庫３８が形成され、区画壁３６の右側にも冷却と加温のいずれかを選択して切り替え可能な冷却加温庫３９が形成されている。
【００４６】
またそれぞれ室内には収納棚４０が商品収納庫３４の上部に吊下げられており、商品４１が内部に収納されている。そして収納棚４０の下部には選択された商品を搬出する搬出装置４２が配置され、１個ずつ商品４１を下方に落下させる。搬出装置４２の下方には販売口３３に向かって傾斜したシュート４３が配置されており、各収納棚４０から排出された商品４１は、このシュート４３上に落下し、転動して販売口３３に導かれるものである。
【００４７】
シュート４３の下側には冷却庫３７、冷却加温庫３８、３９にそれぞれ対応して冷却室４４、冷却加温室４５、４６が備えられている。冷却室４４内には蒸発器４７、冷却加温室４５内には蒸発器４８、加温時に通電して加温室とする電気ヒータ４９を備えている。また冷却加温室４６内には室内熱交換器５０と、加温時に室内熱交換器５０の補助として通電可能な補助電気ヒータ６４を備えている。また各室にはそれぞれ庫内ファン（図示しない）があり、強制送風して庫内を強制的に循環させ、各室それぞれに備えた庫内センサー（図示しない）によって庫内を適温に制御する。
【００４８】
本体３１の下方には、商品収納庫３４の下部に備えた区画壁５１によって区画された機械室５２を形成している。
【００４９】
機械室５２は、室内熱交換器５０と環状に接続される第１圧縮機５３と第１熱交換器５４と冷媒の流路を切替える流路切替弁５５などで構成された冷却加温サイクル、また蒸発器４７、４８と環状に接続される第２圧縮機５６と凝縮器５７と蒸発器４７、４８への冷媒の流路を切替える三方弁５８などで構成された冷却サイクルとなっている。流路切替弁５５は４つの切替弁で構成されており、冷却加温庫３９が冷却される時、冷媒流路として開かれる高圧側冷却用切替弁５５ａと低圧側冷却用切替弁５５ｂを備え、冷却加温庫３９が加温される時、冷媒流路として開かれる高圧側加温用切替弁５５ｃと低圧側加温用切替弁５５ｄを備えている。
【００５０】
図３のように第１熱交換器５４と凝縮器５７はフィンチューブ式の熱交換器で、共通のフィンチューブを貫通させてお互いに前後方向に重ねて形成した一体型の熱交換器いわゆるカスケード式熱交換器５９として形成されている。図のように機械室５２内の前方、すなわち自動販売機３０の前面扉３２側で、左右方向でほぼ中央位置にカスケード式熱交換器５９が配置し、機械室５２内の後方には第１圧縮機５３と第２圧縮機５６が横並びに配置されている。第２圧縮機５６はカスケード式熱交換器５９のほぼ真後ろの位置に設置している。第１圧縮機５３の前方でカスケード式熱交換器５９の横方向にはスペースが形成されていて、この部分に流路切替弁５５が側面に対して横並びに配置し、第１圧縮機５３と第１熱交換器５４と室内熱交換器５０を環状に接続する配管系や減圧手段などが集約されている。
【００５１】
また冷却庫３７、冷却加温庫３８、３９で発生した除霜水を回収して溜める蒸発皿６０
がカスケード式熱交換器５９の側部に配置し、機械室５２の両側部に蒸発皿６０と、流路切替弁５５やその他の配管系などが配置し、その間にカスケード式熱交換器５９が配置する構成となっている。蒸発皿６０は機械室５２の前方から後方に向かって形成され略矩形状に形成されている。具体的には第２圧縮機５６の側部まで延びて配置している。このため、流路切替弁５５の故障時には前面扉３２を開放すればユニットを引き出さずに前方に引き出せるように形成されているので作業性が向上する。
【００５２】
またカスケード式熱交換器５９の後方に２個のファン６１（自動販売機３０を前から見た場合、左ファン６１ａ、右ファン６１ｂ）が近接配置し、機械室５２の前面から空気を強制的に吸い込み、カスケード式熱交換器５９を介して機械室５２内に空気を取り込んでいる。ファン６１と、第１圧縮機５３と第２圧縮機５６の間には空気を案内するガイド部材６２が形成され、ガイド部材６２はファン６１からの空気が蒸発皿６０に直接案内されるように、ファン６１と、第１圧縮機５３と第２圧縮機５６の間を仕切るように形成されている。
【００５３】
蒸発皿６０の後方には三方弁５８が配置している。第１圧縮機５３と第２圧縮機５６にはそれぞれ自然冷媒が封入される第１封入パイプと第２封入パイプが機械室５２前方に向かって形成され、それぞれのパイプには第１接続パイプ５３ｂと第２接続パイプ５６ｂとが接続されて、機械室５２後方に向かうように曲げて設置されている。
【００５４】
このため、市場に設置された自動販売機３０の冷媒廃棄や回収作業を行うとき、機械室５２を外して作業する必要が無く、自動販売機３０の後方からそのまま作業できるので、冷媒廃棄、回収作業を容易にできる。
【００５５】
また図４のように流路切替弁５５の上部は流路切替弁５５を駆動するための脱着可能なソレノイド６６がソレノイドブラケット６７に横並びに配置されている。ここで、ソレノイド６６を設置するときはひとつの流路切替弁５５ａとソレノイド６６ａを固定すると全てのソレノイド６６と流路切替弁５５が各々の対応するものに接続される。このため、作業時にソレノイド６６の付け間違いを防止でき、また、ハーネス処理を容易に行え、作業性を向上できる。また、ソレノイドブラケット６７をユニットベース上にビス等で完全固定することで流路切替弁５５とそれに繋がる配管系を完全固定できるので配管接触等の品質劣化を防ぐことができる。
【００５６】
以上のように構成された自動販売機について、以下その動作、作用を説明する。
【００５７】
まず、冷却庫３７、冷却加温庫３８、３９がすべて冷却庫として商品を冷却する場合、すなわち冷却加温庫３９は、高圧側冷却用切替弁５５ａと低圧側冷却用切替弁５５ｂが開放され、他の切替弁５５ｃ、５５ｄが閉じた状態でカスケード式熱交換器５９として組み込まれた第１熱交換器５４が凝縮器として、室内熱交換器５０が蒸発器として作用し、冷却庫３９として形成される。
【００５８】
機械室５２内に備えた２個のファン６１（６１ａ、６１ｂ）は外気温度と圧縮機のＯＮ／ＯＦＦによって制御される。具体的には外気温度が２５℃以上の場合、第１圧縮機５３と第２圧縮機５６のどちらか一方が駆動している時は左右ファン６１ａ、６１ｂ共に駆動し、どちらの圧縮機も停止している時は右ファン６１ｂのみ低速で駆動させている。これは第１圧縮機５３側の冷却加温サイクル側に封入されている冷媒が可燃性を有する自然冷媒（たとえばイソブタンやプロパン）であり、第２圧縮機５６側の冷却サイクルの冷媒も同様であり、万一、冷媒が漏れても機械室５２内に滞留しないように右ファン６１ｂを駆動させて滞留を防止し機械室５２外へ冷媒を排出するためである。
【００５９】
またファン６１は第２圧縮機５６が駆動している時は、左右ファン６１共に高速で駆動させている。すなわち左ファン６１ａと右ファン６１ｂは外気温と圧縮機のＯＮ／ＯＦＦによって入力電圧を２４Ｖと１７Ｖに個別に切替え可能で一定速で駆動させる。
【００６０】
また外気温度が１０〜２５℃の場合では、ファン６１は電圧１７Ｖで低速で駆動している。この温度帯ではファン６１を電圧２４Ｖかけて駆動させる必要は無く低速駆動させることで消費電力量を低減することができる。どちらの圧縮機もＯＦＦのときは上記記載と同様に冷媒が漏れたときの機械室５２内に滞留して着火源になるのを防止するために、一方のファンのみを駆動させて強制排出している。
【００６１】
また１０℃以下の低外気温時には圧縮機の駆動に関係なく常に２つのファン６１のうちの右ファン６１ｂのみを電圧１７Ｖで低速で駆動させている。これは冷却加温サイクル側凝縮能力過多となって、凝縮器となる第１熱交換器５４内に液冷媒が滞留してしまい、冷媒循環量不足となって冷却庫３９が適温に冷えないため、カスケード式熱交換器５９の熱交換効率を低減させるために圧縮機のＯＮ／ＯＦＦにかかわらず右ファン６１ｂのみを低回転で駆動する制御として庫内の冷却性能を維持している。
【００６２】
そして上記条件でファン６１を駆動させて、機械室５２の前方から強制的に取り入れた空気はカスケード式熱交換器５９を通って、冷媒の過熱を取り除き、ファン６１から吐出された空気はすべてガイド部材６２によって蒸発皿６０の方へガイドされる。蒸発皿６０へ案内された空気は蒸発皿６０の後方へ延びる壁面６０ａが風路構成の一部となって空気を機械室５２の後方すなわち第２圧縮機５６へ導くように形成されるので、第２圧縮機５６を冷却することができる。これによって蒸発皿６０内の水の蒸発性能を向上させることができる。またファン６１から吐出される空気はすべて直接蒸発皿６０に導かれるとしたが、ガイド部材６２の一部に開口部６２ａを第２圧縮機５６の前方に位置する部分に形成して、一部の空気が直接案内されるようにしてもよい。これによって高外気温時に第２圧縮機５６の温度が上昇しすぎて保護装置が働き駆動が停止するのを防止することが出来る。
【００６３】
基本的には第１圧縮機５２、第２圧縮機５６にはファン６１によって強制対流しないように空気を導かない構成とし、圧縮機の放熱作用を促進しないようにしている。これは上記にも述べたが可燃性冷媒を使用し、かつ性能が確保できる程度に冷媒封入量を削減しているので、圧縮機の放熱作用によって冷媒が圧縮機内のオイルに溶け込んで循環する冷媒ガス量が低減しないようにするためである。
【００６４】
次に庫内設定が冷却庫３７、冷却加温庫３８が加温庫３８とし、冷却加温庫３９が冷却庫３９として切替えられて場合、すなわち加温庫３８は三方弁５８によって蒸発器４８に冷媒が循環しないように切替えて電気ヒータ４９を通電し設定した場合もファン６１の制御は上記の設定と同じように駆動する。
【００６５】
この場合も、１０℃以下の低外気で冷却庫３９の凝縮能力が過多となって庫内が冷えないため、第１熱交換器５３の熱交換効率を低減するために右ファン６１ｂのみを低回転で駆動し、これによって冷却庫３９の冷却性能を維持している。
【００６６】
次に冷却加温庫３９が加温庫３９に設定された場合の、冷却加温システム制御と加温庫３９の室内熱交換器５０近傍に備えた補助電気ヒータ６４の制御を外気温度別に説明する。
【００６７】
外気温度が２５℃以上の場合は冷却加温サイクルの運転を停止し、補助電気ヒータ６４のみで加温庫３９内の商品を適温に加温する。外気温度２５℃以上になると蒸発器として
作用する第１熱交換器５４の蒸発圧力が高くなり、第１圧縮機５３の吸入圧力も高くなってしまう傾向がある。このため第１圧縮機５３の運転を停止して、圧縮機の信頼性を確保している。
【００６８】
また冷却庫３７、３８の冷却性能を確保するために左右ファン６１ａ、６１ｂは２４Ｖの電圧をかけて高速回転させている。これによって凝縮器５７の熱交換効率を高めて冷却性能を確保している。
【００６９】
外気温度１０〜２５℃では第１圧縮機５３を駆動し、高圧側加温用切替弁５５ｃと低圧側加温用切替弁５５ｄが開放され、他の切替弁５５ａ、５５ｂが閉じた状態でカスケード式熱交換器５９として一体化された第１熱交換器５４が蒸発器として、室内熱交換器５０が凝縮器として作用させて商品を加温している。このとき補助電気ヒータ６４は停止して冷却加温システムのみで庫内を加温制御している。
【００７０】
また第１熱交換器５４が凝縮器５７の排熱回収の向上を高めるために左右ファン６１ａ、６１ｂともに駆動させている。この時はファン６１を低電圧で回転し効率よく駆動させている。またこの温度帯の時期では補助電気ヒータ６４に通電しないので、消費電力量を大幅に低減することが出来る。
【００７１】
外気温度が１０℃以下の低外気温時は、冷却加温システムによる加温と補助電気ヒータ６４の通電により庫内を加温制御している。特に商品が外から新しく投入された時は、商品温度もほぼ外気温と同等の温度なので急速に加温する必要がある。このため補助電気ヒータ６４を通電することで、初期時の加温性能を高める。
【００７２】
また第１圧縮機５３をインバータ圧縮機とすることで、商品投入時には高速回転で第１圧縮機５３を駆動し補助電気ヒータ６４も連続通電することで、商品をはやく適温にすることができるので販売機会を増やすことができる。商品が適温に加温され販売待機状態の間は電気ヒータ６４をＯＦＦし、第１圧縮機５３を低速回転で駆動することで効率よく加温状態を保持しながら消費電力量を低減することができる。
【００７３】
またこの外気温度帯でもファン６１は低速回転で駆動し、カスケード式熱交換器５９の効率を高めている。つまりファン６１は常にどちらか一方のファンを回転させ、かつ外気温度に応じて入力電圧値を切替えて駆動しているので、第１の作用効果として可燃性冷媒の漏れによる滞留防止をし、第２の作用効果としてカスケード式熱交換器の能力を操作して、冷却加温システムの冷却加温庫３９の冷却あるいは加温性能を維持することができる。
【００７４】
そして上記条件でファン６１を駆動させて、機械室５２の前方から強制的に取り入れた空気はカスケード式熱交換器５９を通って、冷媒の過熱を取り除き、ファン６１から吐出された空気はすべてガイド部材６２によって蒸発皿６０の方へガイドされる。蒸発皿６０へ案内された空気は蒸発皿６０の後方へ延びる壁面６０ａが風路構成の一部となって空気を機械室５２の後方すなわち第２圧縮機５６へ導くように形成されるので、第２圧縮機５６を冷却することができる。これによって蒸発皿６０内の水の蒸発性能を向上させることができる。
【００７５】
またファン６１から吐出される空気はすべて直接蒸発皿６０に導かれるとしたが、ガイド部材６２の一部に開口部６２ａを第２圧縮機５６の前方に位置する部分に形成して、一部の空気が直接案内されるようにしてもよい。これによって高外気温時に第２圧縮機５６の温度が上昇しすぎて保護装置が働き駆動が停止するのを防止することが出来る。
【００７６】
基本的には第１圧縮機５２、第２圧縮機５６にはファン６１によって強制対流しないように空気を導かない構成とし、圧縮機の放熱作用を促進しないようにしている。これは上記にも述べたが可燃性冷媒を使用し、かつ性能が確保できる程度に冷媒封入量を削減しているので、圧縮機の放熱作用によって冷媒が圧縮機内のオイルに溶け込んで循環する冷媒ガス量が低減しないようにするためである。
【００７７】
特に第１圧縮機５３の方熱作用をできるだけ低減し、庫内側に運ばれる熱量を維持させ庫内側の室内熱交換器５０の温度を適温に維持するために第１圧縮機５３の上面、側面すべてを樹脂製のケース６５で囲って空気対流による方熱作用を低減すれば、さらに加温効率を高めることができる。またケース６５で囲うことでさらに、圧縮機内での冷媒がオイルに溶け込む量を低減することができ、冷媒の循環量を高めることができ、可燃性防止のため少冷媒化をさらに実現することが出来る。
【００７８】
また、機械室内の後方に第１圧縮機５３と第２圧縮機５６を横並びに配置し、機械室５２に複数の流路切替弁５５を並べて配置し、複数の流路切替弁５５を動作させるソレノイド６６を一体に配置したものであり、機械室内のスペースを有効に活用することができ、冷却室用と冷却加温用室を独立した冷却加温サイクルで冷却または加温するので効率よく庫内適温化を図ることが出来るとともに、サービス性と品質を向上することができる。
【００７９】
また、流路切替弁５５は、機械室５２の前方に集約配置するものであり、サービス時にユニットを引き出さずに前方より流路切替弁５５を交換できることからサービス性を高めることができる。
【００８０】
また、複数の流路切替弁５５を動作させるソレノイド６６をブラケット６７に一体に配置したものであり、一体にする際、ハーネス処理をまとめることでユニット製作におけるハーネス処理等の作業性を簡略化でき、また、一体で固定することにより、流路切替弁に繋がる配管を一括して固定できるため、配管接触やソレノイドの付け間違いによる品質劣化を抑制することができる。
【００８１】
また、冷却加温システムの冷媒として可燃性冷媒を適用するものであり、効率よく庫内適温化を図ることが出来き、消費電力量をさらに削減することができる。
【００８２】
したがって、冷却加温サイクルの構成部品と冷却サイクルの構成部品を上記のように機械室内に配置することで冷却加温サイクルの加温効率を高め、同時に冷却サイクルの冷却効率を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
以上のように本発明にかかる自動販売機は、冷却加温システムの加温効率を高め、可燃性冷媒の少量化を図り、サービス性、作業性に優れているので、カップ自動販売機にも適用できる。
【符号の説明】
【００８４】
３０  自動販売機
３７  冷却庫
３８、３９  冷却加温庫
４７、４８  蒸発器
５０  室内熱交換器
５２  機械室
５３  第１圧縮機
５４  第１熱交換器
５５  流路切替弁
５６  第２圧縮機
５７  凝縮器
５９  カスケード式熱交換器
６６  ソレノイド
６７  ソレノイドブラケット
【図１】
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【図２】
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【図６】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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