(57)【要約】【課題】２台の圧縮機を使用し冷却専用回路、冷却加熱用回路とを有する冷媒回路装置であっても、効率よくヒートポンプ運転する冷媒回路装置を提供することを目的とする。【解決手段】冷却加熱室を冷却加熱用圧縮機、庫内熱交換器、膨張器、庫外熱交換器、四方弁と有して構成し、ヒートポンプ運転にて加熱を行う冷却加熱用冷媒回路と、冷却室を冷却用圧縮機、凝縮器、膨張器、蒸発器と有して冷却を行う冷却用冷媒回路とを備え、庫外熱交換器と凝縮器とが互いに熱交換可能となる態様で構成された冷媒回路装置において、冷却加熱用冷媒回路の膨張器と冷却加熱用圧縮機と間の配管と、冷却用冷媒回路の高圧側配管とを熱交換させる回路間熱交換器を有することにより、効率よくヒートポンプ運転を行う。【選択図】図４
2010060228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却加熱室の内部に配設された庫内熱交換器と、前記冷却加熱室の外部に配設された冷却加熱用圧縮機、膨張器および庫外熱交換器とを有してなり、冷却運転の場合には、前記冷却加熱用圧縮機で圧縮させた冷媒を前記庫外熱交換器で凝縮させ、かつ前記庫内熱交換器で蒸発させることにより前記冷却加熱室を冷却する一方、加熱運転の場合には、前記冷却加熱用圧縮機で圧縮させた冷媒を前記庫内熱交換器で凝縮させ、かつ前記庫外熱交換器で蒸発させることにより前記冷却加熱室を加熱する冷却加熱用冷媒回路と、冷却室の内部に配設された蒸発器と、前記冷却室の外部に配設された冷却用圧縮機、第２の膨張器および凝縮器とを有してなり、前記冷却用圧縮機で圧縮させた冷媒を前記凝縮器で凝縮させ、かつ前記蒸発器で蒸発させることにより前記冷却室を冷却する冷却用冷媒回路と
を備え、
前記庫外熱交換器と前記凝縮器とが互いに熱交換可能となる態様で構成された冷媒回路装置において、
前記冷却加熱用冷媒回路の前記膨張器と前記冷却加熱用圧縮機と間の配管と、前記冷却用冷媒回路の高圧側配管とを熱交換させる回路間熱交換器を有することを特徴とする冷媒回路装置。
【請求項２】
前記回路間熱交換器は、断熱材で覆われていることを特徴とする請求項１に記載の冷媒回路装置。
【請求項３】
前記回路間熱交換器は、冷却加熱用冷媒回路の加熱運転時において前記庫外熱交換器の上流側に設置され、かつ、冷却用冷媒回路の前記凝縮器よりも上流側に設置されていることを特徴とする請求項１ないし２のいずれかに記載の冷媒回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、缶、ビン、パック、ペットボトル等の容器に入れた飲料等の商品を冷媒回路にて冷却または加熱して販売に供する自動販売機に適用される冷媒回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の地球温暖化に対して二酸化炭素の排出量削減が課題となっており、自動販売機も省エネ型が開発されている。その１方式として従来は排熱していた凝縮器の熱を庫内の加熱に利用するヒートポンプ方式の自動販売機が注目されている。
【０００３】
ヒートポンプ方式の自動販売機では、冷却室には冷却専用の冷媒回路を使用し、冷却加熱室には該冷媒回路とは独立してヒートポンプ方式にて冷却加熱を選択的に切り替える冷却加熱兼用の冷媒回路を組み合わせて使用するものが提案されている。
【０００４】
この種の冷媒回路装置では、冷却専用冷媒回路と冷却加熱用冷媒回路との２台の圧縮機を使用することになるので、コストアップになる。しかし、冷却加熱用冷媒回路の圧縮機は、冷却または加熱で選択的に使用されるので、それぞれの運転時における凝縮圧力と蒸発圧力との圧力差が小さくなる結果、圧縮機運転の信頼性を向上させる効果はある。しかも、冷却専用冷媒回路の凝縮器と冷却加熱用冷媒回路の庫外熱交換器とを共通のフィンを使用したフィンチューブ式熱交換器にて構成することにより、蒸発器として作用する庫外熱交換器の蒸発熱を利用して凝縮器を冷却することにより、冷媒回路の効率を上げることができる可能性がある。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−４８６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の冷媒回路装置は、冷却専用冷媒回路の凝縮器と冷却加熱用冷媒回路の庫外熱交換器とを共通のフィンを使用して、薄いフィン内の熱伝導により相互の熱交換を行っている。したがって、熱交換器の伝熱管からの熱は、フィン内の熱伝導よりむしろフィン表面より外部空気に放熱されるので、所望の熱伝導量が得にくいという問題点がある。また、庫外熱交換器が蒸発器として使用される場合には、庫外空気により結露する。しいてはフィン表面に着霜が生じるためにフィンピッチを狭くできずにフィン枚数に設置の制約があるため、共通のフィンを使用した熱交換器は熱伝導量が不足するという問題点もある。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みなされたもので、２台の圧縮機を使用し冷却専用回路、冷却加熱用回路とを有する冷媒回路装置であっても、効率よくヒートポンプ運転する冷媒回路装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る冷媒回路装置は、冷却加熱室の内部に配設された庫内熱交換器と、前記冷却加熱室の外部に配設された冷却加熱用圧縮機、膨張器および庫外熱交換器とを有してなり、冷却運転の場合には、前記冷却加熱用圧縮機で圧縮させた冷媒を前記庫外熱交換器で凝縮させ、かつ前記庫内熱交換器で蒸発させることにより前記冷却加熱室を冷却する一方、加熱運転の場合には、前記冷却加熱用圧縮機で圧縮させた冷媒を前記庫内熱交換器で凝縮させ、かつ前記庫外熱交換器で蒸発させることにより前記冷却加熱室を加熱する冷却加熱用冷媒回路と、冷却室の内部に配設された蒸発器と、前記冷却室の外部に配設された冷却用圧縮機、第２の膨張器および凝縮器とを有してなり、前記冷却用圧縮機で圧縮させた冷媒を前記凝縮器で凝縮させ、かつ前記蒸発器で蒸発させることにより前記冷却室を冷却する冷却用冷媒回路とを備え、前記庫外熱交換器と前記凝縮器とが互いに熱交換可能となる態様で構成された冷媒回路装置において、前記冷却加熱用冷媒回路の前記膨張器と前記冷却加熱用圧縮機と間の配管と、前記冷却用冷媒回路の高圧側配管とを熱交換させる回路間熱交換器を有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項２に係る冷媒回路装置は、請求項１において、前記回路間熱交換器は、断熱材で覆われていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項３に係る冷媒回路装置は、請求項１または２において、前記回路間熱交換器は、冷却加熱用冷媒回路の加熱運転時において前記庫外熱交換器の上流側に設置され、かつ、冷却用冷媒回路の前記凝縮器よりも上流側に設置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る請求項１の冷媒回路装置は、冷却加熱室の内部に配設された庫内熱交換器と、前記冷却加熱室の外部に配設された冷却加熱用圧縮機、膨張器および庫外熱交換器とを有してなり、冷却運転の場合には、前記冷却加熱用圧縮機で圧縮させた冷媒を前記庫外熱交換器で凝縮させ、かつ前記庫内熱交換器で蒸発させることにより前記冷却加熱室を冷却する一方、加熱運転の場合には、前記冷却加熱用圧縮機で圧縮させた冷媒を前記庫内熱交換器で凝縮させ、かつ前記庫外熱交換器で蒸発させることにより前記冷却加熱室を加熱する冷却加熱用冷媒回路と、冷却室の内部に配設された蒸発器と、前記冷却室の外部に配設された冷却用圧縮機、第２の膨張器および凝縮器とを有してなり、前記冷却用圧縮機で圧縮させた冷媒を前記凝縮器で凝縮させ、かつ前記蒸発器で蒸発させることにより前記冷却室を冷却する冷却用冷媒回路とを備え、前記庫外熱交換器と前記凝縮器とが互いに熱交換可能となる態様で構成された冷媒回路装置において、前記冷却加熱用冷媒回路の前記膨張器と前記冷却加熱用圧縮機と間の配管と、前記冷却用冷媒回路の高圧側配管とを熱交換させる回路間熱交換器を有することにより、高温の高圧側配管と低温の低圧側配管とが直接熱交換が出来るので、冷却用冷媒回路の高圧側の凝縮行程による凝縮能力、および、冷却加熱用冷媒回路の低圧側の蒸発行程による蒸発能力が増加する結果、効率良くヒートポンプ運転することができる。
【００１１】
本発明に係る請求項２の冷媒回路装置は、前記回路間熱交換器は、断熱材で覆われていることにより、高温の高圧側配管と低温の低圧側配管より外気に放熱して温度差が小さくなることが抑制される結果、さらに効率良くヒートポンプ運転することができる。
【００１２】
本発明に係る請求項３の冷媒回路装置は、前記回路間熱交換器が冷却加熱用冷媒回路の加熱運転時において前記庫外熱交換器の上流側に設置され、かつ、冷却用冷媒回路の前記凝縮器よりも上流側に設置されていることにより、圧縮機から吐出された直後の高温冷媒と膨張器から膨張された直後の低温冷媒とが配管を介して直接熱交換が出来るので、熱交換時の温度差が大きくなり、さらに効率良くヒートポンプ運転することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る自動販売機の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【００１４】
まず、本発明の実施例に係る冷媒回路装置について図１―７を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施例に係る冷媒回路装置を搭載した自動販売機を示す斜視図、図２は、図１に示した自動販売機の正面右商品収納庫側の断面図であり、図３は、図１に示した自動販売機の正面中商品収納庫側の断面図である。図４は本発明の実施例に係る冷媒回路装置の冷媒回路図であり、図５は本発明の実施例に係る回路管熱交換器の断面図を示す。図６は図１に示した自動販売機の制御装置のブロック図であり、図７は全商品収納庫を冷却したときの冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【００１５】
これら図において、自動販売機は、前面が開口した直方状の断熱体として形成された本体キャビネット１０と、その前面に設けられた外扉２０および内扉３０と、本体キャビネット１０の内部を上下２段に底板１１にて区画形成し、上部を例えば２つの断熱仕切板４０ｗによって仕切られた３つの独立した商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃと、下部に商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃを冷却もしくは加熱する冷却／加熱ユニット６０を収納する機械室５０と、外扉２０の内側に配設され、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃ内の庫内温度センサＴａ、Ｔｂ、Ｔｃにより自動販売機の冷却、加熱運転などを制御する制御手段９０と、を有して構成されている。
【００１６】
より詳細に説明すると、外扉２０は、本体キャビネット１０の前面開口を開閉するためのものであり、図には明示していないが、この外扉２０の前面には、販売する商品の見本を展示する商品展示室、販売する商品を選択するための選択ボタン、貨幣を投入するための貨幣投入口、払い出された商品を取り出すための商品取出口２１等々、商品の販売に必要となる構成が配置してある。
【００１７】
内扉３０は、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃの前面を開閉し、内部の商品を保温するものであり、上下２段に分割され内部に断熱体を有する箱型形状の構造体である。上側の内扉３０ａは、一端を外扉２０に枢軸し、他端を外扉２０に係着して、外扉２０の開放と同時に上側の内扉３０ａを開放させて、商品の補充を容易にするものである。下側の内扉３０ｂは、一端を本体キャビネット１０に枢軸し、他端を本体キャビネット１０に不図示の掛金にて掛着して、外扉２０を開放したときには、閉止した状態であり、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃ内の冷気もしくは暖気が流出することを防ぎ、メンテナンス時など必要に応じて開放できるものである。
【００１８】
商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、缶入り飲料やペットボトル入り飲料等の商品を所望の温度に維持した状態で収容するためのものであり、正面より見て左室４０ａ、中室４０ｂ、右室４０ｃとも称し、その収納庫の容量は商品収納庫４０ａ、４０ｃ、４０ｂの順番に大きな態様で配分されている。本実施例では、左室４０ａを冷却専用とし３列の商品Ｓが収容され、中室４０ｂ、右室４０ｃを冷却加熱兼用として、それぞれ２列、１列の商品Ｓが収容され、季節の需要に応じて冷却または加熱に切り替えられる。特に、中室４０ｂは、季節の需要にきめ細かく冷却加熱の商品Ｓを切り替えられるように１列にて構成されているので、収納庫の幅が狭くなっている。なお、中室４０ｂの加熱は、ヒートポンプ運転を使用せずに電気ヒータ加熱により行われる。
【００１９】
また、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃには、それぞれ、商品を上下方向に沿って並ぶ態様で収納し、販売信号により1個ずつ商品を排出するための商品搬出機構を備えた商品収納ラックＲ、排出された商品Ｓを内扉３０ｂに取設された搬出扉３１を介して外扉の販売口２１へ搬出する商品搬出シュート４２を有している。
【００２０】
冷却／加熱ユニット６０は、右室４０ｃの冷却加熱室を冷却加熱する冷却加熱用冷媒回路６０Aと左室４０ａ、中室４０ｂの冷却室を冷却する冷却用冷媒回路７０Ａの２つの冷凍回路と、中室４０ｂを加熱するヒータ７６を有している。なお、中室４０ｂは冷却加熱を行うが、冷凍回路からみて冷却室という。
【００２１】
冷却加熱用冷媒回路６０Aは、図２，４に示すように機械室５０内に設置された冷却加熱用圧縮機６１から四方弁６２を介して、底板１１を跨ぐように庫内熱交換器６５に配管接続され、さらに底板１１を跨ぐように戻り機械室５０内に設置された膨張器６４、回路間熱交換器８０、庫外熱交換器６３を経由して、四方弁６２を介して冷却加熱用圧縮機６１に配管接続されている。
【００２２】
加熱冷却用回路６０Aの具体的な冷媒回路は、図４に示すように冷却加熱用圧縮機６１の吐出側が四方弁６２の図中下側の接続口に接続され、四方弁６２の図中右側の接続口から庫内熱交換器６５、膨張器６４、回路間熱交換器８０内の第1配管６８、庫外熱交換器６３を経由して四方弁６２の図中左側の接続口に接続され、四方弁６２の図中上側接続口より圧縮機６１の吸込側に接続されている。第1配管６８は、膨張器６４から冷却加熱用圧縮機６１間の配管であり、加熱運転時には、低圧側の配管となる。
【００２３】
冷却用冷媒回路７０Ａは、図３，４に示すように機械室５０内に設置された冷却専用圧縮機（冷却用圧縮機）７１から凝縮器７３、回路間熱交換器８０、膨張器７４、電磁弁７７ａ、７７ｂを経由して底板１１を跨ぐように蒸発器７５ａ、７５ｂに配管接続され、さらに底板１１を跨ぐように戻り冷却専用圧縮機７１に配管接続されている。
【００２４】
冷却用冷媒回路７０Ａの具体的な冷媒回路は、図４に示すように冷却専用圧縮機７１、凝縮器７３、回路間熱交換器８０内の第2配管（高圧側配管）７８、膨張器７４に接続され、膨張器７４より分岐して電磁弁７７ａ、７７ｂを介して蒸発器７５ａ、７５ｂに接続された後に合流して冷却専用圧縮機７１に戻る回路である。
【００２５】
なお、図４中の破線は、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃを示し、商品収納庫４０ｂに加熱ヒータ７６が取設されていることを示す。
【００２６】
冷却加熱用圧縮機６１は、冷媒を圧縮して回路内を循環させるためのもので、冷却運転時には、蒸発温度が約−１０℃、凝縮温度が約４０℃で使用され、加熱運転時には、蒸発温度が約１０℃、凝縮温度が約６０℃で使用される。
【００２７】
四方弁６２は、冷却加熱用圧縮機６１で圧縮された冷媒を庫外熱交換器６３に送出するか、庫内熱交換器６５に送出するかを択一的に選択するものである。四方弁６２は、図４中に示すように、上下左右に接続口を有し、隣接する接続口を内部の方向転換部で連通させて、冷媒の流路を変更させる。なお、四方弁６２の代わりに電磁弁を複数で構成させた配管構造でも良い。
【００２８】
庫外熱交換器６３は、フィンチューブ型の熱交換器であり、加熱冷却用回路６０Aの不要な熱を排出するためのものである。庫外熱交換器６３のフィンは、凝縮器７３と兼用され、自動販売機前側のフィンには凝縮器７３の伝熱管が接続され、自動販売機後側のフィンには庫外熱交換器６３の伝熱管が接続されている。
【００２９】
庫外熱交換器６３の後部には庫外ファン６３ｆが取設され、庫外ファン６３ｆは機械室５０の前面開口部より空気を吸入し、凝縮器７３、庫外熱交換器６３からの高温排熱および冷媒加熱圧縮機６１、冷却専用圧縮機７１からの高温排熱と熱交換し、機械室５０の背面開口部へ排気する。
【００３０】
膨張器６４は、通過する冷媒を減圧して断熱膨張させるものであり、冷媒の双方向の流れにも断熱膨張できるようなものであり、たとえばキャピラリである。
【００３１】
庫内熱交換器６５は、フィンチューブ型の熱交換器であり、通過する冷媒を右室４０ｃの内部空気との間で熱交換し、冷却運転時には蒸発器として作用し、加熱時には凝縮器として作用する。庫内熱交換器６５は、商品収納庫４０ｃの下部において風胴６７にて囲繞され、その後方には庫内ファン６５ｆおよびダクト６７ｄが取設されている。商品収納庫４０ｃ内の冷却もしくは加熱は、庫内熱交換器６５により冷却空気もしくは加熱空気を商品収納庫内の商品Ｓに送風し、ダクト６７ｄより回収することで行われる。
【００３２】
第1配管６８は、回路間熱交換器８０内に挿入され、膨張器６４と庫外熱交換器６３とを結ぶ配管である。第1配管６８は、冷却加熱回路６０Aの加熱運転時に膨張器６４で断熱膨張された低温低圧の気液二相流の冷媒が流れている。
【００３３】
冷却専用圧縮機７１は、冷媒を圧縮して回路内を循環させるためのもので、蒸発温度が約−１０℃、凝縮温度が約４０℃で冷却専用使用され、左室４０ａ、中室４０ｂの2室を冷却できる容量を有している。
【００３４】
凝縮器７３は、フィンチューブ型の熱交換器であり、冷却用圧縮機７１により圧縮された冷媒を凝縮するためのものである。前述のように、凝縮器７３のフィンは庫外熱交換器６３のフィンと兼用にて使用されている。
【００３５】
膨張器７４は、膨張器６４と同様に凝縮器７３で凝縮された冷媒を低圧低温の冷媒に膨張させるものであり、具体的にはキャピラリである。膨張器７４は、膨張弁、電子膨張弁であっても良い。
【００３６】
蒸発器７５ａ、７５ｂは、フィンチューブ型の熱交換器であり、商品収納庫４０ａ、４０ｂを冷却するためのものであり、各商品収納庫の下部に取設されている。また、蒸発器７５ａ、７５ｂは、各商品収納庫４０ａ、４０ｂの下部に取設された風胴６７で囲繞され、その後方には庫内ファン６５ｆおよびダクト６７ｄが取設されている。商品収納庫内の冷却は、蒸発器７５ａ、７５ｂにより冷却された空気を商品収納庫内の商品Ｓに送風し、ダクト６７ｄより回収することで行われる。
【００３７】
加熱ヒータ７６は、中室４０ｂのみに取設され、中室４０ｂを加熱するために使用される。
【００３８】
電磁弁７７ａ、７７ｂは、蒸発器７５ａ、７５ｂに流す冷媒を制御するものであり、各商品収納庫４０ａ、４０ｂの冷却温度により開閉するものである。
【００３９】
第2配管７８は、回路間熱交換器８０内に挿入され、凝縮器７３と膨張器７４とを結ぶ配管である。第2配管７８は、冷却用冷媒回路７０Ａの冷却運転時に冷却用圧縮機７１で圧縮された高温高圧の冷媒ガスが流れている。
【００４０】
回路間熱交換器８０は、冷却用冷媒回路７０Ａの第2配管７８と冷却加熱用冷媒回路６０Ａの第１配管６８とを熱交換させるためのもので、単に第１配管６８と第2配管７８とを直接熱交換させるものであれば良い。具体的な構造は、図5に示すように、第2配管７８の一部が第１配管６８の内部に挿入され、挿入された配管の外部が断熱材８１により覆われている。
【００４１】
冷媒は、臨界圧力内で使用する冷媒、例えばフロン冷媒でＲ１３４ａを使用しているが、二酸化炭素でも良い。
【００４２】
制御手段９０は、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃの冷却もしくは加熱を制御するものであり、図６に示すように内部にＣＰＵ、メモリを有し、Ｈ／Ｃ設定モードＳＷ９１により運転モードを設定して冷媒回路の電磁弁開閉の制御を行う。Ｈ／Ｃ設定モードＳＷ９１は、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃの冷却もしくは加熱の運転を設定するためのものであり、冷却の「Ｃ」と加熱の「Ｈ」の組み合わせで表わし、商品収納庫の左側から順に（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）、例えば、すべてが冷却の場合にはＣＣＣモード、左の商品収納庫のみが加熱の場合にはＨＣＣモードと記す。
【００４３】
制御手段９０は、庫内温度センサＴａ、Ｔｂ、Ｔｃにより各庫内の温度を検知して、メモリ内に記憶されたサーモ運転停止温度（以下、サーモＯＦＦ設定温度という）、およびサーモ開始運転温度（以下、サーモＯＮ設定温度という）と比較してサーモサイクル運転を行う。具体的には、庫内温度がサーモＯＦＦ設定温度（例えば、冷却の場合は−２℃、加熱の場合は６５℃、以下冷却ＯＦＦ温度、加熱ＯＦＦ温度という）になったときにはその庫内に対応した電磁弁７７ａ，７７ｂを閉止し、もしくは冷却加熱用圧縮機６１，冷却専用圧縮機７１、加熱ヒータ７６を停止する。庫内温度がサーモＯＮ設定温度（例えば、冷却の場合は８℃、加熱の場合は４１℃、以下冷却ＯＮ温度、加熱ＯＮ温度という）になったときにはその庫内の対応した電磁弁７７ａ，７７ｂを開閉し、もしくは冷却加熱用圧縮機６１，冷却専用圧縮機７１、加熱ヒータ７６を通電する。
【００４４】
かかる構成でＨ／Ｃ設定モードＳＷ９１を操作してＣＣＣモードに設定すると、図７で示すように制御手段９０は、四方弁６２を図7中の太線で示す方向に冷媒を流す態様に方向設定し、電磁弁７７ａ、７７ｂを開成し、冷却加熱用圧縮機６１、冷却専用圧縮機７１を駆動させて３室すべてを冷却する冷却単独運転を行う。冷却加熱用冷媒回路６０Aにおいては、冷却加熱用圧縮機６１で圧縮された高温冷媒は、図中の矢印で示すように四方弁６２を経由して庫外熱交換器６３に凝縮され液冷媒となり、回路間熱交換器８０を通過して膨張器６４で膨張して低温の気液二相流となり、庫内熱交換器６５で蒸発し、商品収納庫４０ｃが冷却される。気体となった冷媒は、圧縮機６１に戻る。この冷却は、制御装置９０にて庫内温度センサＴｃによるサーモサイクル運転により冷却加熱用圧縮機６１のＯＮ・ＯＦＦ運転により庫内温度が適温に制御される。
【００４５】
一方、冷却用冷媒回路７０Ａにおいては、冷却専用圧縮機７１で圧縮された高温冷媒は、図中の矢印で示すように回路間熱交換器８０を経由して凝縮器７３にて凝縮され液冷媒となり、膨張器７４で膨張して低温の気液二相流となり、電磁弁７７ａ，７７ｂを介して、蒸発器７５ａ，７５ｂで蒸発し、商品収納庫４０ａ、４０ｂが冷却される。気体となった冷媒は、圧縮機６１に戻る。この冷却は、制御装置９０にて庫内温度センサＴａ，Ｔｂによるサーモサイクル運転により蒸発器７５ａ，７５ｂのＯＮ・ＯＦＦ運転により庫内温度が適温に制御される。
【００４６】
次に、Ｈ／Ｃ設定モードＳＷ９１を操作して左室４０ａ、中室４０ｂを冷却し、右室４０ｃを加熱するＣＣＨモードに設定すると、図４で示すように制御手段９０は、四方弁６２を図４中の太線で示す方向に冷媒を流す態様に方向設定し、電磁弁７７ａ、７７ｂを開成し、冷却加熱用圧縮機６１、冷却専用圧縮機７１を駆動させて、右室４０ｃを冷却加熱用冷媒回路６０Aによるヒートポンプ運転を行う。冷却加熱用冷媒回路６０Aにおいては、冷却加熱用圧縮機６１で圧縮された高温冷媒は、図中の矢印で示すように四方弁６２を経由して庫内熱交換器６５に凝縮され液冷媒となり、その凝縮により商品収納庫４０ｃが加熱される。庫内熱交換器６５に凝縮された冷媒は、膨張器６４で膨張して低温の気液二相流となり、回路間熱交換器８０内で第１配管６８が第２配管７８と熱交換を行い蒸発し、さらに庫外熱交換器６３で蒸発し、気体となった冷媒は、圧縮機６１に戻る。この冷却は、制御装置９０にて庫内温度センサＴｃによるサーモサイクル運転により冷却加熱用圧縮機６１のＯＮ・ＯＦＦ運転により庫内温度が適温にヒートポンプ加熱制御される。
【００４７】
一方、冷却用冷媒回路７０Ａにおいては、ＣＣＣ運転と同様に、冷却専用圧縮機７１で圧縮された高温冷媒は、凝縮器７３にて凝縮され液冷媒となり、回路間熱交換器８０内で第２配管７８が第１配管６８と熱交換を行いさらに凝縮され、膨張器７４で膨張して低温の気液二相流となる。低温の気液二相流となった冷媒は、電磁弁７７ａ，７７ｂを介して、蒸発器７５ａ，７５ｂで蒸発し、商品収納庫４０ａ、４０ｂを冷却して、冷却専用圧縮機６１に戻る。この冷却は、制御装置９０にて庫内温度センサＴａ，Ｔｂによるサーモサイクル運転により蒸発器７５ａ，７５ｂのＯＮ・ＯＦＦ制御により庫内温度が適温に制御される。
【００４８】
このように、回路間熱交換器８０にて冷却用冷媒回路７０Ａの第２配管７８と冷却加熱用冷媒回路６０Ａの第１配管６８とが直接熱交換させるので、単にフィンの共通化による庫外熱交換器６３と凝縮器７３との熱移動以上の熱交換が達成できる。その結果、冷却用冷媒回路７０Ａの凝縮温度が低下し、冷却加熱用冷媒回路６０Ａの蒸発温度を上げることができるので、冷却用冷媒回路７０Ａの高圧側の凝縮行程による凝縮能力、および、冷却加熱用冷媒回路６０Ａの低圧側の蒸発行程による蒸発能力が増加する結果、効率良くヒートポンプ運転することができる。
また、回路間熱交換器８０は、断熱材８１で覆われているので、高温の第２配管７８と低温の第１配管６８とが外気に放熱することなくその温度差が大きく維持される結果、さらに効率良くヒートポンプ運転することができる。
【００４９】
なお、Ｈ／Ｃ設定モードＳＷ９１を操作して中央の１室を加熱するＣＨCモードに設定すると、制御手段９０は、電磁弁７７ａを開成し、電磁弁７７ｂを閉止して、四方弁６２を図７の実線で示す態様で冷媒を流す方向設定し、冷却加熱用圧縮機６１、冷却専用圧縮機７１を駆動させて、中室４０ｂの電気ヒータ７６を通電する。冷媒の流れは、図７に示す回路に順じているので、詳細な説明は省略をする。
【００５０】
以上、発明に好適な実施例１について説明をしたが、本発明はこれに限定されるものでなく、種々の変更ができる。
【００５１】
たとえば、回路熱交換器８０の構造は、図８に示すような第２配管７８と第１配管６８ａを軸方向に熱接続され、断熱材８１で覆われた構造の回路熱交換器８０ａであってもよい。この構成により、配管の軸方向の接触部を介して熱移送が行われるので、低コストで高効率に運転ができる。
【００５２】
また、回路熱交換器８０の構造は、例えば図９に示すような第２配管７８ａと第１配管６８ａを軸方向に伝熱板８２にて熱接続され、断熱材８１で覆われた構造の回路熱交換器８０ｂであってもよい。この構成により、第２配管７８ａ、第１配管６８ａの軸方向の接触部を介して熱移送が行われるので、高効率に運転ができる。
【００５３】
（実施例２）
また、別の実施例を図１０で示す。この実施例２は、実施例１と比較して冷却用冷媒回路７０Bにおいて、加熱運転時の冷媒の流れに関して回路間熱交換器８０を凝縮器７３の上流の位置に配置させた点が相違している。その他の実施例２の構成は実施例１と実質的に同一であるので、その説明については省略をする。
【００５４】
冷却用冷媒回路７０Bの具体的な冷媒回路は、図１０に示すように冷却専用圧縮機７１、回路間熱交換器８０の第２配管７８、凝縮器７３、膨張器７４に接続され、膨張器７４より分岐して電磁弁７７ａ、７７ｂを介して蒸発器７５ａ、７５ｂに接続された後に合流して冷却専用圧縮機７１に戻る回路である。
【００５５】
かかる構成でＨ／Ｃ設定モードＳＷ９１を操作して左室４０ａ、中室４０ｂを冷却し、右室４０ｃを加熱するＣＣＨモードに設定すると、制御手段９０は、四方弁６２を図１０中の太線で示す方向に冷媒を流す態様に方向設定し、電磁弁７７ａ、７７ｂを開成し、冷却加熱用圧縮機６１、冷却専用圧縮機７１を駆動させて、右室４０ｃを冷却加熱用冷媒回路６０Aによるヒートポンプ運転を行う。冷却加熱用冷媒回路６０Aにおいては、前述のように冷却加熱用圧縮機６１で圧縮された高温冷媒は、図中の矢印で示すように四方弁６２を経由して庫内熱交換器６５に凝縮され液冷媒となり、その凝縮により商品収納庫４０ｃを加熱する。庫内熱交換器６５に凝縮された冷媒は、膨張器６４で膨張して低温の気液二相流となり、回路間熱交換器８０内で第１配管６８が第２配管７８と熱交換を行い蒸発し、さらに庫外熱交換器６３で蒸発し、気体となった冷媒は、四方弁６２を経由して圧縮機６１に戻る。この冷却は、制御装置９０にて庫内温度センサＴｃによるサーモサイクル運転により冷却加熱用圧縮機６１のＯＮ・ＯＦＦ運転により庫内温度が適温にヒートポンプ加熱制御される。
【００５６】
一方、冷却用冷媒回路７０Bにおいては、冷却専用圧縮機７１で圧縮された高温冷媒は、回路間熱交換器８０内で第２配管７８が第１配管６８と熱交換を行い、さらに凝縮器７３にて凝縮され液冷媒となり、膨張器７４で膨張して低温の気液二相流となる。低温の気液二相流となった冷媒は、電磁弁７７ａ，７７ｂを介して、蒸発器７５ａ，７５ｂで蒸発し、商品収納庫４０ａ、４０ｂを冷却して、冷却専用圧縮機６１に戻る。この冷却は、制御装置９０にて庫内温度センサＴａ、Ｔｂによるサーモサイクル運転により蒸発器７５ａ，７５ｂのＯＮ・ＯＦＦ制御により庫内温度が適温に制御される。
【００５７】
このように、回路間熱交換器８０が冷却加熱用冷媒回路６０Ａの加熱運転時において庫外熱交換器６３の上流側に設置され、かつ、冷却用冷媒回路７０Ｂの凝縮器７３よりも上流側に設置されていることにより、冷却専用圧縮機７１から吐出された直後の高温冷媒と膨張器６４から膨張された直後の低温冷媒とが配管を介して直接熱交換が出来る結果、さらに効率良くヒートポンプ運転することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上のように、本発明に係る冷媒回路装置は、缶、ビン、パック、ペットボトル等の容器に入れた飲料等の商品を冷却または加熱する自動販売機の冷媒回路に適している。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施例に係る冷媒回路装置を搭載した自動販売機を示す斜視図。
【図２】図１に示した自動販売機の正面右商品収納庫側の断面図。
【図３】図１に示した自動販売機の正面中商品収納庫側の断面図。
【図４】本発明の実施例に係る冷媒回路装置の冷媒回路図。
【図５】本発明の実施例に係る回路管熱交換器の断面図。
【図６】図１に示した自動販売機の制御装置のブロック図。
【図７】全商品収納庫を冷却したときの冷媒の流れを示す冷媒回路図。
【図８】本発明の別の実施例に係る回路管熱交換器の断面図。
【図９】本発明の別の実施例に係る回路管熱交換器の断面図。
【図１０】本発明の実施例２に係る冷媒回路装置の冷媒回路図。
【符号の説明】
【００６０】
１０    本体キャビネット
２０    外扉
３０    内扉
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ    商品収納庫（左室、中室、右室）
６０    冷却／加熱ユニット
６１    冷却加熱圧縮機
６２    四方弁
６３    庫外熱交換器
６４    膨張器
６５    庫内熱交換器
６８    第１配管
７１    冷却専用圧縮機（冷却用圧縮機）
７３    凝縮器
７４    膨張器
７５ａ，７５ｂ    蒸発器
７８    第２配管（高圧側配管）
８０    回路間熱交換器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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