(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動販売機本体内部に、蒸発器，庫内ファンを組合せて商品収容庫に設置し、この商品収容庫外側には圧縮機，凝縮器，室外熱交換器，室外ファン、膨張機構を組合せて設置した冷媒回路を備え、冷却運転時には、圧縮機に駆動・停止に同期させて室外ファンを運転し、ヒートポンプ運転時には、加熱庫の蒸発器温度に基づき、室外ファンを停止から連続運転の間で風量制御するようにした自動販売機において、外気温センサを設け、圧縮機停止時の外気温センサの外気温が所定温度以上の場合には、圧縮機停止時に室外ファンが停止状態あるいは風量制御中であっても、圧縮機停止後、室外ファンを所定時間連続運転することを特徴とする自動販売機。
【請求項２】
自動販売機本体内部に、蒸発器，庫内ファンを組合せて商品収容庫に設置し、この商品収容庫外側には圧縮機，ガスクーラ，室外熱交換器，室外ファン、膨張機構を組合せて設置した冷媒回路を備え、冷却運転時には、圧縮機に駆動・停止に同期させて室外ファンを運転し、ヒートポンプ運転時には、室外熱交換器温度に基づき、室外ファンを停止から連続運転の間で風量制御するようにした自動販売機において、ガスクーラの温度を検出するガスクーラ温度センサを設け、圧縮機停止時のガスクーラ温度センサの検知温度が所定温度以上の場合には、圧縮機停止時に室外ファンが停止状態あるいは風量制御中であっても、圧縮機停止後、室外ファンを所定時間連続運転することを特徴とする自動販売機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、庫内に商品を収納し、冷却して販売する自動販売機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ヒートポンプ運転方式の自動販売機としては、以下の方式が知られている。
まず、圧縮機，室外熱交換器，庫外（室外）ファンを組合せた庫外ユニット、膨張機構、庫内熱交換器，庫内ファンを組合せて商品室に配した庫内ユニットからなり、その冷凍サイクルで発生する冷熱，温熱で庫内の収納商品を冷却，加熱するヒートポンプ運転方式の自動販売機が知られており、各運転モードでは、庫内の各商品室に配した庫内温度センサの検出信号を庫内温度情報として、コントローラからの指令により圧縮機，ヒータ，庫外（室外）ファン，庫内ファン，電磁弁をＯＮ／ＯＦＦ制御して各商品室の庫内温度をコールド商品，ホット商品の販売適温に保つようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、別の方式として圧縮機と、ガスクーラと、膨張弁と、加熱用熱交換器および蒸発器と、内部熱交換器と、室外補助熱交換器と、この室外補助熱交換器の熱交換を促進し庫外へ排熱する室外ファンとから構成されるヒートポンプ運転方式の自動販売機が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
そして、このような自動販売機においては、上記のように、庫外ファンが冷却時の放熱を促進するために設けられており、この室外ファンは、全冷却運転時には、圧縮機と同期して起動・停止を行い、一方、ヒートポンプ運転中には、室外ファンの風量制御を行っているものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１８４０１９号公報
【特許文献２】特開２００９−１５１３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記自動販売機においては、冷却運転中に蒸発器よりドレン水が発生するため、このドレンを庫外に設けたドレン水を溜めるドレンパンに導き、自然蒸発させているのが現状である。
【０００７】
このため、外気温が高い場合などの結露の多い環境下においては、大量に発生するドレン水を蒸発させることができない可能性あった。
そこで、本発明は、上記問題に鑑み、圧縮機停止時におけるドレン水の蒸発を促進するようにした自動販売機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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、自動販売機本体内部に、蒸発器，庫内ファンを組合せて商品収容庫に設置し、この商品収容庫外側には圧縮機，凝縮器，室外熱交換器，室外ファン、膨張機構を組合せて設置した冷媒回路を備え、冷却運転時には、圧縮機の駆動・停止に同期させて室外ファンを運転し、ヒートポンプ運転時には、加熱庫の蒸発器温度に基づき、室外ファンを停止から連続運転の間で風量制御するようにした自動販売機において、外気温センサを設け、圧縮機停止時の外気温センサの外気温が所定温度以上の場合には、圧縮機停止時に室外ファンが停止状態あるいは風量制御中であっても、圧縮機停止後、室外ファンを所定時間連続運転することを特徴とする。
【００１０】
また、別の方式として、自動販売機本体内部に、蒸発器，庫内ファンを組合せて商品収容庫に設置し、この商品収容庫外側には圧縮機，ガスクーラ，室外熱交換器，室外ファン、膨張機構を組合せて設置した冷媒回路を備え、冷却運転時には、圧縮機の駆動・停止に同期させて室外ファンを運転し、ヒートポンプ運転時には、室外熱交換器温度に基づき、室外ファンを停止から連続運転の間で風量制御するようにした自動販売機において、ガスクーラの温度を検出するガスクーラ温度センサを設け、圧縮機停止時のガスクーラ温度センサの検知温度が所定温度以上の場合には、圧縮機停止時に室外ファンが停止状態あるいは風量制御中であっても、圧縮機停止後、室外ファンを所定時間連続運転することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の自動販売機によれば、圧縮機停止時には、圧縮機停止時の室外ファンの運転状態に関係なく、圧縮機停止後、室外ファンを所定時間連続運転することにより、圧縮機停止時には、室外ファンによる送風が行われるため、圧縮機の排熱を利用して、ドレン水の蒸発を促進することができるという効果が得られる。
【００１２】
また、その条件として、外気温あるいはガスクーラ温度が所定温度以上を条件とすることにより、ドレン水が大量に発生し易い環境下においてのみ、室外ファンを所定時間連続運転することで、無駄な運転を排除でき、効率的にドレン水の蒸発を促進することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施の形態である自動販売機の内部構造を示す概略断面側面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態である冷媒回路を示す概念図である。である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態である自動販売機の制御系を示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態である室外ファン制御を示すフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の他実施の形態である室外ファン制御を示すフローチャートである。
【図６】図６は、本発明の他実施の形態である冷媒回路を示す概念図である。である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る自動販売機の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、自動販売機の内部構造を示す概略断面側面図であり、図２は、その冷媒回路の概念図を示すものである。
【００１５】
まず、図１に示すように、本体キャビネット１の前面には、外扉２及び内扉３が設けてある。外扉２は、本体キャビネット１の前面開口を開閉するためのものであり、内扉３は、商品収容庫４の前面を開閉するためのものである。この内扉３は、上下に分割してあり、上側の扉３ａは商品を補充する際に開閉するものである。
【００１６】
上記商品収容庫４には、商品収容ラック５、搬出機構６及び搬出シュータ７が設けてある。商品収容ラック５は、商品を上下方向に沿って並ぶ態様で収容するためのものである。搬出機構６は、商品収容ラック５の下部に設けてあり、この商品収容ラック５に収容された商品群の最下位にある商品を１つずつ搬出するためのものである。搬出シュータ７は、搬出機構６から搬出された商品を外扉２に設けられた商品取出口２ａに導くためのものである。
【００１７】
そして搬出シュータ７の下方域には蒸発器８、補助ヒータ９および庫内ファン１０が設けてあり、その蒸発器８の背後には、背面ダクト１1が設けてある。
この断熱筐体で区画された商品収容庫４の庫外下部には、機械室１２が設けてある。
【００１８】
この機械室１２に配設された圧縮機１３、凝縮器１４、膨張機構１５と冷媒配管１６を通じて順次接続されて冷媒回路１７を形成している。圧縮機１３は、吸引口を通じて冷媒を吸引し、吸引した冷媒を圧縮して高温高圧の状態（高温高圧冷媒）にして吐出口より吐出するものである。凝縮器１４は、通過する冷媒を凝縮させるものである。より詳細に説明すると、圧縮機１３で圧縮され、かつ吐出口から吐出されて冷媒配管１６を通じて送出された冷媒を周囲空気と熱交換させて凝縮させるものである。膨張機構１５は、通過する冷媒を減圧して断熱膨張させるものである。
【００１９】
この圧縮機１３と凝縮器１４との間には、室外ファン１８が設けてあり、冷却運転時と、ヒートポンプ運転で高温高圧を検知したときに、動作させて放熱を促進するものであり、圧縮機１３の起動と同期して室外ファン１８は起動するものである。
【００２０】
これら冷媒回路１７で冷媒を循環させることにより、圧縮機１３で圧縮された冷媒が凝縮器１４で凝縮され、その後に膨張機構１５で断熱膨張されて蒸発器８を通過する。冷媒が蒸発器８を通過する際に、該蒸発器８が配設された商品収容庫４の内部空気との間で熱交換が行われて、自身が蒸発して内部空気を冷却する。蒸発した冷媒は圧縮機１３に吸引される。
【００２１】
冷却された内部空気は庫内ファン１０の駆動により商品収容庫４の内部を移動し、これにより該商品収容庫４の商品収容ラック５に収容された商品は所望の温度（例えば５℃）に冷却されることになる。
【００２２】
なお、補助ヒータ９は、通電状態となることにより周囲空気を加熱するものであり、圧縮機１３が停止し、加熱単独運転時に補助ヒータ９により加熱された空気は、庫内ファン１０の駆動により商品収容庫４の内部を移動し、これにより該商品収容庫４の商品収容ラック５に収容された商品は所望の温度（例えば５５℃）に加熱されることになる。
【００２３】
また、図１に示していないが、機械室１２には、凝縮器１４付近に室外熱交換器２６（図２参照）が設けてあり、加熱運転時に不要な凝縮熱を排出するためのものである。
次に、図２に示すように、圧縮機１３から出た配管は電磁弁２１を介して凝縮器１５に接続され、凝縮器１４から出た配管は第一膨張弁２２に接続されている。第一膨張弁２２から出た配管は分流器２３に接続し、分流器２３より電磁弁２１ａ，２１ｂ，２１ｃを介して蒸発器８ａ、庫内熱交換器８ｂ，８ｃに接続されている。蒸発器８ａ、庫内熱交換器８ｂ，８ｃからの配管は集合してアキュムレータ２４を介して圧縮機１３に接続されている。
【００２４】
なお、図２中の破線は、商品収容庫４a，４ｂ，４ｃを示し、商品収容庫４a，４ｂ，４ｃ内に庫内温度センサＴａ，Ｔｂ，Ｔｃが、さらに商品収容庫４ｂ，４ｃには加熱ヒータＨｂ，Ｈｃが設けてある。
【００２５】
庫内熱交換器８ｂ，８ｃの出口側に接続された冷媒配管には、それぞれ帰還用電磁弁２１ｄ，２１ｅが設けてある。
また、蒸発器８ａ、庫内熱交換器８ｂ，８ｃには、その出口温度を検知するエバ温度センサ８１ａ，８１ｂ，８１ｃが設けてある。
【００２６】
熱交換器８ｂ，８ｃを庫内加熱に用いる分岐経路は、圧縮機１３と電磁弁２１との経路途中から分岐し、一方が庫内熱交換器８ｂの入口側の冷媒配管に、他方が庫内熱交換器８ｃの入口側の冷媒配管にそれぞれ合流する分岐配管により構成されたものである。ここで、庫内熱交換器８ｂ，８ｃの入口側の冷媒配管においては、各分岐配管との合流個所よりも上流側の経路、すなわち各合流個所とその上流にある電磁弁２１ｂ，２１ｃとの間の経路には、逆止弁２５ａ，２５ｂが設けてある。
【００２７】
かかる分岐経路においては、分岐個所の下流側にそれぞれ分岐電磁弁２１ｆ，２１ｇが設けてある。
つまり、庫内熱交換器８ｂ，８ｃは、分岐経路を通じて圧縮機１３で圧縮された冷媒が供給された場合には、通過する冷媒を凝縮させて対象となる商品収容庫８ｂ，８ｃの内部空気を加熱するものである。
【００２８】
この場合の放熱経路は、庫内熱交換器８ｂ，８ｃの出口側に接続された冷媒配管のそれぞれの途中で分岐され、凝縮器１４に隣接する態様で配設された室外熱交換器２６の入口側に接続された放熱配管により構成されたものである。かかる放熱経路により冷媒が供給された室外熱交換器２６では、該冷媒と周囲空気との間で熱交換が行われ、該冷媒が放熱する。すなわち、放熱経路は、庫内熱交換器８ｂ，８ｃで凝縮した冷媒を導入して室外熱交換器２６に供給し、該室外熱交換器２６にて該冷媒を周囲空気と熱交換させるものである。
【００２９】
このような放熱経路を構成する放熱配管の途中、すなわち庫内熱交換器８ｂ及び庫内熱交換器８ｃの出口側に接続された冷媒配管との分岐点から合流点に至る途中に、それぞれ逆止弁２５ｃ，２５ｄが設けてある。
【００３０】
放熱経路の下流の戻り経路は、室外熱交換器２６の出口側に接続され、かつ主経路を構成する冷媒配管、すなわち第一膨張弁２２と分配器２３との間の冷媒配管の合流点に接続する戻り配管により構成された経路である。
【００３１】
この戻り経路を構成する戻り配管の途中には第二膨張機構２７が設けてある。
図３は、本実施の形態である自動販売機の制御系を模式的に示すブロック図である。この図３に示すように、主制御部３０は、メモリ３０ａに記憶されたプログラムやメモリ３０ｂに記憶されたデータにしたがって自動販売機の全体を統括して制御するものである。
【００３２】
この主制御部３０には、商品搬出及び冷却加熱など制御する本体スレーブ３１、投入された貨幣を識別する貨幣識別装置３２、各種設定・確認操作を行うリモコン３３、自動販売機の外扉前面に設けられる商品選択ボタン３４、各種情報表示を行う一体表示器３５などが接続されている。
【００３３】
また、本体スレーブ３１には、ヒータ９、庫内ファン１０、圧縮機１３、室外ファン１８、庫内温度センサＴａ，Ｔｂ，Ｔｃ、エバ温度センサ８１ａ，８１ｂ，８１ｃ、外気温センサ１９、搬出機構６が接続されている。
【００３４】
この本体スレーブ３１は、冷媒回路１７の各部の動作を統括的に制御する。
なお、外気温センサ１９が、図１に図示していないが、本体キャビネット１の側面下部に設けてある。
【００３５】
このような構成において、図４のフローチャートに示すように、冷却単独運転の場合には、圧縮機１３の起動により（ステップＳ４０１）、室外ファン１８を連続運転させ（ステップＳ４０２）、その後、庫内温度センサＴａ，Ｔｂ，Ｔｃの検知温度により冷却オフ温度となると（Ｓ４０３，Ｙｅｓ）、圧縮機１３を停止する（ステップＳ４０４）。
【００３６】
この圧縮機１３を停止した際に、外気温センサ１９による外気温検知が所定温度以上の場合（ステップＳ４０５，Ｙｅｓ）、室外ファン１８の運転を遅延して連続運転し（ステップＳ４０６）、所定時間が経過すると（ステップＳ４０７，Ｙｅｓ）、室外ファン１８を停止させる（ステップＳ４０８）。
【００３７】
一方、外気温センサ１９による外気温検知が所定温度未満の場合には（ステップＳ４０４，Ｎｏ）、圧縮機１３の停止と同時に室外ファン１８を停止させ（ステップＳ４０７）、遅延時間は設けないものである。
【００３８】
次に、ヒートポンプ運転方式の場合には、図５のフローチャートに示すように、圧縮機１３の起動により（ステップＳ５０１）、室外ファン１８を運転させ（ステップＳ５０２）、その後、加熱庫の庫内熱交換器８ｂ、８ｃのエバ温度センサ８ｂ１，８ｃ１の検知温度に基づき、室外ファン１８の風量制御を行う（ステップＳ５０３）。すなわち、所定時間毎のエバ温度センサ８ｂ１，８ｃ１の検知温度に基づき、風量の段階を変化させ、検知温度が所定温度以下となると（ステップＳ５０４，Ｙｅｓ）、室外ファン１８を停止させる（ステップＳ５０５）。
【００３９】
すなわち、エバ温度センサ８ｂ１，８ｃ１の検知温度が低ければ、室外ファン１８を間欠運転して風量を落とし、所定温度以下となれば、停止させるものであり、０〜１００％との間で風量制御を行っている。
【００４０】
この室外ファン１８の停止中に、庫内温度センサＴａ，Ｔｂ，Ｔｃの検知温度により庫内温度が所定温度となると（ステップＳ５０６，Ｙｅｓ）、圧縮機１３を停止する（ステップＳ５０６）。
【００４１】
この圧縮機１３を停止した際に、外気温センサ１９による外気温の検出が所定温度以上の場合（ステップＳ５０８，Ｙｅｓ）、室外ファン１８を運転させ（ステップＳ５０９）、所定時間が経過すると（ステップＳ５１０，Ｙｅｓ）、室外ファン１８を停止させる（ステップＳ５１１）。
【００４２】
一方、加熱側のエバ温度センサ８ｂ１，８ｃ１の検知温度が所定温度以上の場合には、室外ファン１８を間欠運転させて風量を落とす風量制御を行っており、この状態で、圧縮機１３が停止すると（ステップＳ５０７）、現在の風量に関係なく、室外ファン１８を１００％出力にて運転し（ステップＳ５０９）、所定時間が経過すると（ステップＳ５１０，Ｙｅｓ）、室外ファン１８を停止させる（ステップＳ５１１）。
【００４３】
また、圧縮機１３の停止時に、外気温が所定温度未満の場合には（ステップＳ５０８，Ｎｏ）、室外ファン１８の運転状態に関係なく停止させ（ステップＳ５１１）、遅延時間は設けないものであり、室外ファン１８が停止中の場合には、そのまま停止状態を保つものである。
【００４４】
このように、圧縮機１３の停止時に室外ファン１８が停止状態あるいは風量制御中であったとしても、外気温度が所定温度以上である場合には、室外ファン１８を圧縮機１３が停止後、所定時間連続運転させることにより、ドレンの蒸発を促進するものである。
【００４５】
次に、他方式の冷媒回路を用いた場合について、簡単に説明する。
この方式は、凝縮器に替えて、ガスクーラを用いる方式であり、圧縮機停止時の室外ファン制御をガスクーラ出口温度に基づき行うものであり、その冷媒回路の概念図を図６に示す。
【００４６】
図６において、冷媒を圧縮する圧縮機６０と、通過する冷媒が保有する温熱を大気に放出するためのガスクーラ６１および室外熱交換器６２と、通過する冷媒を膨張させる膨張機構６３とを有している。
【００４７】
図６中の破線で示す商品収容庫４ｃには、蒸発器６４ｃおよび加熱用熱交換器６５、商品収容庫４ａ，４ｂには、それぞれ蒸発器６４ａ，６４ｂが設けられ、また、商品収容庫４ａ，４ｂ，４ｃ内には、庫内温度センサＴａ，Ｔｂ，Ｔｃが、さらに商品収容庫４ｂ，４ｃに加熱ヒータＨｂ，Ｈｃが設けてある。
【００４８】
なお、ガスクーラ６１に向けて送風する庫外ファン６６が設置されている。
次に、圧縮機６０とガスクーラ６１とは、三方弁６７が設置された高圧高温配管８０によって接続されている。ガスクーラ６１と膨張機構６３との間には内部熱交換器６８が配置され、両者は高圧中温配管８１と、内部熱交換器６８を形成する高圧中温伝熱管６８ａによって接続されている。
【００４９】
膨張機構６３と分岐器６９とが低圧低温配管８２によって接続され、低圧低温配管８２は分岐器６７において、電磁弁７０ａ，７０ｂ，７０ｃ、膨張機構７１ａ，７１ｂ，７１ｃを介して、蒸発器６４ａ，６４ｂ，６４ｃに接続されている。
【００５０】
蒸発器６４ａ，６４ｂ，６４ｃの出口側は、それぞれ、内部熱交換器６８に接続された低圧中温配管８３と、内部熱交換器６８を形成する低圧中温伝熱管６８ｂと、内部熱交換器６８と圧縮機６０とを接続する低圧中温配管８４とによって圧縮機６０に接続されている。
【００５１】
一方、圧縮機６０と加熱用熱交換器６５とは、三方弁６７を経由して、高圧高温配管８０および加熱用高圧高温配管８５によって接続されている。そして、加熱用熱交換器６５と室外熱交換器６２とが加熱用高圧中温配管８６によって、室外熱交換器６２と内部熱交換器６８とが加熱用高圧低温配管８７によって、それぞれ接続されている。
【００５２】
なお、ガスクーラ６１の出口側には、出口冷媒の温度を検知するガス温度センサ６１ａ、室外熱交換器６２の出口側には、出口冷媒の温度を検知する出口温度センサ６２ａがそれぞれ設けてある。
【００５３】
ガスクーラ６１は、冷媒の熱エネルギを放熱する機能を持ち、ここでは全室冷却運転モード時冷媒を冷却するために必要な能力よりも大きな冷却能力を有するように設定され、余剰冷却能力分が切り分けられて室外熱交換器６２として構成されている。
【００５４】
したがって、室外ファン６６は、ガスクーラ６１と室外熱交換器６２とに共有化され、室外ファン６６によってガスクーラ６１の熱交換も促進し庫外へ排熱することができるものである。
【００５５】
このような回路構成において、例えば、ＨＣＣモードにて運転中に、室外熱交換器６２の出口温度センサ６２ａの検知温度に基づいて室外ファン６６の風量制御を行うものである。
【００５６】
このとき、出口温度センサ６２ａの検知温度が下限温度以下である場合には、室外ファン６６は停止する。
この状態で、先の実施形態と同様に、圧縮機６０が停止すると、本実施形態においては、ガス温度センサ６１ａの検知温度が所定温度以上の場合には、室外ファン６６が停止していても、所定時間の間、室外ファン６６を運転させる。
【００５７】
また、風量制御を行っている場合には、風量制御を中止して、１００％の出力で室外ファン６６を所定時間運転する。
このように、本実施の形態において、ガス温度センサ６１ａを擬似外気温と見做して、室外ファン６６の制御を行うことで、ドレンの蒸発を促進するものである。
【００５８】
なお、圧縮機停止時に室外ファンを運転させる所定温度は、ドレン水が発生し易い環境化の温度帯とすることで、より効果的となる。
また、所定温度は、リモコン３３などにより設定変更可能とするものである。
【符号の説明】
【００５９】
８１ａ，８１ｂ，８１ｃ    エバ温度センサ
３０    主制御部
３０ａ，３０ｂ    メモリ
３３    リモコン
１８，６６    室外ファン
１９    外気温センサ
６１ａ    ガス温度センサ
６２ａ    出口温度センサ
【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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