(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒を凝縮する室外の凝縮器と、冷媒を膨張させる第１膨張手段と、分配器を介して分配した冷媒を蒸発させて室内を冷却する複数の第１室内熱交換器とを配管接続してなる冷却循環回路を構成するとともに、
前記圧縮機と、冷媒を凝縮させて室内を加熱する第２室内熱交換器と、前記第１膨張手段と、冷媒を蒸発させて室内を冷却する前記第１室内熱交換器とを配管接続してなる冷却加熱循環回路を構成した冷媒循環回路を有する自動販売機において、
前記第１室内熱交換器と前記圧縮機の入口部との間に直列接続した室外蒸発器を設けるとともに、
前記凝縮器への冷媒の流れを阻止する態様で、前記凝縮器の出口部と前記第１膨張手段との間に逆止弁を設け、
当該逆止弁と前記第１膨張手段とを接続する配管と前記室外蒸発器の入口部との間を第１電磁弁および第２膨張器を介してバイパス管路を冷媒循環回路に接続したことを特徴とする自動販売機。
【請求項２】
前記逆止弁と前記バイパス管路との接続点と第１膨張手段との間に第２電磁弁を設けた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】
前記第１膨張手段が前記分配器と各前記第１室内熱交換器との間に設けられ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】
前記凝縮器または前記第２室内熱交換器から高温の冷媒が流れる高圧配管と、前記第１室内熱交換器から低温の冷媒が流れる低圧配管との間で熱交換を行う内部熱交換器を設けたことを特徴とする請求項１ないし３の何れか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、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して販売に供する自動販売機に関する。
【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室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（例えば、特許文献１参照）。
この方式での自動販売機では、室内、室外の各熱交換器に複数の電磁弁を設け、電磁弁を切り替えることにより、室内の熱交換器を凝縮器として作用をさせてヒートポンプ運転を行う。例えば、２室を加熱、1室を冷却する設定モードの場合には、室外の熱交換器を休止させ、加熱する室内の熱交換器を凝縮器として作用させ、冷却する室内の熱交換器を蒸発器として作用させるように電磁弁を切り替えることで冷却加熱のヒートポンプ運転を行う。
特許文献１に対して、室内熱交換器と並列接続をして室外に熱交換器を設けた自動販売機が知られている。この自動販売機では、２室を加熱、1室を冷却する設定モードで運転中に冷却する室内が適温となり、運転モードが加熱単独運転となったときに、室外に設けた熱交換器を蒸発器と使用することで、加熱単独のヒートポンプ運転を行うことができるので、消費電力が低減される（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１０９９４２号公報
【特許文献１】特開２００７−１０８９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献２に記載された自動販売機では、室内熱交換器と並列接続させて室外に蒸発器用の熱交換器を設けるため、当該蒸発器用の熱交換器が休止中にはその熱交換器内に冷媒が残留する。この時冷却加熱の設定モードを３室すべての室で冷却運転に切り替えるなど大量の冷媒循環量を必要とする運転モードに切り替わると、冷媒の循環量が不足するという虞があった。
本発明は、上記実情に鑑みなされたもので、上記の課題を解決して、冷却加熱の運転モードに関わらず低コストで効率良くヒートポンプ運転を行う自動販売機等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】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る自動販売機は、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒を凝縮する室外の凝縮器と、冷媒を膨張させる第１膨張手段と、分配器を介して分配した冷媒を蒸発させて室内を冷却する複数の第１室内熱交換器とを配管接続してなる冷却循環回路を構成するとともに、前記圧縮機と、冷媒を凝縮させて室内を加熱する第２室内熱交換器と、前記第１膨張手段と、冷媒を蒸発させて室内を冷却する前記第１室内熱交換器とを配管接続してなる冷却加熱循環回路を構成した冷媒循環回路を有する自動販売機において、前記第１室内熱交換器と前記圧縮機の入口部との間に直列接続した室外蒸発器を設けるとともに、前記凝縮器への冷媒の流れを阻止する態様で、前記凝縮器の出口部と前記第１膨張手段との間に逆止弁を設け、当該逆止弁と前記第１膨張手段とを接続する配管と前記室外蒸発器の入口部との間を第１電磁弁および第２膨張器を介してバイパス管路を冷媒循環回路に接続したことを特徴とする。
本発明の請求項２に係る自動販売機は、請求項１に記載の自動販売機において、前記逆止弁と前記バイパス管路との接続点と第１膨張手段との間に第２電磁弁を設けたことを特徴とする。
本発明の請求項３に係る自動販売機は、請求項１または２に記載の自動販売機において、前記第１膨張手段が前記分配器と各前記第１室内熱交換器との間に設けられたことを特徴とする。
【０００６】
本発明の請求項４に係る自動販売機は、請求項１ないし３の何れかに記載の自動販売機において、前記凝縮器または前記第２室内熱交換器から高温の冷媒が流れる高圧配管と、前記第１室内熱交換器から低温の冷媒が流れる低圧配管との間で熱交換を行う内部熱交換器を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る請求項１の自動販売機は、第１室内熱交換器と圧縮機の入口部との間に直列接続した室外蒸発器を設けるとともに、凝縮器への冷媒の流れを阻止する態様で、凝縮器の出口部と第１膨張手段との間に逆止弁を設け、当該逆止弁と第１膨張手段とを接続する配管と室外蒸発器の入口部との間を第１電磁弁および第２膨張器を介してバイパス管路を冷媒循環回路に接続したことにより、運転モードが加熱単独運転時に室外蒸発器にて冷媒を蒸発することができるので、ヒートポンプ運転が可能となる結果、消費電力を少なくすることができるとともに、運転モードが冷却単独運転または冷却加熱運転時においても室外蒸発器にて冷媒の蒸発が行われるので、アキュムレータを小型化または省略することができ、冷媒の循環量が適正に保持することができる結果、低コストで効率よく運転を行うことができる。
本発明に係る請求項２の自動販売機は、逆止弁とバイパス管路との接続点と第１膨張手段との間に第２電磁弁を設けたことにより、冷却加熱のヒートポンプ運転中において室外凝縮器に滞留する冷媒を回収することができるので、冷媒循環量が適正に保持される結果、効率よくヒートポンプ運転を行うことができる。
本発明に係る請求項３の自動販売機は、第１膨張手段が分配器と各第１室内熱交換器との間に設けられたことにより、冷媒が各第１室内熱交換器に応じて適正に分配される結果、効率よくヒートポンプ運転を行うことができる。
【０００８】
本発明に係る請求項４の自動販売機は、凝縮器または第２室内熱交換器から高温の冷媒が流れる高圧配管と、第１室内熱交換器から低温の冷媒が流れる低圧配管との間で熱交換を行う内部熱交換器を設けたことにより、第１膨張器への流入する冷媒の温度が低下するので、蒸発温度を下がり、また、圧縮機へ流入する冷媒の温度が上昇するので、凝縮温度を上がる結果、効率よくヒートポンプ運転を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例１に係る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断面図。
【図３】本発明の実施例１に係る冷媒回路図。
【図４】本発明の実施例１に係る制御装置のブロック図。
【図５】実施例１に係る、３室を全て冷却する冷却単独運転における冷媒の流れを示す回路図。
【図６】実施例１に係る、２室を加熱し１室を冷却するヒートポンプ運転における冷媒の流れを示す回路図。
【図７】実施例１に係る、１室を休止し２室を加熱する加熱単独運転における冷媒の流れを示す回路図。
【図８】本発明の実施例２に係る冷媒回路図。
【図９】実施例２に係る、２室を加熱し１室を冷却するヒートポンプ運転における冷媒の流れを示す回路図。
【図１０】本発明の実施例３に係る冷媒回路図。
【図１１】実施例３に係る、１室を加熱し２室を冷却するヒートポンプ運転における冷媒の流れを示す回路図。
【図１２】実施例３に係る、２室を休止し１室を加熱する加熱単独運転における冷媒の流れを示す回路図。
【図１３】本発明の実施例４に係る冷媒回路図。
【図１４】実施例４に係る、２室を加熱し１室を冷却するヒートポンプ運転における冷媒の流れを示す回路図。
【図１５】実施例４に係る、１室を休止し２室を加熱する加熱単独運転における冷媒の流れを示す回路図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施例１）
以下に添付図面を参照して、本発明に係る自動販売機における冷媒回路の好適な実施例１を詳細に説明する。なお、この実施例１によりこの発明が限定されるものではない。
図１の斜視図、図２の断面図、図３の冷媒回路図において、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（３０ａ，３０ｂ）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室４０ａ、４０ｂ、４０ｃと、下部に商品収納室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、商品収納室４０ａ、４０ｂ、４０ｃ内の温度センサ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。
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。
【００１１】
内扉３０（３０ａ，３０ｂ）は、商品収納室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に軸支し、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に軸支し、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、商品収納室４０ａ、４０ｂ、４０ｃ内の冷却もしくは加熱した空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。
商品収納室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、その収納室の容量は商品収納室４０ａ、４０ｃ、４０ｂの順番に大きな態様で配分されている。本実施例１は、商品収納室４０ａを冷却専用とし、商品収納室４０ｂ、４０ｃを冷却加熱兼用としている。その商品収納室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。
【００１２】
冷却／加熱ユニット６０は、機械室５０内に圧縮機６１、凝縮器６２、第１の膨張器（膨張手段）６３、第２の膨張器（膨張手段）８４、小型アキュムレータ６９、補助熱交換器７６、室内蒸発器８１を取設し、底板１１を跨いで室内に蒸発器（第１室内熱交換器）６５ａ、室内熱交換器（第１室内熱交換器、第２室内熱交換器を兼用する）６５ｂ、６５ｃを有して各機器を冷媒配管で接続されることにより構成されている。冷却／加熱ユニット６０は、冷却加熱の設定モードに応じて、室内に冷却または加熱した空気を循環させて商品収納ラックＲ内の商品Ｓを冷却または加熱するものである。
冷却加熱用の圧縮機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７０℃で使用される。
凝縮器６２は、フィンチューブ型の熱交換器であり、冷却運転時に不要な凝縮熱を排出するためのものである。凝縮器６２の後部にはファン６２ｆが取設され、ファン６２ｆは機械室５０の前面開口部より空気を吸入し、凝縮器６２による凝縮熱を吸入するとともに、圧縮機６１の排熱を吸収して、機械室５０の背面開口部へ排気するためのものである。
第１膨張器６３は、冷却運転時に通過する冷媒を減圧して断熱膨張させるものであり、たとえばキャピラリ、温度膨張弁、電子膨張弁である。
【００１３】
分流器（分配器）６４は、膨張器６３で断熱膨張させられた冷媒を蒸発器６５ａ，室内熱交換器６５ｂ、６５ｃに分配するためのものである。
蒸発器６５ａは、商品収納室４０ａを冷却するためのものであり、室内熱交換器６５ｂ、６５ｃは、商品収納室４０ｂ、４０ｃを冷却もしくは加熱するためのものである。また、蒸発器６５ａ、室内熱交換器６５ｂ、６５ｃは、各商品収納室の下部に取設され、風胴１６７で囲繞され、その後方にファン６５ｆが取設され、その後方にダクト１６７ｄが取設されている。商品収納室内の冷却と加熱は、蒸発器６５ａ、室内熱交換器６５ｂ、６５ｃにより冷却もしくは加熱された空気を商品収納室内の商品Ｓに送風し、図２中の矢印で示すようにダクト１６７ｄより循環回収することで行われる。
小型アキュムレータ６９は、蒸発器６５ａ，室内熱交換器６５ｂ、６５ｃから蒸発された冷媒を流入し、気液分離させて液冷媒を貯留し、気体冷媒を圧縮機６１に戻すための密閉した容器である。また、小型アキュムレータ６９は、回路の冷媒循環に余った冷媒を貯留するための容器でもある。
補助熱交換器７６は、フィンチューブ型の熱交換器であり、加熱運転時に余剰な凝縮熱を排出するためのものである。
【００１４】
室内温センサＴａ、Ｔｂ、Ｔｃは、商品収納室４０ａ、４０ｂ、４０ｃ内の風胴１６７の上面に取設され、商品収納室４０ａ、４０ｂ、４０ｃの室内温度を検知するためのものである。
凝縮器電磁弁６８は、圧縮機６１と凝縮器６２間の冷媒通路を開閉するものであり、加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃは、圧縮機６１と室内熱交換器６５ｂ、６５ｃ間の圧縮された冷媒の通路を開閉するものである。第１の冷却器入口電磁弁７０ａ，第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ，７０ｃは分流器６４と蒸発器６５ａ、室内熱交換器６５ｂ、６５ｃ間の膨張された冷媒の通路を開閉するものであり、冷却器出口電磁弁７２ｂ，７２ｃは、室内熱交換器６５ｂ、６５ｃと圧縮機６１と間の蒸発された冷媒の通路を開閉するものである。
室外蒸発器８１は、フィンチューブ型の熱交換器であり、運転モードが加熱単独運転時に蒸発熱を排出するためのものである。
逆止弁８２は、図３に示すように凝縮器６２の出口部と第１膨張器６３の入口部（補助熱交換器７６と分配器６３との結合点１７６）との間に設けて、加熱運転時に凝縮器６２への冷媒の流れを阻止するためのものである。
バイパス管路８０は、加熱単独運転時に室外蒸発器８１に冷媒を流すためのものであり、逆止弁８２と第１膨張器６３とを接続する配管の接続点１８０と、室外蒸発器８１の入口部と集合部６７とを接続する配管の接続点１８１の間を接続する管路である。また、バイパス管路８０には、バイパス電磁弁８３、第２膨張器８４が接続されている。
【００１５】
バイパス電磁弁８３は、加熱単独運転時に室外蒸発器８１に冷媒を流し、他の運転モード時にはバイパス管路８０への冷媒の流入を阻止するためのものである。
第２膨張器８４は、加熱単独運転時に通過する冷媒を減圧して断熱膨張させるものであり、たとえばキャピラリ、温度膨張弁、電子膨張弁である。
冷却／加熱ユニット６０の冷媒回路構成について、図３を参照しつつ詳述する。冷媒回路は、室内を冷却のみを行う冷却単独回路（冷却循環回路）６０Ａと、室内の冷却加熱を同時に行う冷却加熱回路（冷却加熱循環回路）６０Ｂと、室内を加熱のみを行う加熱単独回路６０Ｃと、を有している。なお、図中の点線の囲いは、冷却専用の商品収納室４０ａと、冷却加熱兼用の商品収納室４０ｂ、４０ｃを模式的に示している。
冷却単独回路６０Ａは、圧縮機６１より、凝縮器電磁弁６８、凝縮器６２、逆止弁８２、第１膨張器６３を経由して、分流器６４に接続し、分流器６４より一方は第１の冷却器入口電磁弁７０ａ、蒸発器６５ａを経由して集合器６７に接続し、また、分流器６４より他方は第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃ、室内熱交換器６５ｂ、６５ｃ、冷却器出口電磁弁７２ｂ、７２ｃを経由して集合器６７に接続し、集合器６７より室外蒸発器８１、小型アキュムレータ６９を経由して圧縮機６１に戻る回路である。
【００１６】
一方、冷却加熱回路６０Ｂには、冷却単独回路６０Ａに加えて、圧縮機６１と凝縮器電磁弁６８との接続点より並列接続された加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃを介して、第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃと室内熱交換器６５ｂ、６５ｃ入口側との中間点（接続点）１６８ｂ、１６８ｃとそれぞれ接続し、室内熱交換器６５ｂ、６５ｃの出口側（図中右側）からそれぞれ逆止弁７１，７１を介して結合した後、補助熱交換器７６、第１膨張器６３を経由して分配器６４へ接続する管路とが設けられている。
しかして、冷却加熱回路６０Ｂは、圧縮機６１から加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃを介し室内熱交換器６５ｃ、６５ｂに接続され、室内熱交換器６５ｃ、６５ｂから逆止弁７１、７１を介して補助熱交換器７６、第１膨張器６３を経由して分配器６４に接続され、分流器６４から第１の冷却器入口電磁弁７０ａを介して蒸発器６５ａに接続され、集合器６７、室外蒸発器８１、小型アキュムレータ６９を経由して圧縮機６１に戻る回路である。
また、加熱単独回路６０Ｃは、冷却加熱循環回路６０Ｂに加えて、逆止弁８２と第１膨張器６３と接続点１８０より、バイパス電磁弁８３、第２膨張器８４を経由して室外蒸発器８１の入口部との接続点１８１とを接続するバイパス管路８０を有している。
しかして、加熱単独回路６０Ｃは、圧縮機６１から加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃを介し室内熱交換器６５ｃ、６５ｂに接続され、室内熱交換器６５ｃ、６５ｂから逆止弁７１、７１を介して補助熱交換器７６に接続され、バイパス電磁弁８３、第２膨張器８４を経由して室外蒸発器８１に接続され、室外蒸発器８１より小型アキュムレータ６９を介して圧縮機６１に戻る回路である。
【００１７】
制御手段９０は、商品収納室４０ａ、４０ｂ、４０ｃを冷却加熱の設定モードにより冷却もしくは加熱の制御をするものである。図４に示すように内部にＣＰＵ、メモリを有し、冷却加熱モード設定ＳＷ９１の設定モードおよび各室の温度状況による運転モードに応じて冷媒回路の圧縮機運転、電磁弁開閉などの制御を行う。冷却加熱の設定モードは、商品収納室４０ａ、４０ｂ、４０ｃの冷却もしくは加熱の運転をＣ、Ｈで示すものであり、商品収納室の左側から（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）順に、例えば、すべてが冷却の場合にはＣＣＣモード、右の商品収納室のみが加熱の場合にはＣＣＨモードなどと記す。運転モードは、各室の温度状況により冷却、加熱、休止をそれぞれＣ、Ｈ、−で示すものであり、冷却加熱の設定モードと同様に商品収納室の左側から順に、例えば、左の商品収納室の冷却が適温となり、中、右の商品収納室のみが加熱の場合には−ＨＨモードなどと記す。なお、制御手段９０は、室内温センサＴａ、Ｔｂ、Ｔｃにより検知した温度により、圧縮機６１、凝縮器電磁弁６８、第１の冷却器入口電磁弁７０ａ、第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃ、冷却器出口電磁弁７２ｂ、７２ｃ、加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃなどを制御し、室内を一定温度範囲内でＯＮ・ＯＦＦ制御するサーモサイクル運転を行うことにより室内温度を適温に維持する。
【００１８】
かかる構成で冷却加熱モード設定ＳＷ９１の操作により設定モードをＣＣＣモードに設定すると、制御手段９０は凝縮器電磁弁６８、第１の冷却器入口電磁弁７０ａ、第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃ、冷却器出口電磁弁７２ｂ、７２ｃを開成し、加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃ、バイパス電磁弁８３を閉止する。このとき、冷媒は図５の太線で示すように流れ、具体的には、圧縮機６１で圧縮された高温冷媒は、凝縮器６２にて凝縮され液体となり、第１膨張器６３で膨張して低温の気液二相流となり、分流器６４で三方に分流された後に蒸発器６５ａ、室内熱交換器６５ｂ、６５ｃに流入する。流入した冷媒は、蒸発器６５ａ、室内熱交換器６５ｂ、６５ｃで蒸発して商品収納室４０ａ、４０ｂ、４０ｃを冷却し、蒸発した冷媒は集合器６７にて集合して、さらに室外蒸発器８１にてさらに蒸発し、小型アキュムレータ６９を介して気液分離されて、気相が圧縮機６１に戻る。なお、この冷却は、制御装置９０にて室内温度センサＴａ、Ｔｂ、Ｔｃによるサーモサイクル運転により室内温度が適温に制御される。
次に、冷却加熱モード設定ＳＷ９１の操作により設定モードを左側の商品収納室４０ａを冷却し、中、右側の商品収納室４０ｂ、４０ｃを加熱するＣＨＨモードに設定すると、制御手段９０は、加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃ、第１の冷却器入口電磁弁７０ａを開成し、凝縮器電磁弁６８、第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃ、冷却器出口電磁弁７２ｂ、７２ｃ、バイパス電磁弁８３を閉止する。このとき圧縮機６１で圧縮された高温冷媒は、図６の太線で示すように、加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃ、接続点１６８ｂ、１６８ｃを経由して室内熱交換器６５ｂ、６５ｃに流入する。室内熱交換器６５ｂ、６５ｃに流入した冷媒は凝縮して商品収納室４０ｂ、４０ｃを加熱し、逆止弁７１，７１を介して集合し、補助熱交換器７６でさらに凝縮して第１膨張器６３に流入する。第１膨張器６３に流入した冷媒は、膨張して低温低圧の気液二相流となり分流器６４、第１の冷却器入口電磁弁７０ａを経由して蒸発器６５ａに流入する。蒸発器６５ａに流入した冷媒は、蒸発して商品収納室４０ａを冷却し、集合器６７にて集合して、さらに室外蒸発器８１にてさらに蒸発し、小型アキュムレータ６９を介して圧縮機６１に戻る。このヒートポンプ運転も前述のようにサーモサイクル運転で室内が適温に維持される。
【００１９】
そして、商品収納室４０ａが適温に冷却されると、制御手段９０は、商品収納室４０ｂ、４０ｃの加熱単独の運転モード（−ＨＨモード）を行う。具体的には、制御手段９０は、加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃ、バイパス電磁弁８３を開成し、凝縮器電磁弁６８、第１の冷却器入口電磁弁７０ａ、第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃ、冷却器出口電磁弁７２ｂ、７２ｃを閉止する。このとき圧縮機６１で圧縮された高温冷媒は、図７の太線で示すように、加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃ、接続点１６８ｂ、１６８ｃを経由して室内熱交換器６５ｂ、６５ｃに流入する。室内熱交換器６５ｂ、６５ｃに流入した冷媒は凝縮して商品収納室４０ｂ、４０ｃを加熱し、逆止弁７１，７１を介して集合し、補助熱交換器７６でさらに凝縮して接続点１８３よりバイパス電磁弁８３を介して第２膨張器８４に流入する。第２膨張器８４に流入した冷媒は、膨張して低温低圧の気液二相流となり、室外蒸発器８１にて蒸発して室外に冷熱を放出する。そして、室外蒸発器８１にて蒸発した冷媒は、小型アキュムレータ６９を介して圧縮機６１に戻る。
このように、蒸発器６５ａと圧縮機６１の入口部との間に直列接続した室外蒸発器８１を設けるとともに、凝縮器６２への冷媒の流れを阻止する態様で、凝縮器６２の入口部と第１膨張手段６３との間に逆止弁８２を設け、逆止弁８２と第１膨張手段６３とを接続する配管と室外蒸発器８１の入口部との間をバイパス電磁弁８３および第２膨張器８４を介してバイパス管路８０を設けたことにより、運転モードが加熱単独運転時に室外蒸発器８１にて冷媒を蒸発することができるので、ヒートポンプ運転が可能となる結果、消費電力を少なくすることができるとともに、運転モードが冷却単独運転または冷却加熱運転時においても室外蒸発器８１にて冷媒の蒸発が行われるので、アキュムレータ６９を小型化または省略することができ、冷媒の循環量が適正に保持することができる結果、低コストで効率よく運転を行うことができる。
【００２０】
なお、上述の説明は、冷却加熱の設定モードをＣＨＨモードで説明をしたが、加熱を１室の商品収納室で行うＣＣＨモード、ＣＨＣモードでも同様な効果が得られる。また、上述の説明は、２室の商品収納室を冷却加熱兼用とした自動販売機で説明をしたが、１室のみの商品収納室を冷却加熱兼用とした自動販売機でも同様な効果が得られる。
（実施例２）
実施例２は、請求項２に関する冷媒回路に係り、実施例１の冷媒回路と比較して、図８に示すようにバイパス管路８０の接続点１８０と、第１膨張器６３との間に第２電磁弁８５を接続している点が異なる。その他の構造は実施例１と同一であるので、その詳細な説明は省略をする。
第２電磁弁８５は、冷却加熱のヒートポンプ運転を行うときに、閉止している凝縮器電磁弁６８から漏れて凝縮器６２に貯留する冷媒を冷媒循環回路に回収して冷媒循環量適正化するために使用するものである。
かかる構成で冷却加熱モード設定ＳＷ９１の操作により設定モードを左側の商品収納室４０ａを冷却し、中、右側の商品収納室４０ｂ、４０ｃを加熱するＣＨＨモードに設定すると、制御手段９０は、加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃ、第１の冷却器入口電磁弁７０ａを開成し、凝縮器電磁弁６８、第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃ、冷却器出口電磁弁７２ｂ、７２ｃ、バイパス電磁弁８３、第２電磁弁８５を閉止する。このとき圧縮機６１で圧縮された高温冷媒は、図９の太線で示すように、加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃ、接続点１６８ｂ、１６８ｃを経由して室内熱交換器６５ｂ、６５ｃに流入する。室内熱交換器６５ｂ、６５ｃに流入した冷媒は凝縮して商品収納室４０ｂ、４０ｃを加熱し、逆止弁７１，７１を介して集合し、補助熱交換器７６でさらに凝縮して第１膨張器６３に流入する。第１膨張器６３に流入した冷媒は、膨張して低温低圧の気液二相流となり分流器６４、第１の冷却器入口電磁弁７０ａを経由して蒸発器６５ａに流入する。蒸発器６５ａに流入した冷媒は、蒸発して商品収納室４０ａを冷却し、集合器６７にて集合して、さらに室外蒸発器８１にてさらに蒸発し、小型アキュムレータ６９を介して圧縮機６１に戻る。
【００２１】
そして、このとき、制御手段９０が第２電磁弁８３を開成させると、第２膨張器８４と凝縮器６２との接続点１８１の圧力が接続点１８０の圧力よりも低圧であるので、凝縮器６２内に貯留する漏れ冷媒は、図中の矢印で示すように第２膨張器８４により膨張されて冷媒循環回路内に回収される。
このように、逆止弁８２とバイパス管路８０との接続点１８０と、第１膨張手段６３との間に第２電磁弁８５を設けたことにより、冷却加熱のヒートポンプ運転中においても室外凝縮器６２に滞留する冷媒を回収することができるので、冷媒循環量が適正に保持できる結果、自動販売機の設定モードに関わらず効率よくヒートポンプ運転を行うことができる。
（実施例３）
実施例３は請求項３に係る冷媒回路で、実施例２と比較して、図１０で示すように第１膨張器６３が分流器６４と蒸発器６５ａ、室内熱交換器６５ｂ、６５ｃとの間に第１膨張器６３ａ，６３ｂ，６３ｃとして設けられている点が異なる。その他の構造は実施例２と同一であるので、その詳細な説明は省略をする。
第１膨張器６３ａ，６３ｂ，６３ｃは、それぞれ第１の冷却器入口電磁弁７０ａ，７０ｂ，７０ｃと蒸発器６５ａ，逆止弁７１ｂ、７１ｃとの間に接続された膨張手段であって、たとえばキャピラリ、温度膨張弁、電子膨張弁である。
【００２２】
かかる構成で、冷却加熱モード設定ＳＷ９１の操作により設定モードを左、中側の商品収納室４０ａ、４０ｂを冷却し、右側の商品収納室４０ｃを加熱するＣＣＨモードに設定すると、制御手段９０は、加熱器電磁弁６８ｃ、第１の冷却器入口電磁弁７０ａ、第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ、冷却器出口電磁弁７２ｂ、第２電磁弁８５を開成し、凝縮器電磁弁６８、加熱器電磁弁６８ｂ、第２の冷却器入口電磁弁７０ｃ、冷却器出口電磁弁７２ｃ、バイパス電磁弁８３を閉止する。このとき圧縮機６１で圧縮された高温冷媒は、図１１の太線で示すように、加熱器電磁弁６８ｃ、接続点１６８ｃを経由して室内熱交換器６５ｃに流入する。室内熱交換器６５ｃに流入した冷媒は凝縮して商品収納室４０ｃを加熱し、逆止弁７１を介して補助熱交換器７６でさらに凝縮して分流器６４に流入する。分流器６４に流入した冷媒は、一方は第１の冷却器入口電磁弁７０ａを介して第１膨張器６３ａにて膨張して低温低圧の気液二相流となり、蒸発器６５ａに流入する。蒸発器６５ａに流入した冷媒は、蒸発して商品収納室４０ａを冷却し、集合器６７にて集合する。また、分流器６４に流入した冷媒の他方は、第２の冷却器入口電磁弁７０ｂを介して第１膨張器６３ｂにて膨張して低温低圧の気液二相流となり、逆止弁７１ｂを介して蒸発器６５ｂに流入する。蒸発器６５ｂに流入した冷媒は、蒸発して商品収納室４０ｂを冷却して集合器６７にて集合する。集合器６７に集合した冷媒は、室外蒸発器８１にてさらに蒸発し、小型アキュムレータ６９を介して圧縮機６１に戻る。このヒートポンプ運転も前述のようにサーモサイクル運転で室内が適温に維持される。
【００２３】
そして、商品収納室４０ａ、４０ｂが適温に冷却されると、制御手段９０は、商品収納室４０ｃの加熱単独のモード運転（−−Ｈモード）を行う。具体的には、制御手段９０は、加熱器電磁弁６８ｃ、バイパス電磁弁８３、第２電磁弁８５を開成し、凝縮器電磁弁６８、加熱器電磁弁６８ｂ、第１の冷却器入口電磁弁７０ａ、第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃ、冷却器出口電磁弁７２ｂ、７２ｃを閉止する。このとき圧縮機６１で圧縮された高温冷媒は、図１２の太線で示すように、加熱器電磁弁６８ｃ、接続点１６８ｃを経由して室内熱交換器６５ｃに流入する。室内熱交換器６５ｃに流入した冷媒は凝縮して商品収納室４０ｃを加熱し、逆止弁７１を介して補助熱交換器７６でさらに凝縮し、接続点１７６より第２電磁弁８５、接続点１８０、バイパス電磁弁８３を経由して第２膨張器８４に流入する。第２膨張器８４に流入した冷媒は、膨張して低温低圧の気液二相流となり、室外蒸発器８１にて蒸発して室外に冷熱を放出する。そして、室外蒸発器８１にて蒸発した冷媒は、小型アキュムレータ６９を介して圧縮機６１に戻る。
このように第１膨張手段６３ａ，６３ｂ，６３ｃが分流器６４と蒸発器６５ａ、室内熱交換器６５ｂ、６５ｃとの間に設けられたことにより、冷媒が蒸発器６５ａ、室内熱交換器６５ｂ、６５ｃに適正に分配される結果、効率よくヒートポンプ運転を行うことができる。
【００２４】
（実施例４）
実施例４は、請求項４に関する冷媒回路に係り、実施例３と比較すると図１３に示すように凝縮器６２または室内熱交換器６５ｂ、６５ｃからの高温の冷媒が流れる高圧配管と、蒸発器６５ａ、室内熱交換器６５ｂ、６５ｃからの低温の冷媒が流れる低圧配管との間で熱交換を行う内部熱交換器８６を設けた点である。その他は、実施例３と同一であるので、その詳細な説明は省略をする。
内部熱交換器８６は、その内部で熱交換を行う高温の高圧側配管８６１と低温の低圧側配管８６２を有している。高圧側配管８６１は、補助熱交換器７６と接続点１８０との間の接続点１７６および分流器６４とに配管接続され、低圧側配管８６２は接続点１８１および集合器６７とに配管接続されている。
かかる構成で、冷却加熱モード設定ＳＷ９１の操作により設定モードを左側の商品収納室４０ａを冷却し、中、右側の商品収納室４０ｂ、４０ｃを加熱するＣＨＨモードに設定すると、制御手段９０は、加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃ、第１の冷却器入口電磁弁７０ａ、第２電磁弁８５を開成し、凝縮器電磁弁６８、第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃ、冷却器出口電磁弁７２ｂ、７２ｃ、バイパス電磁弁８３を閉止する。このとき圧縮機６１で圧縮された高温冷媒は、図１４の太線で示すように、加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃ、接続点１６８ｂ、１６８ｃを経由して室内熱交換器６５ｂ、６５ｃに流入する。室内熱交換器６５ｂ、６５ｃに流入した冷媒は凝縮して商品収納室４０ｂ、４０ｃを加熱し、逆止弁７１，７１を介して集合し、補助熱交換器７６でさらに凝縮して内部熱交換器８６内の高圧側配管８６１に流入する。高圧側配管８６１流入した冷媒は、低圧側配管８６２と熱交換を行う。熱交換を行った冷媒は、分流器６４、第１の冷却器入口電磁弁７０ａを経由して第１膨張器６３ａに流入し膨張して低温低圧の気液二相流となり蒸発器６５ａに流入する。蒸発器６５ａに流入した冷媒は、蒸発して商品収納室４０ａを冷却し、集合器６７を介して内部熱交換器８６内の低圧側配管８６２に流入する。低圧側配管８６２流入した冷媒は、高圧側配管８６１と熱交換を行う。熱交換を行った冷媒は、室外蒸発器８１にてさらに蒸発し、小型アキュムレータ６９を介して圧縮機６１に戻る。このヒートポンプ運転も前述のようにサーモサイクル運転で室内が適温に維持される。
【００２５】
そして、商品収納室４０ａが適温に冷却されると、制御手段９０は、商品収納室４０ｂ、４０ｃの加熱単独の運転モード（−ＨＨモード）を行う。具体的には、制御手段９０は、加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃ、バイパス電磁弁８３、第２電磁弁８５を開成し、凝縮器電磁弁６８、第１の冷却器入口電磁弁７０ａ、第２の冷却器入口電磁弁７０ｂ、７０ｃ、冷却器出口電磁弁７２ｂ、７２ｃを閉止する。このとき圧縮機６１で圧縮された高温冷媒は、図１５の太線で示すように、加熱器電磁弁６８ｂ、６８ｃ、接続点１６８ｂ、１６８ｃを経由して室内熱交換器６５ｂ、６５ｃに流入する。室内熱交換器６５ｂ、６５ｃに流入した冷媒は凝縮して商品収納室４０ｂ、４０ｃを加熱し、逆止弁７１，７１を介して集合し、補助熱交換器７６でさらに凝縮して接続点１８０よりバイパス電磁弁８３を介して第２膨張器８４に流入する。第２膨張器８４に流入した冷媒は、膨張して低温低圧の気液二相流となり室外蒸発器８１にて蒸発して室外に冷熱を放出する。そして、室外蒸発器８１にて蒸発した冷媒は、小型アキュムレータ６９を介して圧縮機６１に戻る。
上述のように室内熱交換器６５ｂ、６５ｃ（または凝縮器６２も同様）からの高温の冷媒が流れる高圧配管８６１と、蒸発器６５ａ、室内熱交換器６５ｂ、６５ｃからの低温の冷媒が流れる低圧配管８６２との間で熱交換を行う内部熱交換器８６を設けたことにより、第１膨張器６３ａ、６３ｂ、６３ｃへの流入する冷媒の温度が低下するので、蒸発温度を下がり、また、圧縮機６１へ流入する冷媒の温度が上昇するので、凝縮温度を上がる結果、効率よくヒートポンプ運転を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
以上のように、本発明に係る冷媒回路は、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して販売する自動販売機に適している。
【符号の説明】
【００２７】
１０    本体キャビネット
２０    外扉
３０（３０ａ，３０ｂ）    内扉
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ    商品収納室
６０    冷却／加熱ユニット
６１    圧縮機
６２    凝縮器
６３    第１の膨張器
６４    分流器
６５ａ    蒸発器
６５ｂ、６５ｃ    室内熱交換器
６８    凝縮器電磁弁
６８ａ、６８ｂ    加熱器電磁弁
６９    小型アキュムレータ
７０ａ    第１の冷却器入口電磁弁
７０ｂ、７０ｃ    第２の冷却器入口電磁弁
７２ｂ、７２ｃ    冷却器出口電磁弁
８０    バイパス管路
８１    室外蒸発器
８２    逆止弁
８３    バイパス電磁弁（第１電磁弁）
８４    第２の膨張器
８５    第２電磁弁
８６    内部熱交換器
９０    制御装置
９１    設定モード選択ＳＷ
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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