(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の商品収納庫を有し、前記商品収納庫のそれぞれに設置された蒸発器と、前記商品収納庫外の機械室に設置した圧縮機と凝縮器と、流路切替手段と膨張機構とからなる前記商品収納庫の冷却を行う冷却システムを備えた自動販売機において、前記複数の蒸発器を直列に接続し、下流側の蒸発器を設置した商品収納庫の負荷に応じて、前記凝縮器近傍に備えた庫外ファンの風量を変動することを特徴とする自動販売機。
【請求項２】
下流側蒸発器を設置した商品収納庫の負荷が低い場合に庫外ファン風量を増大し、負荷が高い場合に庫外ファン風量を減少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】
下流側の蒸発器を設置した商品収納庫の負荷に応じて、上流側蒸発器近傍に設置した庫内ファンの風量を変動することを特徴とした請求項１または２に記載の自動販売機。
【請求項４】
下流側蒸発器を設置した商品収納庫の負荷が低い場合に上流側蒸発器近傍の庫内ファン風量を減少し、負荷が高い場合に前記庫内ファン風量を増大することを特徴とする請求項３に記載の自動販売機。
【請求項５】
下流側蒸発器単独での冷却運転時間によって下流側蒸発器を設置した商品収納庫の負荷を検知することを特徴とする請求項１から４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、缶飲料などの商品を加温または冷却して販売する自動販売機において、冷凍サイクルを用いて商品を冷却する冷却システムを有した自動販売機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動販売機に対する消費電力量削減の要求が高まってきており、消費電力量削減手段として、冷却によって生じる廃熱あるいは外気の熱を利用して商品が保管された貯蔵庫を加温するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、図面を参照しながら従来の自動販売機を説明する。
【０００４】
図７は従来の自動販売機の冷媒回路図を示す。図７において、冷却加温室８１、冷却加温室８２、冷却専用室８３を備え、冷却加温室８１内に設置された蒸発器８４、冷却加温室８２内に設置された蒸発器８５、冷却専用室８３に設置された蒸発器８６を有している。自動販売機下部の機械室（図示せず）には庫外凝縮器８７、圧縮機８８が設置されている。また、それぞれ通過する冷媒の圧力を低下するとともに閉塞機能を有した膨張弁８９、９０、９１、冷却加温室８１内には庫内凝縮器９２が設置されており、圧縮機８８の吐出冷媒の流路を切り換える開閉弁９３、９４、庫内凝縮器９２と庫外凝縮器８７とを接続する配管内に設けられた開閉弁９５と通過する冷媒の圧力を低下する抵抗器９６、庫内凝縮器９２の出口側に設けられた圧縮機８８の吸入側と連通する開閉弁９７、冷却加温室８１、８２に設置された電気ヒータ９８とを備えている。
【０００５】
ここで、蒸発器８５の出口と蒸発器８６の入口とが連通するよう配管９９で接続されており、蒸発器８５を通過した冷媒が蒸発器８６も通過する回路としている。
【０００６】
以上のように構成された従来の自動販売機について、以下その動作を説明する。
【０００７】
全室を冷却する場合、開閉弁９３を開、開閉弁９４と開閉弁９５とを閉とし、開閉弁９７を開として庫内凝縮器９２を圧縮機８８の吸入側配管へ接続して、圧縮機８８を駆動する。圧縮機８８から吐出された冷媒は、庫外凝縮器８７で凝縮された後、それぞれ膨張弁８９、膨張弁９０、膨張弁９１で減圧されて、蒸発器８４、蒸発器８５、蒸発器８６へ供給される。そして、蒸発器８４、蒸発器８５、蒸発器８６で蒸発した冷媒が圧縮機８８へ還流する。
【０００８】
このとき、膨張弁９０と膨張弁９１は常に一方を閉塞する。そして、冷却専用室８３よりも冷却加温室８２を優先して冷却するように、膨張弁９１よりも膨張弁９０を優先して開放する。このように制御すれば、膨張弁９０を開けて蒸発器８５に冷媒を流しながら蒸発器８６に余剰な液冷媒を供給して、冷却加温室８２と同時に冷却専用室８３を冷却した後に、膨張弁９１を開けて蒸発器８６に冷媒を流して冷却専用室８３を冷却することを繰り返す。この結果、熱交換能力の小さい蒸発器８５を単独で使用する場合に比べて、蒸発器８５と蒸発器８６を直列で使用する場合、高い蒸発能力を確保することができるので、蒸発温度を高く設定して効率の良い運転ができる。
【０００９】
次に、冷却加温室８１を加温し、冷却加温室８２を冷却する場合、開閉弁９３を閉とし、開閉弁９４と開閉弁９５を開とし、開閉弁９７を閉じて圧縮機８８を駆動する。圧縮機８８から吐出された冷媒は、庫内凝縮器９２で凝縮したのち、抵抗器９６で減圧された後にさらに庫外凝縮器８７で凝縮し、その後、膨張弁９０、膨張弁９１で減圧されて、蒸発器８５、蒸発器８６へ供給される。そして蒸発器８５、蒸発器８６で蒸発した冷媒が圧縮機８８へ還流する。
【００１０】
このとき冷却加温室８２と冷却専用室８３の冷却は、全室を冷却する場合と同様に行う。この結果、高い蒸発能力を確保できるので、蒸発温度を高く設定して効率の良い運転ができるとともに、冷却加温室８１に対する高い加温能力も確保できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００９−２５１８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記従来の構成では、直列接続した蒸発器のうち上流側の蒸発器で蒸発できない余剰液冷媒が下流側の蒸発器で蒸発することで同時に２室を冷却する構成となっているので、上流側蒸発器が設置されている商品収納室と下流側蒸発器が設定されている商品収納室の熱負荷のバランスが異なれば上流側蒸発器から冷媒を通過させる冷却と下流側蒸発器のみに冷媒を通過させる冷却との運転の比率が異なってくる。そのために上流側蒸発器が設置されている商品収納室の負荷が最も高くなり、余剰液冷媒による下流側蒸発器での冷却能力が高くなる状態においても下流側蒸発器単独冷却運転を確保し、下流側の商品収納室の商品温度を制御可能状態における上流側蒸発器前の膨張機構の抵抗値にする必要がある。そうすることで上流側が負荷が低くなる条件では下流側蒸発器単独運転時間が長くなってしまい、効率の良い運転ができなくなる恐れがあるとともに、上流側商品収納室と隣の商品収納室ならびに外部との間における密閉度が低下し、熱負荷が増大することで上流側蒸発器運転時間が増大し、下流側商品収納室における過冷状態に陥るといった問題も想定される。
【００１３】
本発明は、従来の課題を解決するもので、蒸発器を直列に接続した際における上流側、下流側の運転時間を変化させることで下流側の過冷現象を防止するとともに消費電力量を低減する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】
【００１４】
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、直列接続された蒸発器の運転状態を検知するとともにそれに応じて庫外・庫内ファン風量を変動するものである。
【００１５】
これによって、直列接続された蒸発器の上流側、下流側での蒸発能力バランスを変動することができ上流側蒸発器での負荷変動による下流側蒸発器への影響を減少することができるとともにどのような運転条件においても最適な運転バランスとすることができ、消費電力量を低減することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の自動販売機は、直列接続された蒸発器の運転状態を検知してファン風量を変動することで、直列接続された蒸発器での蒸発能力のバランスを変動させることができ、下流側商品収納庫における過冷現象を防ぐことができるとともに様々な運転条件において最適な運転状態にすることができるので消費電力量を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１における自動販売機の冷媒回路図
【図２】同実施の形態１における自動販売機の冷却運転時における動作を示す図
【図３】同実施の形態１における自動販売機の冷却運転時における動作を示す図
【図４】本発明の実施の形態２における自動販売機の冷媒回路図
【図５】同実施の形態２における自動販売機の冷却運転時における動作を示す図
【図６】同実施の形態２における自動販売機の冷却運転時における動作を示す図
【図７】従来の自動販売機の冷媒回路図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
第１の発明は、複数の商品収納庫を有し、前記商品収納庫のそれぞれに設置された蒸発器と、前記商品収納庫外の機械室に設置した圧縮機と凝縮器と、流路切替手段と膨張機構とからなる前記商品収納庫の冷却を行う冷却システムを備えた自動販売機において、前記複数の蒸発器を直列に接続し、下流側の蒸発器を設置した商品収納庫の負荷に応じて、前記凝縮器近傍に備えた庫外ファンの風量を変動するものであり、負荷変動に応じた最適な運転状態とすることができ、消費電力量の低減が図れる。
【００１９】
第２の発明は、第１の発明において下流側蒸発器を設置した商品収納庫の負荷が低い場合に庫外ファン風量を増大し、負荷が高い場合に庫外ファン風量を減少するものであり、庫外ファン風量を増大することで、下流側蒸発器単独冷却運転時間を短くすることができ、庫外ファン風量を減少することで、下流側蒸発器単独冷却運転時間を長くすることができるので、下流側商品収納庫の負荷が低くなりすぎて過冷状態に陥る現象や下流側商品収納庫の負荷が高くなりすぎて運転効率が低下することを防ぐことができる。
【００２０】
第３の発明は、第１または第２の発明において下流側の蒸発器を設置した商品収納庫の負荷に応じて、上流側蒸発器近傍に設置した庫内ファンの風量を変動することで、庫外ファン風量変動のみで対応できない負荷変動に対しても最適な運転状態とすることができるので消費電力量の低減が図れる。
【００２１】
第４の発明は、第３の発明において下流側蒸発器を設置した商品収納庫の負荷が低い場合に上流側蒸発器近傍の庫内ファン風量を増大し、負荷が高い場合に前記庫内ファン風量を減少するものであり、庫内ファン風量を増大することで、下流側蒸発器単独冷却運転時間を長くすることができ、庫内ファン風量を減少することで、下流側蒸発器単独冷却運転時間を短くすることができるので、下流側商品収納庫の負荷が低くなりすぎて過冷状態に陥る現象や下流側商品収納庫の負荷が高くなりすぎて運転効率が低下することを防ぐことができる。
【００２２】
第５の発明は、第１〜第４のいずれかの発明において下流側蒸発器単独での冷却運転時間によって下流側蒸発器を設置した商品収納庫の負荷を検知するものであり、運転時間を検知することで温度変動などを検知するよりも正確に負荷変動を判定することが可能となる。
【００２３】
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。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２４】
（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冷媒回路図、図２、３は同実施の形態１における自動販売機の冷却運転時における動作を示す図である。
【００２５】
図１において、本実施の形態１の自動販売機は、商品を収納する商品収納庫１と商品収納庫１の下部に配置された機械室（図示せず）を有する。商品収納庫１内は３つの区画に別れ、収納する商品を冷却もしくは加温する第１の冷却加温室２、収納する商品を冷却もしくは加温する第２の冷却加温室３、収納する商品を冷却する冷却専用室４を有する。また、それぞれの庫内には商品収納棚（図示せず）が上部に吊り下げられており、商品が内部に収納されている。
【００２６】
また、圧縮機５、庫外凝縮器６、冷媒の流路を切替える四方向弁７、通過する冷媒を減圧する第１のキャピラリーチューブ８、第２のキャピラリーチューブ９、第３のキャピラリーチューブ１０、第１の蒸発器１１、第２の蒸発器１２、第３の蒸発器１３、庫内凝縮器１４、開閉可能な電磁弁１５、１６、１７、逆止弁１８、通過する冷媒を減圧する機能を持つ抵抗器１９、庫外凝縮器６用の庫外ファン２０、それぞれの庫内を攪拌する第１の庫内ファン２１、第２の庫内ファン２２、第３の庫内ファン２３、加温時に用いる電気ヒータ２４、２５を備えている。
【００２７】
ここで、逆止弁１８は抵抗器１９と庫外凝縮器６とを接続する配管上に設けられ、抵抗器１９から庫外凝縮器６へと冷媒が流れる向きに取り付けられている。また、第２の蒸発器１２の出口と第３の蒸発器１３の入口とが連通するよう配管を接続している。
【００２８】
以上のように構成された本発明の実施の形態１における自動販売機について、以下その動作を説明する。
【００２９】
まず、全室を冷却する場合、電磁弁１６、電磁弁１７を開き電磁弁１５を閉じて圧縮機５を起動する。圧縮機５から吐出された冷媒は電磁弁１６を通過して庫外凝縮器６へと向かい凝縮液化する。凝縮された液冷媒は四方向弁７で切替えられて第１のキャピラリーチューブ８、第２のキャピラリーチューブ９、第３のキャピラリーチューブ１０で減圧された後に第１の蒸発器１１、第２の蒸発器１２、第３の蒸発器１３へと向かい蒸発気化して周囲の空気を冷却する。蒸発気化した冷媒は圧縮機５へと還流する。
【００３０】
次に、第１の冷却加温室２を加温し、第２の冷却加温室３を冷却する場合、電磁弁１５を開き、電磁弁１６、１７を閉じて圧縮機５を起動する。圧縮機５から吐出された冷媒は電磁弁１５を通過して庫内凝縮器１４へと向かい、庫内凝縮器１４で一部凝縮し、その際に周囲の空気へと放熱することで庫内を加温する。庫内凝縮器１４を出た冷媒は抵抗器１９により減圧された後に逆止弁１８を通過して庫外凝縮器６へと向かいさらに凝縮液化する。凝縮した液冷媒は四方向弁７にて流路を切替えられて第２のキャピラリーチューブ９、第３のキャピラリーチューブ１０で減圧された後に第２の蒸発器１２、第３の蒸発器１３へと供給されて蒸発気化して庫内を冷却する。気化した冷媒は圧縮機５へと還流する。
【００３１】
ここで、一般的な自動販売機においては、第２の冷却加温室３が最も狭い部屋となる場合が多く、内部に設置している第２の蒸発器１２についても第１の蒸発器１１、第３の蒸発器１３よりも小型となっている。そのために、第２の蒸発器１２単独のみでの蒸発能力を確保するためには第２のキャピラリーチューブ９の抵抗を大きくして蒸発温度を大きく下げないといけないが、そうすることで圧縮機の効率が低下し消費電力量が増大してしまうが、本実施の形態においては第２の蒸発器１２の出口と第３の蒸発器１３とを接続し、２つの蒸発器を直列に並べることで一つの大きな蒸発器として取り扱うことができるので蒸発温度を高くすることができ、効率を高めて消費電力量を低減することができる。
【００３２】
また、３つの蒸発器のうち直列に接続された第２の蒸発器１２と第３の蒸発器１３においてまず、第２のキャピラリーチューブ９へと冷媒が流入するよう四方向弁７を動作させる。そうすることで第２の蒸発器１２で蒸発できなかった余剰な液冷媒が第２の蒸発器と直列に接続された第３の蒸発器１３で蒸発して冷却専用室４も冷却する（直列冷却運転）。その後、第２の冷却加温室３の温度が目標温度に達した時点で第３のキャピラリーチューブ１０へと冷媒が流入するように四方向弁７を動作することで第３の蒸発器１３のみの単独冷却を行う（下流側単独冷却運転）。
【００３３】
このように優先的に直列冷却運転を行うことで、余剰液冷媒によって冷却専用室４も冷却されることから下流側単独冷却運転の運転率を低下することができ、消費電力量を低減することができる。
【００３４】
ここで、第２のキャピラリーチューブ９と第３のキャピラリーチューブ１０とでは第２の蒸発器１２を追加した分、熱交換面積が大きくなることから直列冷却運転は下流側単独冷却運転よりも抵抗値を小さくすることができるので、蒸発温度を高く維持することができ効率の高い運転ができる。そのために直列冷却運転のみで第２の冷却加温室３、冷却専用室４の冷却が同時に終了し、下流側単独冷却運転がない状態が最も圧縮機５の運転率が低く、また、効率も良いので消費電力量を低減することができる。
【００３５】
但し、実際の自動販売機においては自動販売機周囲の温度や第１の冷却加温室２の設定が加温と冷却とで温度が変わることから第２の冷却加温室３と冷却専用室４の負荷の比率が変わり、常に上記の運転とすることは難しく、実際は最も第２の冷却加温室３の負荷が高くなる、例えば第１の冷却加温室２が加温設定であり、自動販売機周囲の温度が比較的高く、第２の冷却加温室の目標温度が低く設定され、かつ冷却専用室４の目標温度が高く設定されるような状態においても、冷却専用室４の商品温度を制御できるように下流側単独冷却運転を行うことができるような第２のキャピラリーチューブ９の抵抗値を選定する。
【００３６】
そうすることで、全室を冷却し、かつ周囲温度が低いような第２の冷却加温室３の負荷が最も低くなるような状態においては下流側単独冷却運転の運転時間が長くなってしまい、結果として効率が低下するとともに消費電力量が増大してしまう。また、第１の冷却加温室が加温設定であるときに第１の冷却加温室２と第２の冷却加温室３とを仕切る断熱壁において熱リークが発生した場合や、第２の冷却加温室３のみに高温の商品が大量に補充されるなど第２の冷却加温室３の負荷が想定以上に高くなると直列冷却運転の時間が長くなってしまい、それに伴って第２の蒸発器１２で蒸発できない余剰液冷媒が第３の蒸発器１３で蒸発することで冷却専用室４の冷却時間も長くなるので冷却専用室４の商品温度が低くなりすぎて過冷状態に陥ることが考えられる。
【００３７】
上記課題を踏まえ、図２に示すように直列冷却運転と下流側単独冷却運転のそれぞれの運転時間を確認し、下流側単独冷却運転時間がなく、かつ、冷却専用室４の温度が目標温度よりも低い状態まで低下している場合には冷却専用室４が過冷状態になっていると判定し、庫外凝縮器６近傍にそなえた庫外ファン２０の風量を増大させる。そうすることで庫外凝縮器６での凝縮能力が高まり、庫外凝縮器６内へと滞留する冷媒量が増大し、システム内を循環する冷媒量が減少するので、直列冷却運転において第２の蒸発器１２で蒸発できずに第３の蒸発器１３へと流入する余剰液冷媒量を削減することができ、冷却専用室４の過冷現象を防止することができる。
【００３８】
ここで、風量増大後においても症状に改善が見られず冷却専用室４が過冷状態であると再び判定された場合にはさらに風量を増大させていくことで対応が可能となる。
【００３９】
次に、図３に示すように下流側単独冷却運転時間が所定の時間より長くなった場合に、庫外ファン２０の風量を減少させることで庫外凝縮器６の凝縮能力が低下することから庫外凝縮器６へと滞留する冷媒量が減少し、システム内を循環する冷媒量が増大するので直列冷却運転時における第２の蒸発器１２で蒸発できずに第３の蒸発器１３へと流入する余剰液冷媒量が増大し、冷却専用室４を冷却する能力が高まるので下流側単独冷却運転時間を減少することができ、圧縮機５の効率を高めることによる消費電力量の低減を図ることができる。
【００４０】
このように直列冷却運転と下流側単独冷却運転の比率を検知し、それに応じて庫外ファン２０の風量を増減することで庫内負荷にかかわらず常に理想的な運転状態へと変動することができ、消費電力量を削減することができる。
【００４１】
ここで、庫外ファン２０の風量を増減することで下流側単独冷却運転の運転時間を変動させたが、第２の庫内ファン２２を増減させても同様の効果が得られ、下流側単独冷却運転時間が短い場合には第２の庫内ファン２２の風量を増大させて第２の蒸発器１２の蒸発能力を高めることで直列冷却運転時における第２の蒸発器１２にて蒸発できずに第３の蒸発器１３へと流入する余剰液冷媒量を減少することができ、下流側単独冷却運転時間を増大することができる。下流側単独冷却運転時間が長い場合は、第２の庫内ファン２２の風量を減少することで、第２の蒸発器１２の蒸発能力が低下するので直列冷却運転時における第２の蒸発器１２にて蒸発できずに第３の蒸発器１３へと流入する余剰液冷媒量を増大することができ、下流側単独冷却運転時間を短くすることができる。
【００４２】
（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２における冷媒回路図を示し、図５、６は同実施の形態２における自動販売機の冷却運転時における動作を示す図である。
【００４３】
図４において、本発明の自動販売機は、第２の冷却加温室３内に設けた第１の蒸発器３６と冷却専用室４内に設けた第２の蒸発器３７と商品収納室１の下方に設けた機械室（図示せず）に設けた第１の圧縮機３１と凝縮器３２と冷媒の流路を切替える三方弁３３と膨張機構である第１のキャピラリーチューブ３４と第２のキャピラリーチューブ３５からなる第２の冷却加温室３と冷却専用室４の冷却を行う冷却専用システム５３と、さらに、第１の冷却加温室２内に設置した庫内熱交換器４６と機械室に配置した第２の圧縮機３８と庫外熱交換器３９と膨張機構である冷却用キャピラリーチューブ４４、加温用キャピラリーチューブ４５と冷媒の流路を切替える四方切換弁４０からなり第１の冷却加温室２の冷却もしくは加温を行う冷却加温システム５４とを備える。
【００４４】
また、庫外熱交換器３９と凝縮器３２とはフィンを共有化した一体型熱交換器として形成され、近傍には熱交換を促進するための庫外ファン４７を設置している。また、それぞれの庫内には庫内空気を攪拌するとともに、熱交換を促進するための第１の庫内ファン４８、第２の庫内ファン４９、第３の庫内ファン５０を設け、第１の冷却加温室２と、第２の冷却加温室３とには庫内を加温するための電気ヒータ５１、５２を設置している。
【００４５】
また、冷却専用システム５３の第１の蒸発器３６の出口と第２の蒸発器３７の入口とが連通するよう配管で接続している。
【００４６】
以上のように構成された時度販売機について以下その動作を説明する。
【００４７】
まず冷却専用システム５３の動作について説明する。
【００４８】
第１の圧縮機３１から吐出された冷媒は、凝縮器３２にて凝縮液化し、三方弁３３で流路を切替えられて第１のキャピラリーチューブ３４、第２のキャピラリーチューブ３５へと流入して減圧された後に第１の蒸発器３６、第２の蒸発器３７へと流入し蒸発気化して周囲を冷却し、第１の圧縮機３１へと還流する。ここで第１のキャピラリーチューブ３４へと冷媒を流入した場合第１の蒸発器３６で蒸発できなかった余剰液冷媒は第２の蒸発器３７へと流入して蒸発して冷却専用室４も冷却し、その後、第１の圧縮機３１へと還流する。
【００４９】
次に冷却加温システム５４の動作について説明する。
【００５０】
まず、第１の冷却加温室２を冷却する場合、第２の圧縮機３８の吐出配管と庫外熱交換器３９とが連通し、第２の圧縮機３８の吸入配管と庫内熱交換器４６とが連通するよう四方切換弁４０を動作させて第２の圧縮機３８を起動する。第２の圧縮機３８から吐出された冷媒は四方切換弁４０を通過して庫外熱交換器３９へと向かい凝縮液化する。凝縮した液冷媒はドライヤ４１を通過した後に逆止弁４２を通過して、冷却用キャピラリーチューブ４４にて減圧されてから庫内熱交換器４６へと供給されて蒸発気化し、周囲を冷却する。気化した冷媒はその後四方切換弁４０を通過して第２の圧縮機３８へと還流する。
【００５１】
次に、第１の冷却加温室２を加温する場合、第２の圧縮機３８の吐出配管と庫内熱交換器４６とが連通し、第２の圧縮機３８の吸入配管と庫外熱交換器３９とが連通するよう四方切換弁４０を動作し、第２の圧縮機３８を起動する。第２の圧縮機３８から吐出された冷媒は四方切換弁４０を経て庫内熱交換器４６へと向かい凝縮液化して周囲の空気へ放熱し加温する。凝縮した液冷媒は加温用キャピラリーチューブ４５で減圧された後に、第２の逆止弁４３を通過して庫外熱交換器３９で蒸発気化し、その後四方切換弁４０を通過して第２の圧縮機３８へと還流する。
【００５２】
ここで、冷却専用システム５３とは独立した冷却加温システム５４を設けることで、１つのシステムで加温と冷却を同時に行う場合は冷却する貯蔵室の負荷に応じた運転率でしか加温運転もできないが、加温運転を独立して行えることによって消費電力量をより減少することが可能となる。
【００５３】
さらに、凝縮器３２と庫外熱交換器３９とでフィンを共有化した一体型熱交換器とすることで、別々の熱交換器として設置する場合と比較して設置スペースを削減することができるのでより小型の自動販売機へと適用することが可能になるとともに、第１の冷却加温室２を加温する場合において庫外熱交換器３９は蒸発器として作用するが、凝縮器３２との間で熱交換を行うことで蒸発温度を高めることができるので加温運転時の効率を高めることも可能となる。
【００５４】
ここで、冷却専用システム５３において、図５に示すように、下流側単独冷却運転時間が短く、かつ、冷却専用室４内の温度が目標温度より低い場合に冷却専用室４が過冷状態であると判断し、庫外ファン４７の風量を増大する。そうすることで、凝縮器３２の熱交換能力が高まることで凝縮器３２へと滞留する冷媒量が増大し、システム内を循環する冷媒量が減少する。そのことで直列冷却運転において第１の蒸発器３６で蒸発できずに第２の蒸発器３７へと流入する余剰液冷媒量が減少するので下流側単独冷却運転時間を長くすることができる。
【００５５】
また、図６に示すように、下流側単独冷却運転時間が長いと判定した場合は、庫外ファン４７の風量を減少させる。そうすることで凝縮器３２の熱交換能力が低下することから凝縮器３２へと滞留する冷媒量が減少し、システム内を循環する冷媒量が増大する。そのことで、直列冷却運転時における第１の蒸発器３６で蒸発できずに第２の蒸発器３７へと流入する余剰液冷媒量が増大するので、下流側単独冷却運転時間を短くすることができ、全体の運転率も低下することが可能となるので消費電力量を低減することが可能となる。
【００５６】
また、冷却加温システム５４が加温運転を行っている場合は、冷却専用システム５３が起動している場合において効率が高くなるので冷却専用システム５３の運転率が高いほうが消費電力量を削減することができる。冷却専用システム５３の運転率を高めるためには、庫外ファン４７の風量を増大するとシステム内を循環する冷媒量が減少するので運転率が高くなるが、そうすることで冷却専用システム５３の消費電力量が増大してしまうのでそれらを考慮したうえで全体の消費電力量が低下する庫外ファン風量で運転すると良い。
【００５７】
このように直列冷却運転と下流側単独冷却運転の運転比率を検知して庫外ファン４７の風量を増減することで庫内負荷にかかわらず常に理想的な運転状態へと変動することができ、消費電力量を削減することができる。
【００５８】
ここで、庫外ファン４７の風量を増減することで下流側単独冷却運転の運転時間を変動させたが、第２の庫内ファン４９風量を増減させても同様の効果が得られ、下流側単独冷却運転時間が短い場合には第２の庫内ファン４９の風量を増大させて第１の蒸発器３６の蒸発能力を高めることで直列冷却運転時における第１の蒸発器３６にて蒸発できずに第２の蒸発器３７へと流入する冷媒量を減少することができ、下流側単独冷却運転時間を増大することができる。下流側単独冷却運転時間が長い場合は、第２の庫内ファン４９の風量を減少することで、第１の蒸発器３６の蒸発能力が低下するので直列冷却運転時における第１の蒸発器３６にて蒸発できずに第２の蒸発器３７へと流入する冷媒量を増大することができ、下流側単独冷却運転時間を短くすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上のように、本発明にかかる自動販売機は、蒸発器を直列に接続した冷凍サイクルにおいて下流側の蒸発器を設置した貯蔵庫での過冷現象を防ぐことができるので、複数の貯蔵室を冷却する冷凍冷蔵庫ならびにショーケースなどにも適用できる。
【符号の説明】
【００６０】
３    第２の冷却加温室
４    冷却専用室
５、  圧縮機
６    庫外凝縮器
７    四方向弁
９、３５  第２のキャピラリーチューブ
１０  第３のキャピラリーチューブ
１２、３７  第２の蒸発器
１３  第３の蒸発器
２０、４７  庫外ファン
２２、４９  第２の庫内ファン
３１  第１の圧縮機
３２  凝縮器
３３  三方弁
【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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