(57)【要約】【課題】商品収納室を加温可能な加温システムを有する自動販売機の消費電力量のさらなる削減を図る。【解決手段】自動販売機は、商品収納室を加温可能に構成された加温システムであって、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、前記商品収納室内に配置された室内熱交換器と、冷媒を減圧する減圧器と、前記商品収納室の外部に配置された室外熱交換器とを有する前記加温システムと、前記圧縮機の吐出冷媒の圧力を検出する圧力センサと、前記加温システムの動作を制御する制御部とを含む。前記圧縮機は、インバータ圧縮機であり、前記制御部は、前記圧縮機を起動した後に前記圧縮機を第１回転数で動作させ（Ｓ２、Ｓ３）、その後、前記圧縮機の吐出冷媒の圧力が所定圧力に到達すると前記圧縮機を前記第１回転数よりも低い第２回転数で動作させるように構成されている（Ｓ４、Ｓ５）。【選択図】図７
2018206220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商品を収納して加温する商品収納室を有する自動販売機であって、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、前記商品収納室内に配置された室内熱交換器と、冷媒を減圧する減圧器と、前記商品収納室の外部に配置された室外熱交換器とを有し、前記商品収納室を加温可能に構成された加温システムと、
前記圧縮機の吐出冷媒の圧力を検出する圧力センサと、
前記加温システムの動作を制御する制御部と、
を含み、
前記圧縮機は、インバータ圧縮機であり、
前記制御部は、前記圧縮機を起動した後に前記圧縮機を第１回転数で動作させ、その後、前記圧縮機の吐出冷媒の圧力が所定圧力に到達すると、前記圧縮機を前記第１回転数よりも低い第２回転数で動作させる、
自動販売機。
【請求項２】
前記圧縮機は、前記商品収納室内に配置されている、請求項１に記載の自動販売機。
【請求項３】
前記商品収納室の室温を検出する温度センサをさらに含み、
前記制御部は、前記商品収納室の室温に基づいて前記圧縮機を起動し及び前記圧縮機を停止させる、請求項１又は２に記載の自動販売機。
【請求項４】
前記制御部は、前記圧縮機の吐出冷媒の圧力が前記所定圧力に到達すると、前記商品収納室の室温の上昇に応じて前記圧縮機の回転数を段階的又は漸次的に低下させる、請求項３に記載の自動販売機。
【請求項５】
前記制御部は、前記圧縮機の停止後に前記商品収納室の室温が設定加温温度を超えないように、前記圧縮機を停止させ又は前記圧縮機の回転数を低下させる、請求項３又は４に記載の自動販売機。
【請求項６】
前記加温システムは、前記商品収納室内の空気を前記室内熱交換器に向けて送風する室内送風機をさらに有し、
前記制御部は、前記圧縮機の回転数の低下に対応させて前記室内送風機の回転数を低下させる、請求項１〜５のいずれか一つに記載の自動販売機。
【請求項７】
前記第１回転数は、前記圧縮機の最大回転数又はその近傍の回転数であり、
前記第２回転数は、前記圧縮機の最高効率回転数又はその近傍の回転数である、
請求項１〜６のいずれか一つに記載の自動販売機。
【請求項８】
前記減圧器は、開度を変更可能な膨張弁であり、
前記制御部は、前記圧縮機の起動時に前記膨張弁を開いた後に最小開度まで閉じ、前記最小開度の状態を前記圧縮機の吐出冷媒の圧力が前記所定圧力に到達するまで保持する、請求項１〜７の自動販売機。
【請求項９】
前記制御部は、前記圧縮機の起動と共に前記膨張弁の開度を均圧開度とし、その後に前記膨張弁の開度を前記最小開度とし、前記圧縮機の吐出冷媒の圧力が前記所定圧力に到達すると、前記膨張弁の開度を前記均圧開度と前記最小開度の間の所定開度に制御する、請求項８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、圧縮機、室内熱交換器、減圧器及び室外熱交換器を有する加温システムによって商品収納室を加温するように構成された自動販売機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の自動販売機の一例が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された自動販売機は、冷却専用の冷却室と、冷却と加温の切り替えが可能な切替室と、前記冷却室及び前記切替室を冷却可能な冷却システムと、前記切替室を加温可能な加温システムと、を有する。前記冷却システムは、圧縮機、凝縮器、キャピラリーチューブ及び蒸発器が冷媒配管によって接続されて構成されている。また、前記加温システムは、圧縮機、ガスクーラー、膨張弁及び蒸発器が冷媒配管によって接続されて構成されている。特許文献１に記載された自動販売機では、冷却と加温とを独立に制御することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２２７８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、自動販売機の消費電力量の削減要求がますます高まってきており、上述の自動販売機のように、商品収納室を加温可能な加温システムを有する自動販売機についてもさらなる消費電力量の削減が望まれている。
【０００５】
そこで、本発明は、特に商品収納室を加温可能な加温システムを有する自動販売機の消費電力量の更なる削減を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明者が鋭意検討した結果、商品収納室を加温可能な加温システムを有する自動販売機において、前記加温システムを構成する圧縮機等を適切に制御することによって自動販売機の消費電力量のさらなる削減が可能であること見出した。本発明は、かかる知見に基づくものである。
【０００７】
すなわち、本発明の一側面によると、商品を収納して加温する商品収納室を有する自動販売機は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、前記商品収納室内に配置された室内熱交換器と、冷媒を減圧する減圧器と、前記商品収納室の外部に配置された室外熱交換器とを有し、前記商品収納室を加温可能に構成された加温システムと、前記圧縮機の吐出冷媒の圧力を検出する圧力センサと、前記加温システムの動作を制御する制御部とを含む。前記圧縮機は、インバータ圧縮機であり、前記制御部は、前記圧縮機を起動した後に前記圧縮機を第１回転数で動作させ、その後、前記圧縮機の吐出冷媒の圧力が所定圧力に到達すると前記圧縮機を前記第１回転数よりも低い第２回転数で動作させるように構成されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、商品収納室を加温可能な加温システムを有する自動販売機において、従来に比べて、消費電力量を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動販売機の概略構成を示す図である。
【図２】前記自動販売機の加温／冷却システムの構成を示す図である。
【図３】前記加温／冷却システムの制御系構成を示す図である。
【図４】前記加温／冷却システムにおける冷媒の循環経路を示す図である。
【図５】前記加温／冷却システムにおける冷媒の循環経路を示す図である。
【図６】前記加温／冷却システムにおける冷媒の循環経路を示す図である。
【図７】前記加温／冷却システムを構成する圧縮機の制御の一例を示すフローチャートである。
【図８】前記加温／冷却システムを構成する電子膨張弁（減圧器）の制御の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る自動販売機の概略構成を示す図である。図１に示されるように、実施形態に係る自動販売機１は、断熱構造の商品収納庫１０と、冷却システム３０と、加温／冷却システム７０と、を有する。
【００１１】
商品収納庫１０内は、断熱隔壁によって、それぞれ複数の商品（例えば容器入り飲料）を収納する第１商品収納室１１、第２商品収納室１２及び第３商品収納室１３に区画されている。なお、図では省略されているが、第１〜第３商品収納室１１〜１３のそれぞれには、商品ラックや商品搬出装置などが配設されている。そして、自動販売機１は、例えば所定の料金が料金投入口（図示省略）から投入され、商品選択ボタン（図示省略）が押されることによって、第１〜第３商品収納室１１〜１３内のいずれかに配設された前記商品搬出装置が対応する商品を商品取出口（図示省略）に搬出するように構成されている。
【００１２】
冷却システム３０は、冷媒を用いた冷凍サイクルによって第１商品収納室１１、第２商品収納室１２及び第３商品収納室１３のそれぞれを冷却可能に構成されている。
【００１３】
加温／冷却システム７０は、冷媒を用いたヒートポンプ式の冷凍サイクルによって第１商品収納室１１を加温可能に構成されている。具体的には、本実施形態において、加温／冷却システム７０は、第１商品収納室１１の加温のみを行うこと及び第１商品収納室１１を加温すると共に第２商品収納室１２及び／又は第３商品収納室１３を冷却することが可能に構成されている。つまり、加温／冷却システム７０は、第１商品収納室１１に対しては加温システムとして機能し、第２商品収納室１２及び第３商品収納室１３に対しては冷却システムとして機能する。
【００１４】
すなわち、本実施形態において、第１商品収納室１１は、商品を常温で収納する常温室、商品を収納すると共に収納した商品を加温する加温室又は商品を収納する共に収納した商品を冷却する冷却室として機能し得るように構成され、第２商品収納室１２及び第３商品収納室１３は、前記常温室又は前記冷却室として機能し得るように構成されている。
【００１５】
ここで、冷却システム３０で使用される冷媒と、加温／冷却システム７０で使用される冷媒とは、同じ種類のものであってもよいし、異なる種類のものであってもよい。特に制限されるものではないが、本実施形態においては、冷却システム３０で使用される冷媒及び加温／冷却システム７０で使用される冷媒としてＣＯ２冷媒が採用されている。
【００１６】
図１に示されるように、冷却システム３０は、圧縮機３１と、ガスクーラー３２と、第１三方弁（電磁弁）３３と、第１キャピラリーチューブ３４と、第１蒸発器３５と、第２三方弁（電磁弁）３６と、第２キャピラリーチューブ３７と、第２蒸発器３８と、第３キャピラリーチューブ３９と、第３蒸発器４０と、を含み、これらが冷媒を流通させる冷媒配管５０によって接続されて構成されている。そして、冷却システム３０の制御部（図示省略）によって、圧縮機３１、第１三方弁３３、第２三方弁３６、ガスクーラー用送風機４１、第１〜第３蒸発器用送風機４２〜４４が適宜制御される。これにより、第１商品収納室１１、第２商品収納室１２及び第３商品収納室１３の冷却が行われる。なお、第１〜第３キャピラリーチューブ３４、３７、３９の一部又は全部がオリフィスや膨張弁などに置換されてもよい。
【００１７】
図２は、加温／冷却システム７０の構成を示す図である。
図１、図２に示されるように、加温／冷却システム７０は、圧縮機７１と、放熱器（室内熱交換器）７２と、第１三方弁（電磁弁）７３と、第１電子膨張弁（減圧器）７４と、吸熱器（室外熱交換器）７５と、第２三方弁（電磁弁）７６と、第２電子膨張弁７７と、第１蒸発器７８と、キャピラリーチューブ７９と、第２蒸発器８０と、を含み、これらが冷媒を流通させる冷媒配管９０によって接続されて構成されている。なお、キャピラリーチューブ７９は、オリフィスや膨張弁などに置換されてもよい。
【００１８】
加温／冷却システム７０の冷媒配管９０は、第１冷媒配管９１〜第９冷媒配管９９によって構成されている。
【００１９】
第１冷媒配管９１は、圧縮機７１の出口部７１ｂと放熱器７２の入口部７２ａとを接続している。第２冷媒配管９２は、放熱器７２の出口部７２ｂと第１三方弁７３の入口部７３ａとを接続している。第３冷媒配管９３は、第１三方弁７３の一方の出口部７３ｂと吸熱器７５の入口部７５ａとを接続している。第３冷媒配管９３には、第１電子膨張弁７４が配設されている。第４冷媒配管９４は、吸熱器７５の出口部７５ｂと圧縮機７１の入口部７１ａとを接続している。
【００２０】
第５冷媒配管９５は、第１三方弁７３の他方の出口部７３ｃと第２三方弁７６の入口部７６ａとを接続している。第６冷媒配管９６は、第２三方弁７６の一方の出口部７６ｂと第１蒸発器７８の入口部７８ａとを接続している。第６冷媒配管９６には、第２電子膨張弁７７が配設されている。第７冷媒配管９７は、第１蒸発器７８の出口部７８ｂと第２蒸発器８０の入口部８０ａとを接続している。第８冷媒配管９８は、第２蒸発器８０の出口部８０ｂと、第３冷媒配管９３における第１電子膨張弁７４と吸熱器７５との間の所定部位（接続部Ｃ１）とを接続している。第９冷媒配管９９は、第２三方弁７６の他方の出口部７６ｃと、第７冷媒配管９７の所定部位（接続部Ｃ２）とを接続している。第９冷媒配管９９には、キャピラリーチューブ７９が配設されている。
【００２１】
圧縮機７１は、冷媒配管９０を流れる冷媒を圧縮して吐出する。本実施形態において、圧縮機７１は、インバータ式の圧縮機で構成されており、第１商品収納室１１内に配置されている。
【００２２】
放熱器７２は、第１商品収納室１１内に配置されている。放熱器７２は、圧縮機７１から吐出された冷媒と、第１商品収納室１１内の空気とを熱交換させて第１商品収納室１１を加温する。第１商品収納室１１内には、第１商品収納室１１内の空気を放熱器７２に向けて送風する放熱器用送風機８１が設けられている。
【００２３】
第１三方弁７３は、入口部７３ａと二つの出口部７３ｂ、７３ｃのいずれか一方とを選択的に連通させる。本実施形態において、第１三方弁７３は、後述するように、第１商品収納室１１の加温のみを行う場合には入口部７３ａと一方の出口部７３ｂと連通させ、第１商品収納室１１を加温すると共に第２商品収納室１２及び／又は第３商品収納室１３を冷却する場合には入口部７３ａと他方の出口部７３ｃとを連通させるように制御される。
【００２４】
第１電子膨張弁７４は、放熱器７２から流出して第３冷媒配管９３を流れる冷媒を減圧する。具体的には、第１電子膨張弁７４は、第１商品収納室１１の加温のみを行う場合、すなわち、入口部７３ａと一方の出口部７３ｂとを連通させるように第１三方弁７３が制御された場合に、放熱器７２から流出して第１三方弁７３を介して第３冷媒配管９３に流入した冷媒を減圧する。
【００２５】
吸熱器７５は、商品収納庫１０の外部に配置されている。吸熱器７５は、自身を通過する冷媒と外気との間で熱交換を行わせ、これによって、自身を通過する冷媒に外気の熱を吸収させる。吸熱器７５の近傍には、外気を吸熱器７５に向けて送風する吸熱器用送風機８２が設けられている。
【００２６】
第２三方弁７６は、入口部７６ａと二つの出口部７６ｂ、７６ｃのいずれか一方とを選択的に連通させる。本実施形態において、第２三方弁７６は、後述するように、第２商品収納室１２を冷却する場合には入口部７６ａと一方の出口部７６ｂとを連通させるように制御され、第３商品収納室１３の冷却を行う場合には入口部７６ａと他方の出口部７６ｃとを連通させるように制御される。
【００２７】
第２電子膨張弁７７は、放熱器７２から流出して第６冷媒配管９６を流れる冷媒を減圧する。具体的には、第２電子膨張弁７７は、第１商品収納室１１を加温すると共に第２商品収納室１２を冷却する場合、すなわち、入口部７３ａと他方の出口部７３ｃとを連通させるように第１三方弁７３が制御され、かつ、入口部７６ａと一方の出口部７６ｂとを連通させるように第２三方弁７６が制御された場合に、放熱器７２から流出して第１三方弁７３及び第２三方弁７６を介して第６冷媒配管９６に流入した冷媒を減圧する。
【００２８】
第１蒸発器７８は、第２商品収納室１２内に配置されている。第１蒸発器７８は、第２電子膨張弁７７によって減圧された冷媒と第２商品収納室１２内の空気とを熱交換させ、これによって、前記減圧された冷媒を膨張（蒸発）させると共に第２商品収納室１２内を冷却する。第２商品収納室１２内には、第２商品収納室１２内の空気を第１蒸発器７８に向けて送風する第１蒸発器用送風機８３が設けられている。
【００２９】
キャピラリーチューブ７９は、第９冷媒配管９９を流れる冷媒を減圧する。具体的にはキャピラリーチューブ７９は、第１商品収納室１１を加温すると共に第３商品収納室１３を冷却する場合、すなわち、入口部７３ａと他方の出口部７３ｃとを連通させるように第１三方弁７３が制御され、かつ、入口部７６ａと他方の出口部７６ｃとを連通させるように第２三方弁７６が制御された場合に、放熱器７２から流出して第１三方弁７３及び第２三方弁７６を介して第９冷媒配管９９に流入した冷媒を減圧する。
【００３０】
第２蒸発器８０は、第３商品収納室１３内に配置されている。第２蒸発器８０は、主にキャピラリーチューブ７９によって減圧された冷媒と第３商品収納室１３内の空気とを熱交換させ、これによって、前記減圧された冷媒を膨張（蒸発）させると共に第３商品収納室１３内を冷却する。第３商品収納室１３内には、第３商品収納室１３内の空気を第２蒸発器８０に向けて送風する第２蒸発器用送風機８４が設けられている。
【００３１】
また、本実施形態において、加温／冷却システム７０は、さらに内部熱交換器８５を有している。内部熱交換器８５は、第２冷媒配管９２を流れる冷媒（すなわち、放熱器７２から流出した冷媒）と、第４冷媒配管９４を流れる冷媒（すなわち、吸熱器７５から流出した冷媒）とを熱交換させるように構成されている。
【００３２】
図３は、加温／冷却システム７０の制御系構成を示す図である。
図３に示されるように、加温／冷却システム７０の制御部１００には、各種センサの検出信号や設定信号などが入力される。そして、制御部１００は、前記各種センサの検出信号及び前記設定信号に基づいて加温／冷却システム７０の動作を制御する。具体的には、制御部１００は、圧縮機７１、第１三方弁７３、第１電子膨張弁７４、第２三方弁７６、第２電子膨張弁７７、放熱器用送風機８１、吸熱器用送風機８２、第１蒸発器用送風機８３及び第２蒸発器用送風機８４などを適宜制御する。
【００３３】
なお、前記各種センサは、外気温度を検出する外気温度センサ６１、外気湿度を検出する外気湿度センサ６２、第１商品収納室１１の室温を検出する第１室温センサ６３、第２商品収納室１２の室温を検出する第２室温センサ６４、第３商品収納室１３の室温を検出する第３室温センサ６５、圧縮機７１の吐出冷媒の温度を検出する吐出温度センサ１０１、圧縮機７１の吐出冷媒の圧力を検出する吐出圧力センサ１０２、第２冷媒配管９２における内部熱交換器８５の出口側の冷媒温度を検出する出口温度センサ１０３、吸熱器７５の入口側の冷媒温度を検出する第２入口温度センサ１０４、第１蒸発器７８の入口側の冷媒温度を検出する第１入口温度センサ１０５などを含む。
【００３４】
また、前記設定信号は、主に自動販売機１の運転モードを設定するモード設定信号である。本実施形態において、前記運転モードは、第１商品収納室１１の加温のみを行う「Ｈｘｘ」モード、第１商品収納室１１の加温と第２及び第３商品収納室の冷却とを行う「ＨＣＣ」モード、第１商品収納室１１の加温と第２商品収納室の冷却とを行う「ＨＣｘ」モード、及び、第１商品収納室１１の加温と第３商品収納室の冷却を行う「ＨｘＣ」モードを含む。
【００３５】
次に、加温／冷却システム７０の動作を説明する。
【００３６】
自動販売機１が前記「Ｈｘｘ」モードで運転される場合、制御部１００は、第１商品収納室１１の室温を検出し、検出した第１商品収納室１１の室温と設定加温温度とを比較する。前記設定加温温度は、第１商品収納室１１が前記加温室として機能する場合に保持されるべき室温の範囲である。そして、検出した第１商品収納室１１の室温が前記設定加温温度よりも低下している場合、第１商品収納室１１を加温するように加温／冷却システム７０を動作させる。
【００３７】
具体的には、制御部１００は、入口部７３ａと一方の出口部７３ｂとを連通させるように第１三方弁７３を制御し、その上で、圧縮機７１、第１電子膨張弁７４、放熱器用送風機８１及び吸熱器用送風機８２を動作させる。これにより、図４に示されるように、冷媒が圧縮機７１、放熱器７２、第１電子膨張弁７４及び吸熱器７５に順に流れて第１商品収納室１１が加温される。
【００３８】
自動販売機１が前記「ＨＣＣ」モードで運転される場合、制御部１００は、第１商品収納室１１の室温を検出し、検出した第１商品収納室１１の室温と前記設定加温温度とを比較する。また、第２商品収納室１２の室温及び第３商品収納室１３の室温を検出し、検出した各室温と設定冷却温度を比較する。前記設定冷却温度は、第２、第３商品収納室１２、１３が前記冷却室として機能する場合に保持されるべき室温の範囲である。そして、制御部１００は、検出した第１商品収納室１１の室温が前記設定加温温度よりも低下しており、かつ、第２商品収納室１２の室温及び第３商品収納室１３の室温が前記設定冷却温度の（上限値）を超えていない場合、上述の「Ｈｘｘ」モードと同様に加温／冷却システム７０を動作させる。一方、制御部１００は、検出した第１商品収納室１１の室温が前記設定加温温度よりも低下しており、かつ、第２商品収納室１２の室温及び第３商品収納室１３の室温の少なくとも一方が前記設定冷却温度（の上限値）を超えている場合、第１商品収納室１１を加温すると共に第２商品収納室１２及び第３商品収納室１３の少なくとも一方を冷却するように加温／冷却システム７０を動作させる。
【００３９】
具体的には、第２商品収納室１２の室温が前記設定冷却温度（の上限値）を超えている場合、制御部１００は、入口部７３ａと他方の出口部７３ｃとを連通させるように第１三方弁７３を制御し、入口部７６ａと一方の出口部７６ｂとを連通させるように第２三方弁７６を制御し、その上で、圧縮機７１、第２電子膨張弁７７、放熱器用送風機８１、吸熱器用送風機８２及び第１蒸発器用送風機８３を動作させる。これにより、図５に示されるように、冷媒が圧縮機７１、放熱器７２、第２電子膨張弁７７、第１蒸発器７８、第２蒸発器８０及び吸熱器７５の順に流れて第１商品収納室１１が加温されると共に第２商品収納室１２が冷却される。なお、第２商品収納室１２の室温及び第３商品収納室１３の室温が前記設定冷却温度（の上限値）を超えている場合、制御部１００は、第２蒸発器用送風機８４をさらに動作させて第３商品収納室１３の冷却を行うこともできる。
【００４０】
また、第３商品収納室１３の室温が前記設定冷却温度（の上限値）を超えている場合、制御部１００は、入口部７３ａと他方の出口部７３ｃとを連通させるように第１三方弁７３を制御し、入口部７６ａと他方の出口部７６ｃとを連通させるように第２三方弁７６を制御し、その上で、圧縮機７１、放熱器用送風機８１、吸熱器用送風機８２及び第２蒸発器用送風機８４を動作させる。これにより、図６に示されるように、冷媒が圧縮機７１、放熱器７２、キャピラリーチューブ７９、第２蒸発器８０及び吸熱器７５の順に流れて第１商品収納室１１が加温されると共に第３商品収納室１３が冷却される。
【００４１】
そして、制御部１００は、第１商品収納室１１の室温が前記設定加温温度まで上昇すると、加温／冷却システム７０を停止させる。すなわち、制御部１００は、圧縮機７１、放熱器用送風機８１、吸熱器用送風機８２、第１蒸発器用送風機８３及び第２蒸発器用送風機８４を停止させる（加温／冷却システム７０の動作を停止させる）。なお、第２商品収納室１２及び／又は第３商品収納室１３は、必要に応じて、冷却システム３０によって冷却され得る。
【００４２】
また、制御部１００は、自動販売機１が前記「ＨＣｘ」モードで運転される場合、第１商品収納室１１の室温と前記設定加温温度との比較結果及び第２商品収納室１２の室温と前記設定冷却温度との比較結果に基づいて加温／冷却システム７０を動作させ、自動販売機１が前記「ＨｘＣ」モードで運転される場合、第１商品収納室１１の室温と前記設定加温温度との比較結果及び第３商品収納室１３の室温と前記設定冷却温度との比較結果に基づいて加温／冷却システム７０を動作させる。
【００４３】
次に、制御部１００によって実行される圧縮機７１、第１電子膨張弁７４及び第２電子膨張弁７７の制御について具体的に説明する。
【００４４】
［圧縮機７１の制御］
図７は、制御部１００によって実行される圧縮機７１の制御の一例を示すフローチャートである。図７に示されるように、制御部１００は、第１商品収納室１１の室温Ｔ１が第１所定温度Ｔｔｈ１よりも低下すると（ステップＳ１：ＹＥＳ）、圧縮機７１を起動し（ステップＳ２）、圧縮機７１を第１回転数で動作させる（ステップＳ３）。前記第１所定温度Ｔｔｈ１は、前記設定加温温度の下限値であり、前記第１回転数は、圧縮機７１の回転数の上限値（最大回転数）又はその近傍の回転数である。
【００４５】
制御部１００は、圧縮機７１の吐出冷媒の圧力Ｐｄを監視し、圧縮機７１の吐出冷媒の圧力Ｐｄが所定圧力Ｐｄｔｈに到達すると（ステップＳ４：ＹＥＳ）、圧縮機７１を前記第１回転数よりも低い第２回転数で動作させる（ステップＳ５）。すなわち、制御部１００は、圧縮機７１の回転数を低下させる。前記所定圧力Ｐｄｔｈは、圧縮機７１の吐出冷媒の最大圧力Ｐｄｍａｘよりも低い圧力であり、例えば、前記最大圧力Ｐｄｍａｘの８０〜９０％の圧力であり得る。また、前記第２回転数は、前記第１回転数の６０〜８０％の回転数であり、好ましくは、圧縮機７１の最高効率回転数又はその近傍の回転数である。
【００４６】
圧縮機７１の吐出冷媒の圧力が前記最大圧力Ｐｄｍａｘに到達したときに圧縮機７１の回転数を低下させるようにした場合、圧縮機７１の吐出冷媒の圧力Ｐｄが前記最大圧力Ｐｄｍａｘを超えてしまう（すなわち、オーバーシュートする）おそれがある。このような圧縮機７１の吐出冷媒の圧力Ｐｄのオーバーシュートは、圧縮機７１の負荷増大及びこれに伴う消費電力量の増大を招くため好ましくない。そこで、本実施形態では、圧縮機７１の吐出冷媒の圧力Ｐｄが前記最大圧力Ｐｄｍａｘよりも低い前記所定圧力Ｐｄｔｈに到達したときに圧縮機７１の回転数を低下させ、これにより、圧縮機７１の吐出冷媒の圧力のオーバーシュートを防止している。
【００４７】
そして、制御部１００は、第１商品収納室１１の室温が第２所定温度Ｔｔｈ２まで上昇すると（ステップＳ６：ＹＥＳ）、圧縮機７１を停止させる（ステップＳ７）。前記第２所定温度Ｔｔｈ２は、前記第１所定温度Ｔｔｈ１（すなわち、前記設定加温温度の下限値）よりも高く、かつ、前記設定加温温度の上限値よりも低い温度である。
【００４８】
本実施形態においては、圧縮機７１が第１商品収納室１１内に配置されており、圧縮機７１の停止後も圧縮機７１自体の熱によって第１商品収納室１１内が加温され得る。このため、第１商品収納室１１の室温Ｔ１が前記設定加温温度の上限値まで上昇したときに圧縮機７１を停止させるようにすると、第１商品収納室１１の室温Ｔ１が前記設定加温温度の上限値を超えてしまうおそれがある。このことは、第１商品収納室１１を過剰に加温することを意味し、その分の消費電力量が無駄になると言える。そこで、本実施形態において、制御部１００は、第１商品収納室１１の室温Ｔ１が前記設定加温温度の上限値よりも低い前記第２所定温度Ｔｔｈ２まで上昇したときに圧縮機７１を停止させるようにしている。換言すれば、制御部１００は、圧縮機７１の停止後に第１商品収納室１１の室温が前記設定加温温度の上限値を超えないように圧縮機７１を停止させている。
【００４９】
なお、圧縮機７１の起動後に圧縮機７１を最大回転数で動作させ、その後、圧縮機７１の吐出冷媒の圧力が最大圧力の約８５％の圧力に到達したときに圧縮機７１を最高効率回転数の近傍で動作させた場合（実施例）の年間消費電力量と、圧縮機７１の起動後に圧縮機７１を最高効率回転数（すなわち、一定の回転数）で動作させた場合（比較例）の年間消費電力量とをシミュレーションによって比較したところ、実施例は、比較例に比べて、年間消費電力量が１．５〜４％程度少ないことが確認された。
【００５０】
［第１電子膨張弁７４、第２電子膨張弁７７の制御］
図８は、第１商品収納室１１の加温のみが行われる場合に、制御部１００によって実行される第１電子膨張弁７４の制御の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、圧縮機７１の起動と同時に開始される。なお、第１商品収納室１１の加温と第２商品収納室１２の冷却とが行われる場合においては、以下の説明における第１電子膨張弁７４が第２電子膨張弁７７に置換される。
【００５１】
図８に示されるように、制御部１００は、圧縮機７１の起動時に、まず第１電子膨張弁７４を均圧開度まで開き（ステップＳ１１）、その後、速やかに第１電子膨張弁７４を最小開度（全閉状態を含む）まで閉じる（ステップＳ１２）。前記均圧開度は、圧縮機７１の入口側圧力と出口側圧力との均圧化が可能な開度であればよく、特に制限されないが、本実施形態においては、第１電子膨張弁７４の最大開度又はそれに近い開度としている。
【００５２】
圧縮機７１の起動直後においては、圧縮機７１の吐出冷媒の温度、すなわち、放熱器７２に流入する冷媒の温度が低く、また、第１商品収納室１１の室温よりもそこに収納されている商品の温度の方が高い場合が多い。このため、圧縮機７１の起動直後においては、放熱器用送風機８１による送風によって第１商品収納室１１に収納されている前記商品の温度が低下してしまい、その結果、加温／冷却システム７０の動作時間が増加するなど消費電力量の増加を招くおそれがある。そこで、本実施形態においては、前記均圧開度を第１電子膨張弁７４の最大開度又はそれに近い開度とすることによって前記均圧化に要する時間を短縮すると共に、前記均圧化の後に第１電子膨張弁７４の開度を前記最小開度まで閉じることによって圧縮機７１の吐出冷媒の温度及び圧力の立ち上がりを早め、これによって、上述のような商品が冷却されてしまう時間を短縮して消費電力量の増加を抑制している。
【００５３】
そして、制御部１００は、圧縮機７１の吐出冷媒の圧力Ｐｄが前記所定圧力Ｐｄｔｈに到達すると（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、第１電子膨張弁７４を前記最小開度よりも大きい開度に開いて第１電子膨張弁７４の通常制御に移行する（ステップＳ１４）。
【００５４】
なお、このように圧縮機７１の吐出冷媒の圧力Ｐｄが前記最大圧力よりも低い前記所定圧力Ｐｄｔｈに到達したときに第１電子膨張弁７４を前記最小開度よりも大きい開度に開くのは、圧縮機７１の制御の場合と同様、圧縮機７１の吐出冷媒の圧力Ｐｄのオーバーシュートを防止するためである。
【００５５】
また、前記通常制御において、制御部１００は、例えば第２冷媒配管９２における内部熱交換器８５の出口側の冷媒温度（すなわち、第１電子膨張弁７４の入口側の冷媒温度）と、吸熱器７５の入口側の冷媒温度とに基づいて第１電子膨張弁７４の開度を制御する。ここで、前記通常制御において制御される第１電子膨張弁７４の開度は、前記最小開度よりも大きく、かつ、前記均圧開度よりも小さい開度である。
【００５６】
なお、圧縮機７１の起動時に第１電子膨張弁７４を全開とし、その後、速やかに第１電子膨張弁７４を全閉とし、全閉状態を圧縮機７１の吐出冷媒の圧力が前記所定圧力に到達するまで保持した場合（実施例）の年間消費電力量と、圧縮機７１の起動時に第１電子膨張弁７４を前記均圧化が可能な所定開度まで開いた場合（比較例）の年間消費電力量とをシミュレーションによって比較したところ、実施例は、比較例に比べて、年間消費電力量が１〜２％低下することが確認された。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態に係る自動販売機１は、第１商品収納室１１を加温可能な加温／冷却システム７０を有する。そして、加温／冷却システム７０の制御部１００は、圧縮機７１を起動した後に圧縮機７１を第１回転数で動作させ、その後、圧縮機７１の吐出冷媒の圧力が所定圧力に到達すると、圧縮機７１を前記第１回転数よりも低い第２回転数で動作させる。また、加温／冷却システム７０の制御部１００は、圧縮機７１の起動時に第１電子膨張弁７４を一旦開いた後に速やかに最小開度まで閉じ、その状態を圧縮機７１の吐出冷媒の圧力が前記所定圧力に到達するまで保持する。制御部１００によるこのような制御によって、本実施形態に係る自動販売機１は、従来の同種の自動販売機に比べて、その消費電力量を削減することが可能である。
【００５８】
なお、上述の実施形態において、冷却システム３０の制御部６０と加温／冷却システム７０の制御部１００とは別々に設けられている。しかし、これに限られるものではなく、冷却システム３０の制御部６０と加温／冷却システム７０の制御部１００が一体に設けられてよい。例えば、自動販売機１の制御装置が、冷却システム３０の制御部６０としての機能と、加温／冷却システム７０の制御部１００としての機能とを有することができる。
【００５９】
また、上述の実施形態において、加温／冷却システム７０の制御部１００は、圧縮機７１を起動した後に圧縮機７１を第１回転数で動作させ、その後、圧縮機７１の吐出冷媒の圧力が所定圧力に到達すると、圧縮機７１を前記第１回転数よりも低い第２回転数で動作させるようにしている。しかし、これに限られるものではない。加温／冷却システム７０の制御部１００は、圧縮機７１の吐出冷媒の圧力に相関のあるパラメータ（例えば、圧縮機７１の吐出冷媒の温度や圧縮機７１の起動からの経過時間）が所定値に到達すると、圧縮機７１の回転数を前記第１回転数から前記第２回転数に低下させるようにしてもよい。この場合も「前記圧縮機を起動した後に前記圧縮機を第１回転数で動作させ、その後、前記圧縮機の吐出冷媒の圧力が所定圧力に到達すると、前記圧縮機を前記第１回転数よりも低い第２回転数で動作させる」ことに含まれる。
【００６０】
また、加温／冷却システム７０の制御部１００は、圧縮機７１を起動した後に圧縮機７１を第１回転数で動作させ、その後、圧縮機７１の吐出冷媒の圧力が所定圧力に到達すると、第１商品収納室１１の室温の上昇に応じて圧縮機７１の回転数を段階的又は漸次的に低下させるようにしてもよい。このようにすると、圧縮機７１の停止後に第１商品収納室１１の室温が必要以上に上昇してしまうこと（具体的には、前記設定加温温度の上限値を超えてしまうこと）、すなわち、無駄な電力消費が抑制又は防止され、結果的に消費電力量の削減に寄与し得る。なお、この場合において、加温／冷却システム７０の制御部１００は、例えばあらかじめ形成された回転数パターンに従って圧縮機７１の回転数を段階的又は漸次的に低下させ、これによって、圧縮機７１の停止時の圧縮機７１の温度を前記設定加温温度とほぼ同じ温度とするのが好ましい。
【００６１】
また、加温／冷却システム７０の制御部１００は、圧縮機７１の吐出冷媒の圧力Ｐｄが前記所定圧力Ｐｄｔｈに到達するまでの間、放熱器用送風機８１を動作させないようにしてもよい。上述のように、圧縮機７１の起動直後においては、放熱器用送風機８１による送風によって前記商品の温度が低下してしまうおそれがあるからである。さらに、上述のように圧縮機７１の回転数を段階的又は漸次的に低下させるようにした場合において、加温／冷却システム７０の制御部１００は、圧縮機７１の回転数の低下に対応させて放熱器用送風機８１の回転数を低下させるようにしてもよい。放熱器用送風機８１による放熱器７２への必要以上の送風を防止することで無駄な電力消費を防止するためである。これらによっても消費電力量の削減が図れる。
【００６２】
また、上述の実施形態において、自動販売機１は、冷却システム３０及び加温／冷却システム７０を有しており、冷却システム３０によって第１商品収納室１１、第２商品収納室１２及び第３商品収納室１３の冷却が行われるとともに、加温／冷却システム７０によって第１商品収納室１１の加温と第２商品収納室１２及び第３商品収納室１３の冷却が行われるように構成されている。すなわち、冷却システム３０によって自動販売機１がＣＣＣモードで運転され得ると共に、加温／冷却システム７０によって自動販売機１がＨｘｘモード、ＨＣＣモード、ＨＣｘモード、ＨｘＣモードで運転され得るように構成されている。しかし、これに限られるものではない。自動販売機が、冷却システムを備えず、一つの加温／冷却システムによってＣＣＣモード、Ｈｘｘモード、ＨＣＣモード、ＨＣｘモード、ＨｘＣモードで運転され得るように構成された場合にも本発明は適用可能である。
【００６３】
なお、本発明は、上述の実施形態及びその変形例に制限されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいてさらなる変形及び変更が可能であることはもちろんである。
【符号の説明】
【００６４】
１…自動販売機、１０…商品収納庫、１１…第１商品収納室、１２…第２商品収納室、１３…第３商品収納室、３０…冷却システム、７０…加温／冷却システム、７１…圧縮機、７２…放熱器（室内熱交換器）、７４…第１電子膨張弁（減圧器）、７５…吸熱器（室外熱交換器）、７７…第２電子膨張弁、７８…第１蒸発器、７９…キャピラリーチューブ、８０…第２蒸発器、９０…冷媒配管、１００…制御部
【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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