(57)【要約】【課題】圧縮機の消費電力量を抑制し、省エネルギー運転を行うことのできる商品冷却加温装置および飲料自動販売機を提供する。【解決手段】飲料自動販売機は、商品収納庫の各室にそれぞれ設けられた冷却用熱交換器と、冷却用熱交換器から吐出される冷媒を圧縮する圧縮機と、商品収納庫の各室のうち少なくとも一室に設けられた加熱用熱交換器と、加熱用熱交換器の下流かつ冷却用熱交換器の上流側に配置され、冷媒から放熱させる放熱器と、圧縮機から吐出される冷媒を、加熱用熱交換器と放熱器とのいずれか一方に流す弁と、加熱用熱交換器の放熱量に基づいて弁を制御する制御部と、を有する。【選択図】図２
2019168836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商品収納庫の各室にそれぞれ設けられた冷却用熱交換器と、
前記冷却用熱交換器から吐出される冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記商品収納庫の各室のうち少なくとも一室に設けられた加熱用熱交換器と、
前記加熱用熱交換器の下流かつ前記冷却用熱交換器の上流側に配置され、冷媒から放熱させる放熱器と、
前記圧縮機から吐出される冷媒を、前記加熱用熱交換器と前記放熱器とのいずれか一方に流す弁と、
前記加熱用熱交換器の放熱量に基づいて前記弁を制御する制御部と、
を有する商品冷却加温装置。
【請求項２】
前記加熱用熱交換器の吸い込み空気温度を検出する吸い込み空気温度センサと、
前記圧縮機の吐出温度を検出する吐出温度センサと、
をさらに備え、
前記制御部は、
前記吐出温度と前記吸い込み空気温度との差が所定値以上の場合、前記圧縮機から吐出される冷媒を、前記加熱用熱交換器に流すように前記弁を制御し、
前記吐出温度と前記吸い込み空気温度との差が所定値以上でない場合、前記圧縮機から吐出される冷媒を、前記放熱器に流すように前記弁を制御する、
請求項１に記載の商品冷却加温装置。
【請求項３】
前記加熱用熱交換器が加温する室内の室内温度を検出する室内温度センサと、
外気温度を検出する外気温度センサと、
前記加熱用熱交換器によって商品の加温を行うか否かを判定するための室内温度閾値を、外気温度ごとに記憶した記憶部と、
をさらに有し、
前記制御部は、
前記記憶部を参照して、前記外気温度センサが検出した外気温度に対応する前記室内温度閾値を取得し、
前記室内温度センサが検出した室内温度が、前記記憶部から取得した前記室内温度閾値以下の場合、前記圧縮機から吐出される冷媒を、前記加熱用熱交換器に流すように前記弁を制御し、
前記室内温度センサが検出した室内温度が、前記記憶部から取得した前記室内温度閾値以下でない場合、前記圧縮機から吐出される冷媒を、前記放熱器に流すように前記弁を制御する、
請求項１に記載の商品冷却加温装置。
【請求項４】
前記加熱用熱交換器が加温する室内の室内温度を検出する室内温度センサと、
外気温度を検出する外気温度センサと、
前記加熱用熱交換器によって商品の加温を行うか否かを判定するための室内温度閾値を、外気温度ごとに記憶した記憶部と、
をさらに有し、
前記制御部は、
前記記憶部を参照して、前記外気温度センサが検出した外気温度に対応する前記室内温度閾値を取得し、
取得した前記室内温度閾値と、前記室内温度センサが検出した室内温度と、加温する商品の比熱および質量と、前記加熱用熱交換器の電力とから、前記加熱用熱交換器による商品の加温時間を算出し、
算出した加温時間の間、前記圧縮機から吐出される冷媒を、前記加熱用熱交換器に流すように前記弁を制御する、
請求項１に記載の商品冷却加温装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかの商品冷却加温装置を有する飲料自動販売機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、商品冷却加温装置および飲料自動販売機に関し、特に、ヒートポンプを用いて、飲料などの商品を加温または冷却して販売する商品冷却加温装置および飲料自動販売機に関する。
【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、消費電力量を削減するため、冷却によって生じる廃熱を利用して商品が保管された貯蔵室を加温するものが提案されている。その一例として、従来、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開発されている。
【０００３】
このような従来の自動販売機として、例えば、ＣＯ２を冷媒とするヒートポンプ回路において、加熱用熱交換器の大きさが極度に制限された場合でも、超臨界における高圧を所定の範囲に収めることができて加熱能力も冷却能力も維持できるようにした自動販売機がある。この自動販売機は、ガスクーラによる冷却よりも能力を小さく設定された補助熱交換器を、加熱用交換器とガスクーラとの間に設けてＣＯ２冷媒を冷却するとともに、冷却・加熱同時運転中に、超臨界における高圧を所定の範囲に収めるため、温度センサにて検出される補助熱交換器出口の冷媒温度に応じて、室外ファンの出力を制御する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５０２４１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
飲料自動販売機のヒートポンプ運転における効率は、冷却効率と加熱効率とにより求められる。冷却効率と加熱効率は、室内放熱器の吸込み空気温度により変動し、圧縮機吐出温度と、室内放熱器の吸込み空気温度との温度差が大きい程、高くなることが分かっている。
【０００６】
特許文献１では、圧縮機吐出温度と、室内放熱器の吸込み空気温度との温度差を管理していない。そのため、特許文献１では、冷却効率および加熱効率が１を下回る場合があり、圧縮機の消費電力量が大きくなるという問題がある。
【０００７】
本開示の非限定的な実施例は、圧縮機の消費電力量を抑制し、省エネルギー運転を行うことのできる商品冷却加温装置および飲料自動販売機の提供に資する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一態様に係る商品冷却加温装置は、商品収納庫の各室にそれぞれ設けられた冷却用熱交換器と、前記冷却用熱交換器から吐出される冷媒を圧縮する圧縮機と、前記商品収納庫の各室のうち少なくとも一室に設けられた加熱用熱交換器と、前記加熱用熱交換器の下流かつ前記冷却用熱交換器の上流側に配置され、冷媒から放熱させる放熱器と、前記圧縮機から吐出される冷媒を、前記加熱用熱交換器と前記放熱器とのいずれか一方に流す弁と、前記加熱用熱交換器の放熱量に基づいて前記弁を制御する制御部と、を有する。
【０００９】
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム、または、記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の一態様によれば、圧縮機吐出温度と、室内放熱器の吸込み空気温度との温度差が大きい場合にヒートポンプ運転を行うことで、効率を高くし、消費電力量を抑制できる。
【００１１】
本開示の一態様における更なる利点および効果は、明細書および図面から明らかにされる。かかる利点および／または効果は、いくつかの実施形態並びに明細書および図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、１つまたはそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１における飲料自動販売機の全体構成を示す概略図
【図２】飲料自動販売機の冷媒回路を示した図
【図３】ヒートポンプ運転時の冷媒回路を示した図
【図４】冷却専用運転時の冷媒回路を示した図
【図５】飲料自動販売機の第１の冷却加温室の概略側面図
【図６Ａ】飲料自動販売機の制御ブロック構成例を示した図
【図６Ｂ】記憶部のデータ構成例を示した図
【図７】飲料自動販売機の制御動作例を示したフローチャート
【図８】ＣＯ２ヒートポンプ運転のモリエル線図
【図９Ａ】実施の形態２における飲料自動販売機の制御ブロック構成例を示した図
【図９Ｂ】記憶部のデータ構成例を示した図
【図１０】飲料自動販売機の制御動作例を示したフローチャート
【図１１Ａ】実施の形態３における飲料自動販売機の制御ブロック構成例を示した図
【図１１Ｂ】記憶部のデータ構成例を示した図
【図１２】プルアップ時間によるヒートポンプ運転制御を説明する図
【図１３】飲料自動販売機の制御動作例を示したフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を適宜参照して、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【００１４】
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【００１５】
まず、飲料自動販売機のヒートポンプ運転における効率について説明する。上記したように、飲料自動販売機のヒートポンプ運転の効率は、冷却効率と加熱効率とにより求められる。冷却効率は「冷凍効果／圧縮仕事」であり、加熱効率は「加温室への放熱量／圧縮仕事」である。
【００１６】
ＣＯ２の超臨界ヒートポンプ運転における冷却効率と加熱効率とを具体的に求めると以下のようになる。室内放熱器の温度は、室内放熱器の吸込み空気温度に対して２Ｋ高くなるとする。
【００１７】
＜例１＞
室内放熱器の吸込み空気温度を１５℃とする。圧縮機吐出温度を９３．５℃とする。室内放熱器の温度１７℃における冷却効率は５．０６となり、加熱効率は６．０６となる。
【００１８】
＜例２＞
室内放熱器の吸込み空気温度を４８．２℃とする。圧縮機吐出温度を９３．５℃とする。室内放熱器の温度５０．２℃における冷却効率は１．０１となり、加熱効率は２．０１となる。
【００１９】
＜例３＞
室内放熱器の吸込み空気温度を５４℃とする。圧縮機吐出温度を９３．５℃とする。室内放熱器の温度５６℃における冷却効率は０．５９となり、加熱効率は１．５９となる。
【００２０】
上記の３つの例に示すように、冷却効率と加熱効率は、室内放熱器の吸込み空気温度により変動し、圧縮機吐出温度と、室内放熱器の吸込み空気温度との温度差が大きい程、高くなることが分かる。例えば、圧縮機吐出温度と、室内放熱器の吸込み空気温度との温度差が最も大きい＜例１＞が、他の例より冷却効率と加熱効率とが高くなっている。
【００２１】
室内放熱器の放熱量は、室内熱交換面積や室内熱交換器ファンの風速が変わらなければ、圧縮機吐出温度と、室内放熱器の吸込み空気温度との温度差に従って変動する。以下、室内放熱器の放熱量を、圧縮機吐出温度と、室内放熱器の吸込み空気温度との温度差で判断するものとする。
【００２２】
飲料自動販売機の使用環境での室内放熱器の放熱量は、圧縮機吐出温度と、室内放熱器の吸込み空気温度との温度差に基づいて変動する。特に、超臨界ヒートポンプ運転を行うＣＯ２冷媒（Ｒ７４４）では、圧縮機吐出温度と、室内放熱器の吸込み空気温度との温度差に基づく放熱量の変動の影響が大きい。従って、ＣＯ２冷媒の超臨界ヒートポンプ運転では、圧縮機吐出温度と、室内放熱器の吸込み空気温度との温度差を管理することが、省エネルギー化のために重要である。
【００２３】
圧縮機吐出温度と、室内放熱器の吸込み空気温度との温度差が、例えば、４５Ｋ以上あれば、冷却効率と加熱効率とがともに「１」を超える。例えば、＜例１＞では、圧縮機吐出温度と、室内放熱器の吸込み空気温度との温度差は、「９３．５℃−１５℃＝７８．５Ｋ」であり、「４５Ｋ」を超え、冷却効率と加熱効率はともに「１」を超えている。また、＜例２＞では、圧縮機吐出温度と、室内放熱器の吸込み空気温度との温度差は、「９３．５℃−４８．２℃＝４５．３Ｋ」であり、「４５Ｋ」を超え、冷却効率と加熱効率はともに「１」を超えている。これに対し、＜例３＞では、圧縮機吐出温度と、室内放熱器の吸込み空気温度との温度差は、「９３．５℃−５４℃＝３９．５Ｋ」であり、「４５Ｋ」を下回り、冷却効率と加熱効率はともに「１」を超えていない。
【００２４】
このように、圧縮機吐出温度と、室内放熱器の吸込み空気温度との温度差が所定以上であれば（例えば、４５Ｋ以上であれば）、冷却効率と加熱効率がともに「１」を超え、ＣＯ２の超臨界ヒートポンプ運転での省エネルギー化を図ることができる。逆に、圧縮機吐出温度と、室内放熱器の吸込み空気温度との温度差が所定以上でなければ、冷却効率と加熱効率がともに「１」を下回り、省エネルギー化を図ることができない。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１における飲料自動販売機の全体構成を示す概略図である。実施の形態１に係る自動販売機は、例えば、飲料向けの飲料自動販売機１である。図１に示すように、飲料自動販売機１は、商品である飲料を収納する商品収納庫２と、商品収納庫２の下部に配置された機械室３と、を有する。
【００２６】
商品収納庫２は、収納される商品を冷却または加温する第１の冷却加温室１０ａと、収納される商品を冷却または加温する第２の冷却加温室１０ｂと、収納される商品を冷却する冷却専用室１０ｃと、に区画されている。商品収納庫２は、断熱外壁５により被覆されている。
【００２７】
第１の冷却加温室１０ａと第２の冷却加温室１０ｂとの間には、断熱バリア６が設置されている。また、第２の冷却加温室１０ｂと冷却専用室１０ｃとの間には、断熱バリア６が設置されている。
【００２８】
第１の冷却加温室１０ａ、第１の冷却加温室１０ｂ、および冷却専用室１０ｃのそれぞれの商品収納室内には、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。
【００２９】
第１の冷却加温室１０ａには、第１の冷却加温室１０ａの室内温度を検出するための室内温度センサ７ａが配置されている。第２の冷却加温室１０ｂには、第２の冷却加温室１０ｂの室内温度を検出するための室内温度センサ７ｂが配置されている。冷却専用室１０ｃには、冷却専用室１０ｃの室内温度を検出するための室内温度センサ７ｃが配置されている。機械室３には、飲料自動販売機１の周囲温度（外気温度）を検出するための外気温度センサ７ｄが配置されている。
【００３０】
機械室３には、冷却ユニット８と、冷却ユニット８を動かすための制御部９と、が配置されている。
【００３１】
図２は、飲料自動販売機１の冷媒回路を示した図である。冷却ユニット８は、図２に示すように、ＣＯ２冷媒（以下、単に冷媒と記載することがある）を超臨界域まで圧縮する圧縮機２０と、高温高圧の冷媒を放熱するための室内放熱器４０と、圧縮機２０から吐出した高温高圧の冷媒の熱エネルギーを室内放熱器４０で放熱してヒートポンプ加熱を行うか否かを切り替える三方電磁弁３０と、室外放熱器４２と、蒸発器４１ａ，４１ｂ，４１ｃと、電磁弁５０ａ，５０ｂ，５０ｃと、キャピラリチューブ９１ａ，９１ｂ，９１ｃ，９０と、液ガス熱交換器４３と、室内ファン６０ａ，６０ｂ，６０ｃと、ヒータ８０ａ，８０ｂと、室外ファン６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄと、圧縮機吐出温度センサ７０と、室外放熱器温度センサ７１と、室内放熱器吸込み空気温度センサ７２と、を有している。なお、図２の冷媒回路をヒートポンプ回路と呼んでもよい。また、室内放熱器４０を加熱用熱交換器と呼んでもよい。また、蒸発器４１ａ，４１ｂ，４１ｃを冷却用熱交換器と呼んでもよい。
【００３２】
第１の冷却加温室１０ａ内には、圧縮機２０から吐出した高温高圧の冷媒の熱エネルギーを放熱するための室内放熱器４０と、冷媒を蒸発させるための蒸発器４１ａと、冷媒を減圧するためのキャピラリチューブ９１ａと、通電することで蒸発器４１ａに冷媒を流す電磁弁５０ａと、通電することで発熱するヒータ８０ａと、第１の冷却加温室１０ａ内で空気を循環させるための室内ファン６０ａと、が配置されている。ヒータ８０ａは、例えば、電熱ヒータであってもよい。
【００３３】
第１の冷却加温室１０ａは、加温と冷却との設定が可能である。第１の冷却加温室１０ａは、加温設定された場合、ヒートポンプ運転による加温と、ヒータ８０ａによる加温とのいずれか一方による加温が可能である。
【００３４】
第２の冷却加温室１０ｂ内には、冷媒を蒸発させるための蒸発器４１ｂと、冷媒を減圧するためのキャピラリチューブ９１ｂと、通電することで蒸発器４１ｂに冷媒を流す電磁弁５０ｂと、通電することで発熱するヒータ８０ｂと、第２の冷却加温室１０ｂ内で空気を循環させるための室内ファン６０ｂと、が配置されている。ヒータ８０ｂは、例えば、電熱ヒータであってもよい。
【００３５】
第２の冷却加温室１０ｂは、加温と冷却との設定が可能である。第２の冷却加温室１０ｂは、室内放熱器を備えておらず、加温設定された場合、ヒータ８０ｂによる加温を行う。
【００３６】
冷却専用室１０ｃ内には、冷媒を蒸発させるための蒸発器４１ｃと、冷媒を減圧するためのキャピラリチューブ９１ｃと、通電することで蒸発器４１ｃに冷媒を流す電磁弁５０ｃと、冷却専用室１０ｃ内で空気を循環させるための室内ファン６０ｃと、が配置されている。
【００３７】
室外放熱器４２においては、冷媒は室外に放熱する。液ガス熱交換器４３は、室外放熱器４２を出た冷媒と、蒸発器４１ａ、４１ｂ、４１ｃを出た冷媒と、を熱交換させる。
【００３８】
室外ファン６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄは、室外放熱器４２において冷媒を放熱することを促進する。また、室外ファン６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄは、圧縮機２０を冷やす。
【００３９】
キャピラリチューブ９０は、室内放熱器４０を出た冷媒を減圧させる。
【００４０】
三方電磁弁３０は、圧縮機２０から吐出された高温高圧の冷媒の流れを切り替える。例えば、三方電磁弁３０は、通電されているとき、室内放熱器４０に冷媒を流す。これにより、ヒートポンプ回路は、ヒートポンプ運転となる。一方、三方電磁弁３０は、無通電のとき、室外放熱器４２に冷媒を流す。これにより、ヒートポンプ回路は、ヒートポンプ加熱を行わない冷却専用運転となる。
【００４１】
圧縮機吐出温度センサ７０は、圧縮機２０とキャピラリチューブ９０との間の配管に配置されており、圧縮機吐出温度を検出する。制御部９は、圧縮機吐出温度センサ７０によって検出された圧縮機吐出温度によって、ヒートポンプ運転の状態を判定し、または、圧縮機２０を保護する。図２では、圧縮機吐出温度センサ７０は、圧縮機２０と三方電磁弁３０との間に配置されているが、この位置に限定されるものではない。
【００４２】
室外放熱器温度センサ７１は、室外放熱器４２と液ガス熱交換器４３との間の配管に配置されており、室外放熱器温度を検出する。制御部９は、室外放熱器温度センサ７１によって検出された室外放熱器温度によって、冷却能力の状態を判定できる。
【００４３】
室内放熱器吸込み空気温度センサ７２は、室内放熱器４０に流入する空気温度を検出する。
【００４４】
次に、第１の冷却加温室１０ａが加温設定され、第２の冷却加温室１０ｂと冷却専用室１０ｃとが冷却設定された場合の冷媒の流れについて説明する。
【００４５】
まず、ヒートポンプ回路がヒートポンプ運転する場合の冷媒の流れについて説明する。その後、ヒートポンプ回路が冷却専用運転する場合の冷媒の流れについて説明する。
【００４６】
図３は、ヒートポンプ運転時の冷媒回路を示した図である。図３において、図２と同じものには同じ符号が付してある。
【００４７】
ヒートポンプ運転では、図３に示すように、圧縮機２０から吐出された高温高圧の冷媒は、三方電磁弁３０を経由して室内放熱器４０に流れる。室内放熱器４０に流れた冷媒は、放熱する。これにより、第１の冷却加温室１０ａ内の商品は、加温される。
【００４８】
室内放熱器４０を出た冷媒は、キャピラリチューブ９０で減圧された後、室外放熱器４２で室外に放熱する。室外放熱器４２を出た冷媒は、液ガス熱交換器４３および電磁弁５０ｂ，５０ｃを通ってキャピラリチューブ９１ｂ，９１ｃで減圧され、蒸発器４１ｂ，４１ｃで蒸発して商品を冷却する。
【００４９】
蒸発器４１ｂ，４１ｃを出た冷媒は、液ガス熱交換器４３において、室外放熱器４２を出た冷媒と熱交換して圧縮機２０に戻る。ヒートポンプ運転では、このサイクルが繰り返される。
【００５０】
次に、ヒートポンプ回路が冷却専用運転する場合の冷媒の流れについて説明する。
【００５１】
図４は、冷却専用運転時の冷媒回路を示した図である。図４において、図２と同じものには同じ符号が付してある。
【００５２】
冷却専用運転では、図４に示すように、圧縮機２０から吐出された高温高圧の冷媒は、三方電磁弁３０を経由して室外放熱器４２に流れる。室外放熱器４２に流れた冷媒は、室外放熱器４２にて室外に放熱する。室外放熱器４２を出た冷媒は、液ガス熱交換器４３および電磁弁５０ｂ，５０ｃを通ってキャピラリチューブ９１ｂ，９１ｃで減圧され、蒸発器４１ｂ，４１ｃで蒸発して商品を冷却する。
【００５３】
蒸発器４１ｂ，４１ｃを出た冷媒は、液ガス熱交換器４３において、室外放熱器４２を出た冷媒と熱交換されて圧縮機２０に戻る。冷却専用運転では、このサイクルが繰り返される。なお、冷却専用運転では、ヒートポンプ回路は、室内放熱器４０によって、第１の冷却加温室１０ａの商品を加温していない。第１の冷却加温室１０ａは、ヒータ８０ａで商品を加温する。
【００５４】
第１の冷却加温室１０ａ内の暖気の流れについて説明する。
【００５５】
図５は、飲料自動販売機１の第１の冷却加温室１０ａの概略側面図である。図５において、図１および図２と同じものには同じ符号が付してある。
【００５６】
図５に示すように、第１の冷却加温室１０ａには、商品収納棚１１ａと、暖気を吸い込む背面ダクト１２ａと、室内放熱器４０と、蒸発器４１ａと、室内ファン６０ａと、ヒータ８０ａと、第１の冷却加温室１０ａの室内温度を検出する室内温度センサ７ａと、室内放熱器吸込み空気温度センサ７２と、が配置されている。
【００５７】
室内放熱器吸込み空気温度センサ７２は、室内放熱器４０の吸込み側に配置されている。室内放熱器吸込み空気温度センサ７２の設置位置は、図５の室内放熱器４０の近傍に限定されるものではなく、背面ダクト１２ａの吸込み口などでもよい。
【００５８】
背面ダクト１２ａに吸い込まれた空気は、室内放熱器４０において、冷媒から熱を受け取って高温になり、室内ファン６０ａによって商品収納棚１１ａに吹き出される。商品収納棚１１ａに吹き出される高温の空気は、商品に熱を放出し、商品を加温する。商品に熱を放出した後の空気は、吹き出されたときより温度が低くなって、再び背面ダクト１２ａに吸い込まれる。
【００５９】
図６Ａは、飲料自動販売機１の制御ブロック構成例を示した図である。図６Ａにおいて、図１および図２と同じものには同じ符号が付してある。
【００６０】
図６Ａに示すように、飲料自動販売機１は、圧縮機２０と、三方電磁弁３０と、電磁弁５０ａ，５０ｂ，５０ｃと、室内ファン６０ａ，６０ｂ，６０ｃと、室外ファン６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄと、制御部９ａと、を備えている。制御部９ａは、図１に示した制御部９に対応する。
【００６１】
制御部９ａは、飲料自動販売機１の全体を制御する。制御部９ａは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置と、周辺回路と、によって構成される。記憶装置には、ＣＰＵが実行するプログラムおよび所定のデータ等が記憶されている。プログラムおよび所定のデータ等の全部または一部は、記憶部１００に記憶されてもよい。
【００６２】
制御部９ａには、室内温度センサ７ａ，７ｂ，７ｃと、外気温度センサ７ｄと、圧縮機吐出温度センサ７０と、室外放熱器温度センサ７１と、室内放熱器吸込み空気温度センサ７２と、が接続されている。制御部９ａには、各種温度センサが検出した検出信号（温度データ）が入力される。
【００６３】
制御部９ａは、圧縮機吐出温度センサ７０が検出した圧縮機２０の吐出温度と、室内放熱器吸込み空気温度センサ７２が検出した室内放熱器４０の吸い込み空気温度とに基づいて、「圧縮機吐出温度」と「室内放熱器の吸込み空気温度」との温度差ΔＴを算出する。例えば、制御部９ａは、圧縮機吐出温度センサ７０が検出した温度から、室内放熱器吸込み空気温度センサ７２が検出した温度を減算し、「圧縮機吐出温度」と「室内放熱器の吸込み空気温度」との温度差ΔＴを算出する。
【００６４】
制御部９ａは、算出した温度差ΔＴが所定の閾値以上である場合（例えば、４５Ｋ以上の場合）、ヒートポンプ運転を行う。例えば、制御部９ａは、図３に示した冷媒回路のように冷媒が流れるよう、三方電磁弁３０と、電磁弁５０ａ、５０ｂ、５０ｃとを制御する。なお、制御部９ａは、第１の冷却加温室１０ａの商品をヒートポンプにより加温するので、ヒータ８０ａをオフする。また、第２の冷却加温室１０ｂは、上記したように、冷却設定されているので、制御部９ａは、ヒータ８０ｂをオフする。
【００６５】
一方、制御部９ａは、算出した温度差ΔＴが所定の閾値以上でない場合（例えば、４５Ｋ未満の場合）、冷却専用運転を行う。例えば、制御部９ａは、図４に示した冷媒回路のように冷媒が流れるよう、三方電磁弁３０と、電磁弁５０ａ、５０ｂ、５０ｃとを制御する。また、制御部９ａは、加温設定されている第１の冷却加温室１０ａを、ヒータ８０ａで加温する。なお、第２の冷却加温室１０ｂは、上記したように、冷却設定されているので、制御部９ａは、ヒータ８０ｂをオフする。
【００６６】
図６Ｂは、記憶部１００のデータ構成例を示した図である。記憶部１００には、図６Ｂに示すように、「圧縮機吐出温度」と「室内放熱器の吸込み空気温度」との温度差ΔＴと、運転モードとが対応付けられて記憶されている。制御部９ａは、記憶部１００を参照し、温度差Δが４５Ｋ以上ならば、ヒートポンプ運転を行う。制御部９ａは、記憶部１００を参照し、温度差Δが４５Ｋ以上でなければ、冷却専用運転を行う。
【００６７】
温度差ΔＴの閾値は、４５Ｋに限定されるものではない。温度差ΔＴの閾値は、例えば、冷却効率および加熱効率が１を超える値であればよい。
【００６８】
図７は、飲料自動販売機１の制御動作例を示したフローチャートである。第１の冷却加温室１０ａが加温設定され、第２の冷却加温室１０ｂが冷却設定され、冷却専用室１０ｃが冷却設定された場合の飲料自動販売機１の制御動作例について説明する。制御部９ａは、図７に示すフローチャートの処理を周期的に実行してもよい。
【００６９】
制御部９ａは、室内温度センサ７ａ，７ｂ，７ｃから、第１の冷却加温室１０ａ、第２の冷却加温室１０ｂ、および冷却専用室１０ｃの温度を取得する。制御部９ａは、取得した室内温度に基づいて、加温動作や冷却動作が必要か否かを判定する。制御部９ａは、第１の冷却加温室１０ａの加温が必要であり、また、第２の冷却加温室１０ｂと冷却専用室１０ｃとの冷却が必要であると判定した場合、圧縮機２０の運転を開始する（ステップＳ１０１）。
【００７０】
制御部９ａは、圧縮機吐出温度センサ７０から「圧縮機吐出温度」を取得し、室内放熱器吸込み空気温度センサ７２から「室内放熱器の吸込み空気温度」を取得する（ステップＳ１０２）。
【００７１】
制御部９ａは、ステップＳ１０２にて取得した「圧縮機吐出温度」と「室内放熱器の吸込み空気温度」との温度差ΔＴを算出する（ステップＳ１０３）。
【００７２】
制御部９ａは、ステップＳ１０３にて算出した温度差ΔＴが４５Ｋ以上の場合（Ｓ１０４の「ＹＥＳ」）、ヒートポンプ運転を行う（ステップＳ１０５）。
【００７３】
ヒートポンプ運転では、圧縮機２０から吐出した高温高圧冷媒が、三方電磁弁３０を経由して室内放熱器４０に流れ、放熱して商品を加温する。そして、室内放熱器４０を出た冷媒は、キャピラリチューブ９０で減圧されて、室外放熱器４２で室外に放熱する。その後、冷媒は、電磁弁５０ｂ、５０ｃを通ってキャピラリチューブ９１ｂ，９１ｃで減圧されて蒸発器４１ｂ，４１ｃに流れ、蒸発器４１ｂ，４１ｃで蒸発して商品を冷却する。なお、ヒートポンプ運転では、ヒータ８０ａは、オフしている。
【００７４】
一方、制御部９ａは、ステップＳ１０３にて算出した温度差ΔＴが４５Ｋに満たない場合（Ｓ１０４の「ＮＯ」）、冷却専用運転を行う（ステップＳ１０６）。
【００７５】
冷却専用運転では、圧縮機２０から吐出した高温高圧の冷媒が、三方電磁弁３０を経由して室外放熱器４２に流れ、室外に放熱する。室外放熱器４２を出た冷媒は、電磁弁５０ｂ，５０ｃを通ってキャピラリチューブ９１ｂ，９１ｃで減圧されて蒸発器４１ｂ，４１ｃで蒸発して商品を冷却する。また、制御部９ａは、第１の冷却加温室１０ａの商品をヒータ８０ａで加温する。
【００７６】
図８は、ＣＯ２ヒートポンプ運転のモリエル線図である。制御部９ａは、圧縮機吐出温度センサ７０が検出した温度と、室内放熱器吸込み空気温度センサ７２が検出した温度とから、「圧縮機吐出温度」と「室内放熱器の吸込み空気温度」との温度差ΔＴを算出する。制御部９ａは、算出した温度差ΔＴが４５Ｋ以上であれば、ヒートポンプ運転を行う。これにより、飲料自動販売機１は、図８の点線領域に示すように、冷却効率が１．０１以上かつ加熱効率が２．０１以上を実現でき、ヒータ運転よりも省エネルギーを実現できる。
【００７７】
以上説明したように、飲料自動販売機１は、第１の冷却加温室１０ａに設けられた室内放熱器４０と、第１の冷却加温室１０ａ、第２の冷却加温室１０ｂ、および冷却専用室１０ｃのそれぞれに設けられた蒸発器４１ａ，４１ｂ，４１ｃと、蒸発器４１ａ，４１ｂ，４１ｃから吐出される冷媒を圧縮する圧縮機２０と、室内放熱器４０から吐出される冷媒を放熱し、蒸発器４１ａ，４１ｂ，４１ｃに吐出する室外放熱器４２と、圧縮機２０から吐出される冷媒を、室内放熱器４０と室外放熱器４２とのいずれか一方に流す三方電磁弁３０と、室内放熱器４０の放熱量に基づいて三方電磁弁を制御する制御部９ａと、を有する。制御部９ａは、例えば、圧縮機吐出温度と、室内放熱器の吸い込み空気温度との差が所定値以上の場合、圧縮機２０から吐出される冷媒を、室内放熱器４０に流すように三方電磁弁３０を制御し、圧縮機吐出温度と、室内放熱器吸い込み空気温度との差が所定値以上でない場合、圧縮機２０から吐出される冷媒を、室外放熱器４２に流すように三方電磁弁３０を制御する。
【００７８】
これにより、飲料自動販売機１は、ヒートポンプ運転における圧縮機２０の消費電力量を抑え、省エネルギー化を図ることができる。例えば、飲料自動販売機１は、図８に示すように、冷却効率が１．０１以上かつ加熱効率が２．０１以上の効率を実現できる。
【００７９】
（実施の形態２）
実施の形態１では、「圧縮機吐出温度」と「室内放熱器の吸込み空気温度」との温度差に基づいて、ヒートポンプ運転を行うか、または冷却専用運転を行うかを判定した。実施の形態２では、外気温度ごとに、ヒートポンプ運転と冷却専用運転とを切り替える室内温度閾値を設定し、室内温度が、設定された室内温度閾値以下であるか否かによって、ヒートポンプ運転を行うか、または冷却運転を行うかを判定する。
【００８０】
図９Ａは、実施の形態２における飲料自動販売機１の制御ブロック構成例を示した図である。図９Ａにおいて、図６と同じものには同じ符号が付してある。
【００８１】
図９Ａでは、飲料自動販売機１は、室内放熱器吸込み空気温度センサ７２を備えていない。制御部９ｂは、室内放熱器４０での放熱量を、第１の冷却加温室１０ａの室内温度から推定する点で、実施の形態１と異なる。飲料自動販売機１は、記憶部２００を有している。制御部９ｂは、図１に示した制御部９に対応する。
【００８２】
制御部９ｂは、室内温度判定部２０１を有している。室内温度判定部２０１は、例えば、制御部９ｂがプログラムを実行することによって、その機能が実現される。
【００８３】
図９Ｂは、記憶部２００のデータ構成例を示した図である。記憶部２００には、図９Ｂに示すように、「外気温度」と、ヒートポンプ運転と冷却専用運転と切り替えるための「運転切り替え室内温度閾値」とが対応付けられて記憶されている。
【００８４】
外気温度が１０℃であるとする。この場合、運転切り替え室内温度閾値は、記憶部２００より４５℃である。従って、制御部９ｂは、第１の冷却加温室１０ａの室内温度が４５℃以下であれば、ヒートポンプ運転を行う。一方、制御部９ｂは、第１の冷却加温室１０ａの室内温度が４５℃以上でなければ、冷却専用運転を行う。つまり、制御部９ｂは、ヒータ８０ａで第１の冷却加温室の商品を加温する。
【００８５】
外気温度が１５℃であるとする。この場合、運転切り替え室内温度閾値は、記憶部２００より４５℃である。従って、制御部９ｂは、第１の冷却加温室１０ａの室内温度が５０℃以下であれば、ヒートポンプ運転を行う。一方、制御部９ｂは、第１の冷却加温室１０ａの室内温度が５０℃以上でなければ、冷却専用運転を行う。つまり、制御部９ｂは、ヒータ８０ａで第１の冷却加温室の商品を加温する。
【００８６】
ここで、室内放熱器４０に吸い込まれた空気は、室内放熱器４０において、圧縮機２０から吐出された高温高圧の冷媒の熱エネルギーを受け取ることで温度上昇し、室内放熱器４０から吹き出される。従って、室内放熱器４０から吹き出される空気温度が分かれば、「圧縮機吐出温度」と「室内放熱器の吸込み空気温度」との温度差ΔＴを推定できる。
【００８７】
第１の冷却加温室１０ａの室内温度を検出する室内温度センサ７ａは、室内放熱器４０の吹き出し側に配置されている。従って、室内温度センサ７ａが検出する温度から、「圧縮機吐出温度」と「室内放熱器の吸込み空気温度」との温度差ΔＴを推定することができる。「圧縮機吐出温度」と「室内放熱器の吸込み空気温度」との温度差ΔＴが、所定の温度差以上（例えば、４５Ｋ以上）となる室内温度を、図９Ｂに示す「運転切り替え室内温度閾値」とする。
【００８８】
外気温度が高くなれば、大気や冷却する商品から奪う熱量が増え、圧縮機２０から吐出する高温高圧の冷媒の熱エネルギーも増える。このため、圧縮機吐出温度センサ７０の温度（圧縮機吐出温度）は高くなる。
【００８９】
圧縮機吐出温度センサ７０の温度が高くなると、「圧縮機吐出温度」と「室内放熱器の吸込み空気温度」との温度差ΔＴが所定の温度差になるまでの時間が長くなる。このため、温度差ΔＴが所定の温度差に到達するころには、室内温度を検知する室内温度センサ７ａの温度も高くなる。
【００９０】
一方、外気温度が低くなる場合は、外気温度が高くなる場合の逆となる。温度差ΔＴが所定の温度差に到達するころには、室内温度を検知する室内温度センサ７ａの温度も低くなる。
【００９１】
このように、外気温度に従って、ヒートポンプ運転を行うか、または冷却専用運転を行うかの室内温度は変動する。このため、記憶部２００には、外気温度ごとに、運転切り替え室内温度閾値を記憶する。そして、制御部９ｂは、室内温度センサ７ａの室内温度が、記憶部２００の運転切り替え室内温度閾値より大きいか否かで、ヒートポンプ運転を行うか、または冷却専用運転を行うかを判定する。言い換えれば、制御部９ｂは、室内温度センサ７ａの室内温度が、運転切り替え室内温度閾値に到達しているか否かで、室内放熱器４０の放熱量を判定している。
【００９２】
なお、制御部９ｂは、補間処理によって、記憶部２００に記憶されていない外気温度に対する、運転切り替え室内温度閾値を算出してもよい。また、運転切り替え室内温度閾値は、４５℃および５０℃に限定されない。また、記憶部２００には、外気温度１０℃および１５℃以外の外気温度に対応する、運転切り替え室内温度閾値も記憶してもよい。
【００９３】
図１０は、飲料自動販売機１の制御動作例を示したフローチャートである。第１の冷却加温室１０ａが加温設定され、第２の冷却加温室１０ｂが冷却設定され、冷却専用室１０ｃが冷却設定された場合の飲料自動販売機１の制御動作例について説明する。制御部９ｂは、図１０に示すフローチャートの処理を周期的に実行してもよい。
【００９４】
制御部９ｂは、室内温度センサ７ａ，７ｂ，７ｃから、第１の冷却加温室１０ａ、第２の冷却加温室１０ｂ、および冷却専用室１０ｃの温度を取得する。制御部９ｂは、取得した室内温度に基づいて、加温動作や冷却動作が必要か否かを判定する。制御部９ｂは、第１の冷却加温室１０ａの加温が必要であり、また、第２の冷却加温室１０ｂと冷却専用室１０ｃとの冷却が必要であると判定した場合、圧縮機２０の運転を開始する（ステップＳ２０１）。
【００９５】
制御部９ｂは、室内温度センサ７ａから、第１の冷却加温室１０ａの室内温度を取得し、また、外気温度センサ７ｄから、飲料自動販売機１の周囲の温度（外気温度）を取得する（ステップＳ２０２）。
【００９６】
制御部９ｂの室内温度判定部２０１は、ステップＳ２０２にて取得された外気温度に基づいて、記憶部２００を参照し、運転切り替え室内温度閾値を取得する（ステップＳ２０３）。例えば、室内温度判定部２０１は、外気温度が１０℃であった場合、図９Ｂの例より、運転切り替え室内温度閾値「４５℃」を取得する。
【００９７】
室内温度判定部２０１は、ステップＳ２０２にて取得した第１の冷却加温室１０ａの室内温度が、ステップＳ２０３にて取得した運転切り替え室内温度閾値にあるか否か判定する（ステップＳ２０４）。
【００９８】
制御部９ｂは、第１の冷却加温室１０ａの室内温度が、運転切り替え室内温度閾値以下の場合（Ｓ２０４の「ＹＥＳ」）、ヒートポンプ運転を行う（ステップＳ２０５）。例えば、制御部９ｂは、第１の冷却加温室１０ａの室内温度が４５℃以下の場合、ヒートポンプ運転を行う。ヒートポンプ運転は、図７のステップＳ１０５で説明したヒートポンプ運転と同様であり、その説明を省略する。
【００９９】
一方、制御部９ｂは、第１の冷却加温室１０ａの室内温度が、運転切り替え室内温度閾値以下でない場合（Ｓ２０４の「ＮＯ」）、冷却専用運転を行う（ステップＳ２０６）。例えば、制御部９ｂは、第１の冷却加温室１０ａの室内温度が４５℃以下でない場合、冷却専用運転を行う。冷却専用運転は、図７のステップＳ１０６で説明した冷却専用運転と同様であり、その説明を省略する。
【０１００】
以上説明したように、飲料自動販売機１は、室内放熱器４０が加温する室内の室内温度を検出する室内温度センサ７ａと、外気温度を検出する外気温度センサ７ｄと、室内放熱器４０による商品の加温を行うか否かを判定するための室内温度閾値を、外気温度ごとに記憶した記憶部２００と、を有する。そして、制御部９ｂは、記憶部２００を参照して、外気温度センサ７ｄが検出した外気温度に対応する室内温度閾値を取得し、室内温度センサ７ａが検出した室内温度が、記憶部２００から取得した室内温度閾値以下の場合、圧縮機２０から吐出される冷媒を、室内放熱器４０に流すように三方電磁弁３０を制御し、室内温度センサ７ａが検出した室内温度が、記憶部２００から取得した室内温度閾値以下でない場合、圧縮機２０から吐出される冷媒を、室外放熱器４２に流すように三方電磁弁３０を制御する。
【０１０１】
これにより、飲料自動販売機１は、ヒートポンプ運転における圧縮機２０の消費電力量を抑え、省エネルギー化を図ることができる。例えば、飲料自動販売機１は、図８に示すように、冷却効率が１．０１以上かつ加熱効率が２．０１以上の効率を実現できる。また、室内放熱器吸込み空気温度センサ７２を設けずに済み、コストダウンを図ることができる。
【０１０２】
なお、上記では、飲料自動販売機１は、室内温度センサ７ａと外気温度センサ７ｄとの２つの温度センサから、ヒートポンプ運転を行うか、または冷却専用運転を行うかを判定したが、１つの室内温度センサ７１ａから、ヒートポンプ運転を行うか、または冷却専用運転を行うかを判定してもよい。この場合、記憶部２００の運転切り替え室内温度閾値には、例えば、飲料自動販売機１が設置される場所の取りうる温度（変化しうる温度）に対応した運転切り替え室内温度閾値を記憶してもよい。
【０１０３】
（実施の形態３）
実施の形態３では、外気温度ごとに、運転切り替え室内温度閾値を設定し、室内温度が、設定された運転切り替え室内温度閾値に達するまでの時間を算出する。そして、算出した時間の間、ヒートポンプ運転を行う。
【０１０４】
図１１Ａは、実施の形態３における飲料自動販売機１の制御ブロック構成例を示した図である。図１１Ａにおいて、図６と同じものには同じ符号が付してある。
【０１０５】
図１１Ａでは、飲料自動販売機１は、室内放熱器吸込み空気温度センサ７２を備えていない。制御部９ｃは、室内放熱器４０での放熱量をプルアップ時間から推定する点で、実施の形態１の制御部９ａおよび実施の形態２の制御部９ｂと異なっている。飲料自動販売機１は、図９Ａで説明した記憶部２００を有している。制御部９ｃは、図１に示した制御部９に対応する。
【０１０６】
図１１Ｂは、記憶部２００のデータ構成例を示した図である。図１１Ｂに示すように、記憶部２００には、外気温度と、運転切り替え室内温度閾値とが、対応付けられて記憶されている。外気温度および運転切り替え室内温度閾値は、図９Ａで説明した外気温度および運転切り替え室内温度閾値と同様であり、その説明を省略する。
【０１０７】
制御部９ｃは、プルアップ時間算出部３０１と、カウンタ部３０２と、プルアップ時間判定部３０３と、を有している。プルアップ時間算出部３０１、カウンタ部３０２、およびプルアップ時間判定部３０３は、例えば、制御部９ｃがプログラムを実行することによって、その機能が実現される。
【０１０８】
プルアップ時間算出部３０１は、室内温度センサ７ａが検出した室内温度と、記憶部２００に記憶されている、運転切り替え室内温度閾値との温度差とを算出する。プルアップ時間算出部３０１は、算出した温度差と、飲料の比熱と、飲料の質量と、加熱源で消費される電力とから、ヒートポンプ運転するためのプルアップ時間を算出する。
【０１０９】
カウンタ部３０２は、プルアップ時間算出部３０１によってプルアップ時間が算出された後、時間の計測を開始する。
【０１１０】
プルアップ時間判定部３０３は、カウンタ部３０２が計測している時間が、プルアップ時間算出部３０１が算出したプルアップ時間に到達しているかを判定する。
【０１１１】
プルアップ時間の算出方法について説明する。プルアップ時間について次の式（１）が成り立つ。
【０１１２】
加熱源×プルアップ時間＝
飲料の比熱×（運転切り替え室内温度閾値−現在室内温度）×飲料の質量
−加温室からの放熱量×プルアップ時間      （１）
【０１１３】
第１の冷却加温室１０ａが加温設定、第２の冷却加温室１０ｂと冷却専用室１０ｃとが冷却設定された場合、第１の冷却加温室１０ａは、周囲に対して放熱し熱を失う。プルアップ時の第１の冷却加温室１０ａの放熱量は、飲料に加える熱量に比べて少ないため零と近似すると、式（１）は、次の式（２）で示される。
【０１１４】
加熱源×プルアップ時間＝
飲料の比熱×（運転切り替え室内温度閾値−現在室内温度）
×飲料の質量      （２）
【０１１５】
よって、プルアップ時間は、次の式（３）で示される。
【０１１６】
プルアップ時間＝
飲料の比熱×（運転切り替え室内温度閾値−現在室内温度）
×飲料の質量／加熱源      （３）
【０１１７】
式（３）の加熱源は、例えば、室内放熱器４０の消費電力であり、例えば、２５０Ｗである。飲料の比熱は、例えば、水の４．１８６ｋＪ／（ｋｇ・Ｋ）である。飲料の質量は、飲料自動販売機１に収納されている飲料の合計質量である。飲料の収納本数は、飲料が販売される毎に販売数がカウントされており、満タン収納本数から販売本数を差し引くことで求めることができる。運転切り替え室内温度閾値は、実施の形態２で説明したように、記憶部２００に記憶されている、外気温度ごと決められた運転切り替え室内温度閾値である。
【０１１８】
図１２は、プルアップ時間によるヒートポンプ運転制御を説明する図である。図１２の波形Ｗ１は、第１の冷却加温室１０ａが加温されたときの室内温度の変化を示している。
【０１１９】
点線Ａ１は、第１の冷却加温室１０ａの現在の室内温度（時刻ｔ１での室内温度）を示している。第１の冷却加温室１０ａの現在の室内温度は、室内温度センサ７ａから取得できる。
【０１２０】
点線Ａ２は、運転切り替え室内温度閾値を示している。制御部９ｃは、第１の冷却加温室１０ａの室内温度が、点線Ａ２に示す運転切り替え室内温度閾値以下の場合、ヒートポンプ運転を行う。制御部９ｃは、第１の冷却加温室１０ａの室内温度が、点線Ａ２に示す運転切り替え室内温度閾値を超えると、冷却専用運転を行う。
【０１２１】
点線Ａ２に示す運転切り替え室内温度閾値は、外気温度によって異なる。例えば、図１１Ｂに示したように、外気温度が１０℃の場合、点線Ａ２に示す運転切り替え室内温度閾値は、４５℃となる。外気温度が１５℃の場合、点線Ａ２に示す運転切り替え室内温度閾値は、５０℃となる。
【０１２２】
両矢印Ａ３は、「現在の室内温度」と「運転切り替え室内温度閾値」との温度差を示している。
【０１２３】
両矢印Ａ４は、プルアップ時間を示している。プルアップ時間は、現在の室内温度が、運転切り替えを行う（プルアップ運転を行う）温度に達するまでの時間である。制御部９ｃは、式（３）を用いて、両矢印Ａ４に示すプルアップ時間を算出する。
【０１２４】
図１３は、飲料自動販売機１の制御動作例を示したフローチャートである。第１の冷却加温室１０ａが加温設定され、第２の冷却加温室１０ｂが冷却設定され、冷却専用室１０ｃが冷却設定された場合の飲料自動販売機１の制御動作例について説明する。制御部９ｃは、図１３に示すフローチャートの処理を周期的に実行してもよい。
【０１２５】
制御部９ｂは、室内温度センサ７ａ，７ｂ，７ｃから、第１の冷却加温室１０ａ、第２の冷却加温室１０ｂ、および冷却専用室１０ｃの温度を取得する。制御部９ｂは、取得した室内温度に基づいて、加温動作や冷却動作が必要か否かを判定する。制御部９ｂは、第１の冷却加温室１０ａの加温が必要であり、また、第２の冷却加温室１０ｂと冷却専用室１０ｃとの冷却が必要であると判定した場合、圧縮機２０の運転を開始する（ステップＳ３０１）。
【０１２６】
制御部９ｃのプルアップ時間算出部３０１は、室内温度センサ７ａから、第１の冷却加温室１０ａの室内温度を取得し、また、外気温度センサ７ｄから、飲料自動販売機１の周囲の温度（外気温度）を取得する（ステップＳ３０２）。
【０１２７】
プルアップ時間算出部３０１は、式（３）により、プルアップ時間を算出する（ステップＳ３０３）。言い換えれば、プルアップ時間算出部３０１は、現在時刻から、ヒートポンプ運転を行う時間を算出する。
【０１２８】
カウンタ部３０２は、時間の計測を開始する（ステップＳ３０４）。
【０１２９】
プルアップ時間判定部３０３は、カウンタ部３０２の時間が、ステップＳ３０３にて算出されたプルアップ時間に到達しているか否かを判定する（ステップＳ３０５）。
【０１３０】
プルアップ時間判定部３０３は、カウンタ部３０２の時間が、ステップＳ３０３にて算出されたプルアップ時間に到達していない場合（Ｓ３０５の「ＮＯ」）、ヒートポンプ運転を行う（ステップＳ３０６）。そして、プルアップ時間判定部３０３は、ステップＳ３０５に処理を移行する。ヒートポンプ運転は、図７のステップＳ１０５で説明したヒートポンプ運転と同様であり、その説明を省略する。
【０１３１】
一方、プルアップ時間判定部３０３は、カウンタ部３０２の時間が、ステップＳ３０３にて算出されたプルアップ時間に到達している場合（Ｓ３０５の「ＹＥＳ」）、冷却専用運転を行う（ステップＳ３０７）。冷却専用運転は、図７のステップＳ１０６で説明した冷却専用運転と同様であり、その説明を省略する。
【０１３２】
以上説明したように、飲料自動販売機１は、室内放熱器４０が加温する室内の室内温度を検出する室内温度センサ７ａと、外気温度を検出する外気温度センサ７ｄと、室内放熱器４０による商品の加温を行うか否かを判定するための室内温度閾値を、外気温度ごとに記憶した記憶部２００と、を有する。そして、制御部９ｃは、記憶部２００を参照して、外気温度センサ７ｄが検出した外気温度に対応する室内温度閾値を取得し、取得した室内温度閾値と、室内温度センサ７ａが検出した室内温度と、加温する商品の比熱および質量と、室内放熱器４０の電力とから、室内放熱器４０による商品の加温時間を算出し、算出した加温時間の間、圧縮機２０から吐出される冷媒を、室内放熱器４０に流すように三方電磁弁を制御する。
【０１３３】
これにより、飲料自動販売機１は、ヒートポンプ運転における圧縮機２０の消費電力量を抑え、省エネルギー化を図ることができる。例えば、飲料自動販売機１は、図８に示したように、冷却効率が１．０１以上かつ加熱効率が２．０１以上の効率を実現できる。また、室内放熱器吸込み空気温度センサ７２を設けずに済み、コストダウンを図ることができる。また、飲料自動販売機１は、記憶部２００を参照して取得した室内温度閾値付近での温度変動が小さくなり、ヒートポンプ運転が終了せずに増エネルギーになることを防止できる。また、温度変動を抑制することで、合理的かつ正確なタイミングでヒートポンプ運転における圧縮機２０の消費電力量を抑えることができる。
【０１３４】
なお、本開示は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。例えば、記憶部２００の運転切り替え室内温度閾値は、運転切り替えを行う圧縮機吐出温度（圧縮機吐出温度閾値）であってもよい。例えば、圧縮機２０の圧縮機吐出温度が、記憶部２００に記憶されている運転切り替え圧縮機吐出温度閾値以上のとき、制御部９ｂは、ヒートポンプ運転を行ってもよい。
【０１３５】
また、制御部９ｃは、式（３）によってプルアップ時間を算出するとしたが、これに限られない。例えば、飲料自動販売機１の出荷前等において、式（３）を用いて、予め室内温度ごとにおけるプルアップ時間を算出し、記憶部２００に記憶しておく。そして、制御部９ｃは、例えば、飲料自動販売機１の設置後においては、室内温度センサ７ａから、現在の室内温度を取得し、記憶部２００を参照して、取得した室内温度に対応するプルアップ時間を取得するようにしてもよい。
【０１３６】
また、商品収納室の数は、３つに限られない。また、室内放熱器は、２以上の商品収納室に設けられてもよい。
【０１３７】
上記の実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【０１３８】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、又は、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。
【０１３９】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
本開示は、室内放熱器で高温高圧の冷媒を放熱して対象物を加温するヒートポンプ加温において、効率の良いヒートポンプ運転を行うことで省エネルギーを図ることができる。本開示は、飲料自動販売機に限らず、ヒートポンプを用いて対象物を加温する蒸気圧縮機式冷媒回路を備えた機器にも適用できる。
【符号の説明】
【０１４１】
１  飲料自動販売機
２  商品収納庫
３  機械室
７ａ，７ｂ，７ｃ  室内温度センサ
７ｄ  外気温度センサ
８  冷却ユニット
９，９ａ，９ｂ，９ｃ  制御部
１０ａ  第１の冷却加温室
１０ｂ  第２の冷却加温室
１０ｃ  冷却専用室
１１ａ  商品収納棚
１２ａ  背面ダクト
２０  圧縮機
３０  三方電磁弁
４０  室内放熱器
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ  蒸発器
４２  室外放熱器
４３  液ガス熱交換器
５０ａ，５０ｂ，５０ｃ  電磁弁
６０ａ，６０ｂ，６０ｃ  室内ファン
６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ  室外ファン
７０  圧縮機吐出温度センサ
７１  室外放熱器温度センサ
７２  室内放熱器吸込み空気温度センサ
８０ａ，８０ｂ  ヒータ
９０，９１ａ，９１ｂ，９１ｃ  キャピラリチューブ
１００，２００  記憶部
２０１  室内温度判定部
３０１  プルアップ時間算出部
３０２  カウンタ部
３０３  プルアップ時間判定部
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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