(57)【要約】【課題】加温用ヒートポンプの熱効率を向上させて、ひいては、自動販売機の消費電力を低減することを目的とする。【解決手段】個別に断熱された複数の商品収納庫と、冷却用の圧縮機、凝縮器、膨張器、蒸発器とを有し、前記商品収納庫の内部を冷却状態にする冷却用ヒートポンプと、加温用の圧縮機、凝縮器、膨張器、蒸発器とを有し、前記商品収納庫の内部を加温状態にする加温用ヒートポンプと、各商品収納庫の内部の温度を検知する温度センサと、制御部とを備え、庫外における空気の流れ方向に対して、冷却用ヒートポンプの凝縮器の下流側に加温用のヒートポンプの蒸発器が配設されており、前記制御部は、加温用ヒートポンプの圧縮機がオンの状態のときに、冷却対象の前記商品収納庫の温度センサが、冷却オン温度よりも低く冷却オフ温度よりも高い予備冷却オン温度以上の温度を検知すると、冷却用ヒートポンプの圧縮機をオンする。【選択図】図４
2015118417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
個別に断熱された複数の商品収納庫と、
冷却用の圧縮機、凝縮器、膨張器、蒸発器とを有し、前記商品収納庫の内部を冷却状態にする冷却用ヒートポンプと、
加温用の圧縮機、凝縮器、膨張器、蒸発器とを有し、前記商品収納庫の内部を加温状態にする加温用ヒートポンプと、
各商品収納庫の内部の温度を検知する温度センサと、
制御部とを備え、
庫外における空気の流れ方向に対して、冷却用ヒートポンプの凝縮器の下流側に加温用ヒートポンプの蒸発器が配設されており、
前記制御部は、加温用ヒートポンプの圧縮機がオンの状態のときに、冷却対象の前記商品収納庫の温度センサが、冷却オン温度よりも低く冷却オフ温度よりも高い予備冷却オン温度以上の温度を検知すると、冷却用ヒートポンプの圧縮機をオンする
ことを特徴とする自動販売機。
【請求項２】
冷却対象の商品収納庫を複数備え、
前記制御部は、前記冷却対象の商品収納庫内の温度を個別に制御する
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】
前記冷却用ヒートポンプは、前記冷却対象の商品収納庫への冷媒流路を切替え可能とする開閉弁を有しており、
前記制御部は、前記開閉弁を操作することにより、前記冷却対象の商品収納庫内の温度を個別に制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の自動販売機。
【請求項４】
個別に断熱された複数の商品収納庫と、
冷却用の圧縮機、凝縮器、膨張器、蒸発器とを有し、前記商品収納庫の内部を冷却状態にする冷却用ヒートポンプと、
加温用の圧縮機、凝縮器、膨張器、蒸発器とを有し、前記商品収納庫の内部を加温状態にする加温用ヒートポンプと、
前記商品収納庫の内部の温度を検知する温度センサと、
制御部とを備え、
庫外における空気の流れ方向に対して、冷却用ヒートポンプの凝縮器の下流側に加温用ヒートポンプの蒸発器が配設されており、
前記制御部は、冷却用ヒートポンプの圧縮機がオンの状態のときに、加温対象の前記商品収納庫の温度センサが、加温オン温度よりも高く加温オフ温度よりも低い予備加温オン温度以下の温度を検知すると、加温用ヒートポンプの圧縮機をオンする
ことを特徴とする自動販売機。
【請求項５】
加温対象の商品収納庫を複数備え、
前記制御部は、前記加温対象の商品収納庫内の温度を個別に制御する
ことを特徴とする請求項４に記載の自動販売機。
【請求項６】
前記加温用ヒートポンプは、前記加温対象の商品収納庫への冷媒流路を切替え可能とする開閉弁を有しており、
前記制御部は、前記開閉弁を操作することにより、前記加温対象の商品収納庫内の温度を個別に制御する
ことを特徴とする請求項５に記載の自動販売機。
【請求項７】
前記冷却用の圧縮機および前記加温用の圧縮機の何れか一方または両方が、前記冷却用の凝縮器と前記加温用の蒸発器との間に配設されている
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１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、自動販売機に関する。
【背景技術】
【０００２】
商品を冷却状態と加温状態とで販売する、缶飲料やＰＥＴボトル飲料などの自動販売機は広く知られている。この種の自動販売機においては、商品が、個別に断熱構造とされた商品収納庫内に収納されて、適温（所定温度範囲の冷却状態または加温状態）になるまで調温される。
【０００３】
一般に、この種の自動販売機には、図７、図８に示すように、調温された庫内２には個別に断熱構造とされた商品収納庫３（３Ａ〜３Ｃ）が設けられている。冷媒流路に沿って複数の蒸発器４（例えば蒸発器４Ａ、４Ｂ、４Ｃ）が並列に接続された１組の冷却用ヒートポンプ（ヒートポンプサイクルや冷凍サイクルと呼ばれる場合もある）５が備えられており、各商品収納庫３に１台ずつ蒸発器４が配設され、冷却対象となる商品収納庫３の蒸発器４に冷媒が供給されて商品収納庫３内が冷却される。また、加温対象となる商品収納庫３（３Ａ、３Ｂ）には加温手段としてシーズヒータ６（６Ａ、６Ｂ）が配設されており、加温する際には対応する商品収納庫３（３Ａ、３Ｂ）のシーズヒータ６に通電されて加温される。
【０００４】
なお、図７、図８における７は庫内送風ファン、８は膨張機構としてのキャピラリチューブ、９は圧縮機、１０は凝縮器、１１は庫外ファン、１２は自動販売機における外部と空気の流通がある庫外、１４Ａ〜１４Ｃは電磁弁などからなる冷媒の開閉弁であり、庫内送風ファン７（７Ａ〜７Ｃ）、膨張器８（８Ａ〜８Ｃ）は、庫内２の各商品収納庫３（３Ａ〜３Ｃ）にそれぞれ配設され、圧縮機９、凝縮器１０、庫外ファン１１は、庫外１２に１つずつ配設される。
【０００５】
また、各商品収納庫３には各商品収納庫３Ａ、３Ｂ、３Ｃ内の温度を検知する温度センサＴＡ、ＴＢ，ＴＣが内蔵されている。そして、自動販売機には図示しない制御部が備えられており、制御部は温度センサＴＡ、ＴＢ、ＴＣの測定温度の情報を基にして、冷却用ヒートポンプ５、シーズヒータ６、開閉弁１４Ａ〜１４Ｃを制御することにより、商品収納庫３Ａ〜３Ｃ内の温度を調整している。
【０００６】
具体的には、商品収納庫３内を冷却する際には、冷却対象となる商品収納庫３（３Ａ〜３Ｃ）に対応する開閉弁１４Ａ〜１４Ｃを開けて、蒸発器４（４Ａ〜４Ｃ）に冷媒を導入して蒸発させることで、冷却動作を行わせる。また、商品収納庫３内を加温する際には、加温対象となる商品収納庫３（３Ａ、３Ｂ）に対応する開閉弁１４（１４Ａ、１４Ｂ）を閉じた状態にして、シーズヒータ６（６Ａ、６Ｂ）に通電して加温動作を行わせる。
【０００７】
ここで、加温手段としてのシーズヒータ６は、加温する熱量（出力エネルギー）に対する消費電力（入力エネルギー）が極めて大きいため、自動販売機の省エネルギー化を促進できないという欠点がある。これに対処する方法として、図３に示すように、加温用として、庫外１２で吸熱して庫内２で発熱するいわゆる逆サイクル式（冷媒を一般とは逆方向に流す方式）の加温用ヒートポンプ（ヒートポンプサイクルや冷凍サイクルと呼ばれる場合もある）１５を追加して設けることが考えられる。
【０００８】
すなわち、図３に示すように、圧縮機１６、蒸発器１７、膨張機構としてのキャピラリチューブ１８をそれぞれ配設するとともに、商品収納庫３Ａに加温用ヒートポンプ１５の凝縮器１９を配設し、凝縮器１９で放熱した熱により商品収納庫３Ａを加温する。
【０００９】
この種の自動販売機の制御部の動作は、商品収納庫３Ａを加温対象として商品収納庫３Ｂ、３Ｃを冷却対象とする場合、図９に示すように、加温対象の商品収納庫３Ａ内の温度が徐々に低下して、商品収納庫３Ａに内蔵された温度センサＴＡが加温オン温度ＨＯＮを検知すると、制御部は加温用ヒートポンプ１５の圧縮機１６をオンして加温用ヒートポンプ１５を稼働させている。
【００１０】
そして、商品収納庫３Ａ内が十分に温められて、商品収納庫３Ａの温度センサＴＡが加温オフ温度ＨＯＦＦを検知すると、制御部は加温用ヒートポンプ１５の圧縮機１６をオフして加温用ヒートポンプ１５を停止させている。
【００１１】
一方、冷却対象の商品収納庫３Ｂ、３Ｃ内の温度が徐々に上昇して、商品収納庫３Ｂ、３Ｃに内蔵された温度センサＴＢ、ＴＣが冷却オン温度ＣＯＮを検知すると、制御部はその温度センサに対応する商品収納庫３Ｂ、３Ｃの開閉弁１４Ｂ、１４Ｃを開いて、冷却用ヒートポンプ５の圧縮機９をオンし、冷却用ヒートポンプ５を稼働させる。
【００１２】
そして、商品収納庫３Ｂ、３Ｃ内が十分に冷やされて、温度センサＴＢ、ＴＣが冷却オフ温度ＣＯＦＦを検知すると、制御部はその温度センサＴＢ、ＴＣに対応する商品収納庫３Ｂ、３Ｃの開閉弁１４Ｂ、１４Ｃを閉じる。開閉弁１４Ｂ、１４Ｃが両方とも閉じられると、制御部は冷却用ヒートポンプ５の圧縮機９をオフして冷却用ヒートポンプ５を停止させる。
【００１３】
このように加温用ヒートポンプ１５を用いて加温する構成によれば、加温用ヒートポンプ１５は出力エネルギーに対する消費電力（入力エネルギー）が小さいため、商品収納庫３Ａをシーズヒータ６で加温する場合と比較して、消費電力を抑えることが可能となる。
【００１４】
また、同様に加温用ヒートポンプを備えた自動販売機が特許文献１に開示されている。特許文献１においては、図１０に示すように、前述した構成に加えて、庫外１２における冷却用ヒートポンプ５の凝縮器１０の空気の流れ方向の下流側に加温用ヒートポンプ１５の蒸発器１７を配設することが提案されている。この構成によれば、冷却用ヒートポンプ５の凝縮器１０からの放熱を加温用ヒートポンプ１５の蒸発器１７で回収することができて蒸発温度が上がるため、加温用ヒートポンプ１５の熱効率を向上させることができ、ひいては自動販売機の消費電力を低減させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００６−１４６７５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、図９に示した制御動作を行う従来の自動販売機では、それぞれ冷却用ヒートポンプ５と加温用ヒートポンプ１５とが独立して制御されていたため、特許文献１に記載の自動販売機のように、庫外１２における冷却用ヒートポンプ５の凝縮器１０の空気の流れ方向の下流側に加温用ヒートポンプ１５の蒸発器１７を配設したとしても、冷却用ヒートポンプ５と加温用ヒートポンプ１５とが同時に稼働されない比率が大きいため、加温用ヒートポンプ１５の熱効率を良好に向上させることができないおそれがあった。
【００１７】
すなわち、加温用ヒートポンプ１５が停止しており、冷却用ヒートポンプ５のみが稼働している場合、冷却用ヒートポンプ５の凝縮器１０からの放熱を加温用ヒートポンプ１５の蒸発器１７で回収することはできないし、その逆に冷却用ヒートポンプ５が停止しており、加温用ヒートポンプ１５のみが稼働している場合、冷却用ヒートポンプ５の凝縮器１０から放熱しないため、加温用ヒートポンプ１５の蒸発器の蒸発温度は上がらず、加温用ヒートポンプ１５の熱効率を向上させることはできない。
【００１８】
より具体的には、外気温が２０℃程度の場合であって、商品収納庫３Ａのみが加温対象であり、商品収納庫３Ｂ、３Ｃが冷却対象である場合には、冷却用ヒートポンプ５の稼働率は４０％程度である。また、外気温が５℃程度の場合であって、商品収納庫３Ａのみが加温対象であり、商品収納庫３Ｂ、３Ｃが冷却対象である場合には、冷却用ヒートポンプ５の稼働率は２０％程度である。さらに、冬場において加温状態の商品の需要が多くなれば、商品収納庫３Ａ、３Ｂの２室を加温対象として、商品収納庫３Ｃのみが冷却対象となる場合があり、この場合はさらに冷却用ヒートポンプ５の稼働率は低下する。
【００１９】
このように、図９に記載の従来の自動販売機の制御方法では、加温用ヒートポンプ１５と冷却用ヒートポンプ５とが同時に稼働する比率が低いため、特許文献１に記載の自動販売機のように、庫外１２における冷却用ヒートポンプ５の凝縮器１０の空気の流れ方向の下流側に加温用ヒートポンプ１５の蒸発器１７を配設したとしても、熱効率を向上させる効果は少ないという課題があった。
【００２０】
本発明は上記課題を解決するもので、自動販売機の加温用ヒートポンプの熱効率を向上させることのでき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】
【００２１】
本発明の第一の自動販売機は、個別に断熱された複数の商品収納庫と、冷却用の圧縮機、凝縮器、膨張器、蒸発器とを有し、前記商品収納庫の内部を冷却状態にする冷却用ヒートポンプと、加温用の圧縮機、凝縮器、膨張器、蒸発器とを有し、前記商品収納庫の内部を加温状態にする加温用ヒートポンプと、各商品収納庫の内部の温度を検知する温度センサと、制御部とを備え、庫外における空気の流れ方向に対して、冷却用ヒートポンプの凝縮器の下流側に加温用のヒートポンプの蒸発器が配設されており、前記制御部は、加温用ヒートポンプの圧縮機がオンの状態のときに、冷却対象の前記商品収納庫の温度センサが、冷却オン温度よりも低く冷却オフ温度よりも高い予備冷却オン温度以上の温度を検知すると、冷却用ヒートポンプの圧縮機をオンすることを特徴とする。
【００２２】
本発明の第一の自動販売機は、冷却対象の商品収納庫を複数備え、前記制御部が、前記冷却対象の商品収納庫内の温度を個別に制御することが好ましい。
【００２３】
また、本発明の第一の自動販売機は、前記冷却用ヒートポンプが、前記冷却対象の商品収納庫への冷媒流路を切替え可能とする開閉弁を有しており、前記制御部が、前記開閉弁を操作することにより、前記冷却対象の商品収納庫内の温度を個別に制御するようにしてもよい。
【００２４】
また、本発明の第二の自動販売機は、個別に断熱された複数の商品収納庫と、冷却用の圧縮機、凝縮器、膨張器、蒸発器とを有し、前記商品収納庫の内部を冷却状態にする冷却用ヒートポンプと、加温用の圧縮機、凝縮器、膨張器、蒸発器とを有し、前記商品収納庫の内部を加温状態にする加温用ヒートポンプと、前記商品収納庫の内部の温度を検知する温度センサと、制御部とを備え、庫外における空気の流れ方向に対して、冷却用ヒートポンプの凝縮器の下流側に加温用のヒートポンプの蒸発器が配設されており、前記制御部は、冷却用ヒートポンプの圧縮機がオンの状態のときに、加温対象の前記商品収納庫の温度センサが、加温オン温度よりも高く加温オフ温度よりも低い予備加温オン温度以下の温度を検知すると、加温用ヒートポンプの圧縮機をオンすることを特徴とする。
【００２５】
本発明の第二の自動販売機は、加温対象の商品収納庫を複数備え、前記制御部が、前記加温対象の商品収納庫内の温度を個別に制御することが好ましい。
【００２６】
また、本発明の第二の自動販売機は、前記加温用ヒートポンプが、前記加温対象の商品収納庫への冷媒流路を切替え可能とする開閉弁を有しており、前記制御部が、前記開閉弁を操作することにより、前記加温対象の商品収納庫内の温度を個別に制御するようにしてもよい。
【００２７】
さらに、本発明の第一および第二の自動販売機は、前記冷却用の圧縮機および前記加温用の圧縮機の何れか一方または両方が、前記冷却用の凝縮器と前記加温用の蒸発器との間に配設されていてもよい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の第一の自動販売機によれば、加温用ヒートポンプの圧縮機がオンの状態のときに、冷却庫の温度が冷却オン温度に達していない場合であっても、予備冷却オン温度に達していれば、冷却用ヒートポンプの圧縮機をオンする。これにより、加温用ヒートポンプを稼働させている時の冷却用ヒートポンプの稼働時間を増加でき、加温用ヒートポンプと冷却用ヒートポンプとが同時に稼働する比率を高くすることができる。加温用ヒートポンプと冷却用ヒートポンプとが同時に稼働すると、加温用ヒートポンプの蒸発器は、冷却用ヒートポンプの凝縮器からの放熱を利用することができて、加温用ヒートポンプの熱効率を向上させることができ、ひいては自動販売機の消費電力を低減させることができる。
【００２９】
また、本発明の第二の自動販売機によれば、冷却用ヒートポンプの圧縮機がオンの状態のときに、加温庫の温度が加温オン温度に達していない場合であっても、予備加温オン温度に達していれば、加温用ヒートポンプの圧縮機をオンする。これにより、冷却用ヒートポンプを稼働させている時の加温用ヒートポンプの稼働時間を増加でき、加温用ヒートポンプと冷却用ヒートポンプとが同時に稼働する比率を高くすることができる。前述したように、加温用ヒートポンプと冷却用ヒートポンプとが同時に稼働すると、加温用ヒートポンプの蒸発器は、冷却用ヒートポンプの凝縮器からの放熱を利用することができて、熱効率を向上させることができ、ひいては自動販売機の消費電力を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態に係る自動販売機の概略的な側面断面図である。
【図２】同自動販売機の庫外箇所の平面図である。
【図３】本発明の実施の形態を含めた自動販売機の冷媒回路図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る自動販売機の商品収納庫内の温度推移を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る自動販売機の商品収納庫内の温度推移を示す図である。
【図６】本発明の他の実施の形態に係る自動販売機の冷媒回路図である。
【図７】従来の自動販売機の概略的な側面断面図である。
【図８】従来の自動販売機の冷媒回路図である。
【図９】従来の自動販売機の商品収納庫内の温度制御方法を示す図である。
【図１０】特許文献１に記載の従来の自動販売機の概略的な要部側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１に係る自動販売機を図面に基づき説明する。
本発明の実施の形態１に係る自動販売機１は、図１〜図３に示すように、調温された庫内２に、個別に断熱構造とされた複数の商品収納庫３（３Ａ〜３Ｃ）が設けられている。また、自動販売機１は、商品収納庫３（３Ａ〜３Ｃ）内を冷却状態に冷却する冷却用ヒートポンプ５と、商品収納庫３Ａ内を加温状態に加温する加温用ヒートポンプ１５とを備えている。
【００３２】
冷却用ヒートポンプ５は、圧縮機９、凝縮器１０、膨張器８（８Ａ〜８Ｃ）、蒸発器４（４Ａ〜４Ｃ）とを有しており、圧縮機９をオンして、冷却用ヒートポンプ５を稼働させている状態の時に、開いている開閉弁１４（１４Ａ〜１４Ｃ）に対応する商品収納庫３（３Ａ〜３Ｃ）を冷却する。加温用ヒートポンプ１５は、圧縮機１６、凝縮器１９、膨張器１８、蒸発器１７とを有しており、圧縮機１６をオンして、加温用ヒートポンプ１５を稼働させている状態の時に、商品収納庫３Ａを加温する。
【００３３】
すなわち、全ての商品収納庫３（３Ａ〜３Ｃ）が冷却用ヒートポンプ５により冷却可能とされているが、商品収納庫３Ａが加温用ヒートポンプ１５により加温可能とされている。商品収納庫３Ｂを加温する場合は、シーズヒータ６により加温する。自動販売機における外部と空気の流通がある庫外１２に、冷却用ヒートポンプ５の凝縮器１０および圧縮機９と、加温用ヒートポンプ１５の蒸発器１７などが配設されている。
【００３４】
また、図１、図２に示すように、庫外１２における空気の流れ方向に沿って上流側から冷却用ヒートポンプ５の凝縮器１０、加温用ヒートポンプ１５の蒸発器１７の順に配設されている。
【００３５】
庫外１２においては、庫外ファン１１によって、自動販売機１の下部に吸引された空気が後方に送られるが、この際に、冷却用ヒートポンプ５の凝縮器１０からの放熱で加温された空気が加温用ヒートポンプ１５の蒸発器１７に導入されて加温されるよう構成されている。したがって、加温用ヒートポンプ１５の蒸発器１７での蒸発温度を上昇させることができて加温用ヒートポンプ１５の熱効率を向上させることができ、ひいては自動販売機の消費電力を低減させることができるよう図られている。
【００３６】
ここで、本発明の実施の形態１に係る自動販売機１は加温用ヒートポンプ１５を稼働させている場合や稼働させようとしている場合に、冷却対象の商品収納庫３内の温度が冷却オン温度に近い、予め設定した予備冷却オン温度に達したとき、冷却用ヒートポンプ５を稼働させるように制御する制御部を有している。この制御部の動作について図３および図４を参照しながら詳しく説明する。なお、予備冷却オン温度Ｃ’ＯＮとは、冷却オン温度ＣＯＮよりも低く冷却オフ温度ＣＯＦＦよりも高い温度である。
【００３７】
まず、加温対象となる商品収納庫３Ａ内の温度制御方法について説明する。商品収納庫３Ａには温度センサＴＡが設けられており、加温対象である商品収納庫３Ａ内の温度が徐々に低下して、加温オン温度ＨＯＮに達したことを温度センサＴＡが検知すると、制御部は加温用ヒートポンプ１５の圧縮機１６をオンして、加温動作を開始させる。
【００３８】
そして、商品収納庫３Ａ内部が十分に加温されて加温オフ温度ＨＯＦＦに達したことを温度センサＴＡが検知すると、制御部は加温用ヒートポンプ１５の圧縮機１６をオフして、加温動作を停止させる。
【００３９】
次に、冷却対象である商品収納庫３Ｂ、３Ｃ内の温度制御方法について説明する。
加温用ヒートポンプ１５の圧縮機１６がオフ状態の場合は、商品収納庫３Ｂ、３Ｃのいずれか一方または両方の庫内の温度が徐々に上昇して、冷却オン温度ＣＯＮに達したことを温度センサＴＢ、ＴＣが検知すると、制御部はその商品収納庫３Ｂ、３Ｃに対応する開閉弁１４Ｂ、１４Ｃを開いて、冷却用ヒートポンプ５の圧縮機９をオンする。すなわち、加温用ヒートポンプ１５の圧縮機１６がオフ状態のとき、冷却用ヒートポンプ５の圧縮機９は、予備冷却オン温度Ｃ’ＯＮに関係なく、冷却オン温度ＣＯＮと冷却オフ温度ＣＯＦＦのみによって、商品収納庫３Ｂ、３Ｃ内の温度制御が行われている。
【００４０】
また、加温用ヒートポンプの圧縮機がオン状態の場合は、商品収納庫３Ｂ、３Ｃのいずれか一方または両方の庫内の温度が冷却オン温度ＣＯＮに達していなくとも、予備冷却オン温度Ｃ’ＯＮ以上の温度を温度センサＴＢ、ＴＣが検知すれば、制御部はその商品収納庫３Ｂ、３Ｃに対応する開閉弁１４Ｂ、１４Ｃを開いて、冷却用ヒートポンプ５の圧縮機９をオンして、冷却動作を開始させる。
【００４１】
そして、商品収納庫３Ｂ、３Ｃ内が十分に冷却されて冷却オフ温度ＣＯＦＦに達したことを温度センサＴＢ、ＴＣが検知すると、制御部はその商品収納庫３Ｂ、３Ｃに対応する開閉弁１４Ｂ、１４Ｃを閉じる。開閉弁１４Ｂ、１４Ｃが両方とも閉じられた場合、冷却用ヒートポンプ５の圧縮機９をオフして、冷却動作を停止させる。
【００４２】
具体的には、図４の１点鎖線Ｘに示すように、制御部は、加温用ヒートポンプ１５が稼働している状態の時、すなわち加温用ヒートポンプ１５の圧縮機１６がオン状態の時に、冷却対象である商品収納庫３Ｂ、３Ｃのいずれか一方または両方の庫内温度が予備冷却オン温度Ｃ’ＯＮに達した場合、その温度センサＴＢ、ＴＣに対応する商品収納庫３Ｂ、３Ｃの開閉弁１４Ｂ、１４Ｃを開いて、冷却用ヒートポンプ５の圧縮機９をオンし、冷却用ヒートポンプ５を稼働させる。
【００４３】
また、図４の１点鎖線Ｙに示すように、制御部は、加温対象である商品収納庫３Ａ内の温度が加温オン温度ＨＯＮに達して、加温用ヒートポンプ１５を稼働させる時、すなわち加温用ヒートポンプ１５の圧縮機１６をオンするときに、冷却対象である商品収納庫３Ｂ、３Ｃのいずれか一方または両方の庫内温度が予備冷却オン温度Ｃ’ＯＮ以上であることを温度センサＴＢ、ＴＣが検知すると、その温度センサＴＢ、ＴＣに対応する商品収納庫３Ｂ、３Ｃの開閉弁１４Ｂ、１４Ｃを開いて、冷却用ヒートポンプ５の圧縮機９をオンして、冷却用ヒートポンプ５を稼働させる。
【００４４】
本発明の実施の形態１に係る自動販売機１によれば、制御部は、加温用ヒートポンプ１５を稼働させている場合、冷却対象の商品収納庫３Ｂ、３Ｃ内の温度が冷却オン温度ＣＯＮに達していなくとも、予備冷却オン温度Ｃ’ＯＮ以上の温度であれば、冷却用ヒートポンプ５を稼働させる。そのため、加温用ヒートポンプを稼働させている時の冷却用ヒートポンプの稼働時間を増加でき、加温用ヒートポンプ１５と冷却用ヒートポンプ５とが同時に稼働する比率を高くすることができる。
【００４５】
加温用ヒートポンプ１５と冷却用ヒートポンプ５とが同時に稼働していると、冷却用ヒートポンプ５の凝縮器１０からの放熱が加温用ヒートポンプ１５の蒸発器１７に利用されるため、加温用ヒートポンプ１５の熱効率を向上させることができ、ひいては自動販売機の消費電力を低減させることができる。
【００４６】
また、本実施の形態１に係る自動販売機によれば、冷却用ヒートポンプ５の冷媒流路を切替え可能とする開閉弁１４Ｂ、１４Ｃを有する構成として、一つの冷却用ヒートポンプ５の圧縮機９に対して、開閉弁１４Ｂ、１４Ｃを切り替えることにより、冷却対象である商品収納庫３Ｂ、３Ｃ内の温度を個別に制御することができる。
【００４７】
例えば、加温用ヒートポンプ１５を稼働させている状態で、商品収納庫３Ｂ内の温度が予備冷却オン温度Ｃ’ＯＮに達しているが、商品収納庫３Ｃ内の温度が予備冷却オン温度Ｃ’ＯＮにまで上昇していない場合は、開閉弁１４Ｂを開いた状態、かつ開閉弁１４Ｃを閉じた状態にして、冷却用ヒートポンプ５の圧縮機９をオンすれば、商品収納庫３Ｂのみを冷却することができる。その後、商品収納庫３Ｃ内の温度が予備冷却オン温度Ｃ’ＯＮに達した場合は開閉弁１４Ｃを開いた状態として商品収納庫３Ｃを冷却する。
【００４８】
商品収納庫３Ｂ、３Ｃ内の商品の目標温度は、冷却オン温度ＣＯＮおよび冷却オフ温度ＣＯＦＦの中央付近に設定されるが、予備冷却オン温度Ｃ’ＯＮに達していない商品収納庫３Ｃを商品収納庫３Ｂの冷却同時に冷却を始めると、商品収納庫３Ｃの商品温度が目標温度よりも低い状態が続くなど、商品温度の制御が困難となることがあるが、このように商品収納庫３Ｃを商品収納庫３Ｂとは独立して冷却制御することで、商品収納庫３Ｃの商品温度を適切に制御することができる。
【００４９】
つまり、冷却対象となっている複数の商品収納庫である商品収納庫３Ｂと商品収納庫３Ｃを個別に温度制御することで、各商品収納庫内の商品温度を適切に制御することができるようになる。
【００５０】
設定温度については、特に限定されないが、例えば加温オン温度ＨＯＮおよび加温オフ温度ＨＯＦＦはそれぞれ、５１℃、５９℃であり、冷却オン温度ＣＯＮおよび冷却オフ温度ＣＯＦＦは８℃、０℃である。予備冷却オン温度Ｃ’ＯＮは、例えば冷却オン温度ＣＯＮよりも１℃低い７℃である。
【００５１】
予備冷却オン温度Ｃ’ＯＮが低いほど、すなわち予備冷却オン温度Ｃ’ＯＮが冷却オフ温度ＣＯＦＦに近づくほど、冷却用ヒートポンプ５と加温用ヒートポンプ１５とが同時に稼働する比率を高めることが期待できる。
【００５２】
しかしながら、予備冷却オン温度Ｃ’ＯＮが冷却オフ温度ＣＯＦＦに近い場合、温度センサＴＢ、ＴＣが予備冷却オン温度Ｃ’ＯＮを検知して、冷却用ヒートポンプ５の圧縮機９をオンしても、すぐに商品収納庫３Ｂ、３Ｃ内の温度が冷却オフ温度ＣＯＦＦに達して冷却用ヒートポンプ５の圧縮機９をオフするため、圧縮機９のオンオフを頻繁に繰り返すこととなり、消費電力が高くなる恐れがある。
【００５３】
そのため、予備冷却オン温度Ｃ’ＯＮは、冷却オフ温度ＣＯＦＦに近づけ過ぎず、冷却オン温度ＣＯＮよりも０℃〜１℃低い程度の温度に設定することが望ましい。
【００５４】
（実施の形態２）
実施の形態２に係る自動販売機は、制御部の動作のみが実施の形態１に係る自動販売機と異なり、その他の構成要素については実施の形態１に係る自動販売機と同様であるため説明を省略する。
【００５５】
以下、本発明の実施の形態２に係る自動販売機１は冷却用ヒートポンプ５を稼働させている場合や稼働させようとしている場合に、加温対象の商品収納庫３Ａ内の温度が加温オン温度に近い、予め設定した予備加温オン温度に達したとき、加温用ヒートポンプ１５を稼働させるように制御する制御部を有している。この制御部の動作について図３および図５を参照しながら詳しく説明する。なお、予備加温オン温度Ｈ’ＯＮとは、加温オン温度ＨＯＮよりも高く加温オフ温度ＨＯＦＦよりも低い温度である。
【００５６】
まず、冷却対象となる商品収納庫３Ｂ、３Ｃ内の温度制御方法について説明する。商品収納庫３Ｂ、３Ｃにはそれぞれ温度センサＴＢ，ＴＣが設けられており、冷却対象である商品収納庫３Ｂ、３Ｃの庫内の温度が徐々に増加して、冷却オン温度ＣＯＮに達したことを温度センサＴＢ、ＴＣが検知すると、制御部はその温度センサＴＢ、ＴＣに対応する商品収納庫３Ｂ、３Ｃの開閉弁１４Ｂ、１４Ｃを開いて、冷却用ヒートポンプ５の圧縮機９をオンして、冷却動作を開始させる。
【００５７】
そして、商品収納庫３Ｂ、３Ｃ内部が十分に冷却されて冷却オフ温度ＣＯＦＦに達したことを温度センサＴＢ、ＴＣが検知すると、制御部はその温度センサＴＢ、ＴＣに対応する商品収納庫３Ｂ、３Ｃの開閉弁１４Ｂ、１４Ｃを閉じる。開閉弁１４Ｂ、１４Ｃの両方ともが閉じられると、冷却用ヒートポンプ５の圧縮機９をオフして、冷却動作を停止させる。
【００５８】
次に、加温対象である商品収納庫３Ａ内の温度制御方法について説明する。本実施の形態に係る制御部では、加温オン温度ＨＯＮよりも高く加温オフ温度ＨＯＦＦよりも低い予備加温オン温度Ｈ’ＯＮが設定されている。
【００５９】
冷却用ヒートポンプ５の圧縮機９がオフ状態の場合は、商品収納庫３Ａ内の温度が徐々に低下して、加温オン温度ＨＯＮに達したことを温度センサＴＡが検知すると、制御部は加温用ヒートポンプ１５の圧縮機１６をオンして、加温動作を開始させる。すなわち、冷却用ヒートポンプ５の圧縮機９がオフ状態のとき、加温用ヒートポンプ１５の圧縮機１６は、予備加温オン温度Ｈ’ＯＮに関係なく、加温オン温度ＨＯＮと加温オフ温度ＨＯＦＦのみによって商品収納庫３Ａ内の温度制御が行われている。
【００６０】
また、冷却用ヒートポンプ５の圧縮機９がオン状態の場合は、商品収納庫３Ａ内の温度が加温オン温度ＨＯＮに達していなくとも、予備加温オン温度Ｈ’ＯＮ以下の温度を温度センサＴＡが検知すれば、制御部は加温用ヒートポンプ１５の圧縮機１６をオンする。
【００６１】
そして、商品収納庫３Ａ内が十分に加温されて加温オフ温度ＨＯＦＦに達したことを温度センサＴＡが検知すると、制御部は加温用ヒートポンプ１５の圧縮機１６をオフして、冷却動作を停止させる。
【００６２】
具体的には、図５の１点鎖線Ｘに示すように、制御部は、冷却対象である商品収納庫３Ｂ、３Ｃのいずれか一方または両方の庫内温度が冷却オン温度ＣＯＮに達して、冷却用ヒートポンプ５を稼働させる時、すなわち冷却用ヒートポンプ５の圧縮機９をオンするときに、加温対象である商品収納庫３Ａ内の温度が予備加温オン温度Ｈ’ＯＮ以下であることを温度センサＴＡが検知すると、加温用ヒートポンプ１５の圧縮機１６をオンして、加温用ヒートポンプ１５を稼働させる。
【００６３】
また、図５の１点鎖線Ｙに示すように、制御部は、冷却用ヒートポンプ５が稼働している状態の時、すなわち冷却用ヒートポンプ５の圧縮機９がオン状態の時に、加温対象である商品収納庫３Ａ内の温度が予備加温オン温度Ｈ’ＯＮに達した場合、加温用ヒートポンプ１５の圧縮機１６をオンし、加温用ヒートポンプ１５を稼働させる。
【００６４】
本発明の実施の形態２に係る自動販売機１によれば、制御部は、冷却用ヒートポンプ５を稼働させている場合、加温対象の商品収納庫３Ａ内の温度が加温オン温度ＨＯＮに達していなくとも、予備加温オン温度Ｈ’ＯＮ以下の温度であれば、加温用ヒートポンプ１５を稼働させる。そのため、冷却用ヒートポンプを稼働させている時の加温用ヒートポンプの稼働時間を増加でき、冷却用ヒートポンプ５と加温用ヒートポンプ１５とが同時に稼働する比率を高くすることができる。
【００６５】
加温用ヒートポンプ１５と冷却用ヒートポンプ５とが同時に稼働していると、冷却用ヒートポンプ５の凝縮器１０からの放熱が加温用ヒートポンプ１５の蒸発器１７に利用されるため、加温用ヒートポンプ１５の熱効率を向上させることができ、ひいては自動販売機の消費電力を低減させることができる。
【００６６】
設定温度については、特に限定されないが、例えば冷却オン温度ＣＯＮおよび冷却オフ温度ＣＯＦＦはそれぞれ、８℃、０℃であり、加温オン温度ＨＯＮおよび加温オフ温度ＨＯＦＦはそれぞれ５１℃、５９℃である。予備加温オン温度Ｈ’ＯＮは、例えば加温オン温度ＨＯＮよりも１℃高い５２℃である。予備加温オン温度Ｈ’ＯＮが高いほど、すなわち予備加温オン温度Ｈ’ＯＮが加温オフ温度ＨＯＦＦに近づくほど、冷却用ヒートポンプ５と加温用ヒートポンプ１５とが同時に稼働する比率を高めることが期待できる。
【００６７】
しかしながら、予備加温オン温度Ｈ’ＯＮが加温オフ温度ＨＯＦＦに近い場合、温度センサＴＡが予備加温オン温度Ｈ’ＯＮを検知して、加温用ヒートポンプ１５の圧縮機１６をオンしても、すぐに商品収納庫３Ａ内の温度が加温オフ温度ＨＯＦＦに達して加温用ヒートポンプ１５の圧縮機１６をオフするため、圧縮機１６のオンオフを頻繁に繰り返すこととなり、消費電力が高くなる恐れがある。
【００６８】
そのため、予備加温オン温度Ｈ’ＯＮは、加温オフ温度ＨＯＦＦに近づけ過ぎず、加温オン温度ＨＯＮよりも０℃〜１℃高い程度の温度に設定することが望ましい。
【００６９】
なお、実施の形態１および２では、各商品収納庫３（３Ａ〜３Ｃ）を冷却する冷却機能のみの冷却用ヒートポンプ５を有する場合について述べたが、これに限るものではない。例えば、図６に示すように、商品収納庫３Ｂに、凝縮器として用いる加温用熱交換器３１を設けるとともに、この加温用熱交換器３１に加温用の冷媒を送るべく、商品収納庫３Ｂの加温用熱交換器３１を加温用の凝縮器として用いる際の加温用の冷媒流路と、流路の流れ方向を切り換える流路切換手段としての開閉弁３３ａ、３３ｂとを設け、ヒートポンプ３０において、これらの冷媒流路を、開閉弁３３ａ、３３ｂ等を用いて切り換えることで、ヒートポンプ３０を冷却用として用いる場合と、冷却加温用として用いる場合とに切換可能に構成する（いわゆる排熱型のヒートポンプとして用いる）ものにも、上記配置構成（ヒートポンプ５の凝縮器１０と加温用ヒートポンプ１５の蒸発器１７との間に、ヒートポンプ５の圧縮機９だけでなく、加温用ヒートポンプ１５の圧縮機１６も配設すること）を適用可能である。
【００７０】
なお、実施の形態１および２では、商品収納庫３Ａのみを加温用ヒートポンプ１５の加温対象としたが、これに限られず、例えば商品収納庫３Ａと商品収納庫３Ｂの両方を加温用ヒートポンプの加温対象としてもよい。この場合、商品収納庫３Ａのみが冷却対象であるため、冷却用ヒートポンプ５の圧縮機９のオンオフ操作のみによって、商品収納庫３Ａ内の温度を制御することができる。すなわち、冷却用ヒートポンプ５の冷媒流路の開閉弁１４Ａ、１４Ｂは常時閉じた状態、開閉弁１４Ｃは常時開いた状態であれば足りる。そのため、冷却用ヒートポンプ５の冷媒流路を開閉する開閉弁１４Ａ〜１４Ｃは不要である。代わりに、加温用ヒートポンプ１５の、商品収納庫３Ａ、３Ｂへの冷媒流路に開閉弁を設ければ、一つの加温用ヒートポンプ１５の圧縮器１６に対して、商品収納庫３Ａ、３Ｂ内の温度を個別に制御することができる。
【００７１】
例えば、冷却用ヒートポンプ５を稼働させている状態で、商品収納庫３Ａ内の温度が予備加温オン温度Ｈ’ＯＮに達しているが、商品収納庫３Ｂ内の温度が予備加温オン温度Ｈ’ＯＮにまで低下していない場合は、商品収納庫３Ａに達する冷媒流路の開閉弁を開いた状態、かつ商品収納庫３Ｂに達する冷媒流路の開閉弁を閉じた状態にして、加温用ヒートポンプ１５の圧縮機１６をオンすれば、商品収納庫３Ａのみを加温することができる。その後、商品収納庫３Ｂ内の温度が予備加温オン温度Ｈ’ＯＮに達した場合は商品収納庫３Ｂに達する冷媒流路の開閉弁を開いた状態として商品収納庫３Ｂを加温することで、商品収納庫３Ｂ内の商品温度を適切に制御できる。
【００７２】
このように、加温対象となっている複数の商品収納庫である商品収納庫３Ａと商品収納庫３Ｂを個別に温度制御することで、各商品収納庫内の商品温度を適切に制御することができるようになる。
【００７３】
また、図１および図２に示すように、冷却用ヒートポンプ５の圧縮機９の配設空間を含む、冷却用ヒートポンプ５の凝縮器１０から加温用ヒートポンプ１５の蒸発器１７にかけての空間が、カバー部材４１の上面部および側面部によって覆われていてもよい。これにより、庫外ファン１１によって、冷却用ヒートポンプ５の凝縮器１０を通して吸引された空気が外部に拡散することなく、加温用ヒートポンプ１５の蒸発器１７の配設箇所に良好に流入させることができる。
【００７４】
なお、冷却用ヒートポンプ５の圧縮機９の配置については特に限定されないが、図１および図２に示すように、冷却用ヒートポンプ５の凝縮器１０と加温用ヒートポンプ１５の蒸発器１７との間に配設することが望ましい。この場合、冷却用ヒートポンプ５の凝縮器１０からの放熱で加温された空気が、冷却用ヒートポンプ５の圧縮機９に接触することでさらに加温され、この加温された空気が加温用ヒートポンプ１５の蒸発器１７に導入されて加温される。したがって、単に、冷却用ヒートポンプ５の凝縮器１０の空気流れ方向下流側に加温用ヒートポンプ１５の蒸発器１７を配設した場合よりも、加温用ヒートポンプ１５の蒸発器１７での蒸発温度をより上昇させることができて加温用ヒートポンプ１５の熱効率を一層向上させることができる。
【００７５】
また、冷却用ヒートポンプ５の圧縮機９に代えて、加温用ヒートポンプ１５の圧縮機１６を、冷却用ヒートポンプの凝縮器と加温用ヒートポンプの蒸発器との間に配設してもよい。
【００７６】
さらに、冷却用ヒートポンプ５の凝縮器１０と加温用ヒートポンプ１５の蒸発器１７との間に、冷却用ヒートポンプ５の圧縮機９だけでなく、加温用ヒートポンプ１５の圧縮機１６も配設してもよく、この場合には、冷却用ヒートポンプ５の凝縮器１０からの放熱で加温された空気が、冷却用ヒートポンプ５の圧縮機９だけでなく、加温用ヒートポンプ１５の圧縮機１６によっても加温されるので、加温用ヒートポンプ１５の蒸発器１７での蒸発温度をさらに上昇できる場合があり、加温用ヒートポンプ１５の熱効率を一層向上させることができる。ただし、この場合には、冷却用ヒートポンプ５の凝縮器１０と加温用ヒートポンプ１５の蒸発器１７との間に、２つの圧縮機９、１６が配設されることとなるので、送風通路の抵抗があまり大きくならないよう工夫する必要がある。
【００７７】
また、庫外ファン１１を冷却用ヒートポンプ５の凝縮器１０のすぐ後方に配設した場合を述べたが、これに限るものではなく、冷却用ヒートポンプ５の凝縮器１０、加温用ヒートポンプ１５の蒸発器１７の順に空気を送ることができれば、どの位置に配置してもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１                自動販売機
２                庫内
３（３Ａ〜３Ｃ）          商品収納庫
４（４Ａ〜４Ｃ）、１７      蒸発器
５                冷却用ヒートポンプ
６（６Ａ、６Ｂ）          シーズヒータ
７（７Ａ〜７Ｃ）          庫内ファン
８（８Ａ〜８Ｃ）、１８      膨張器
９、１６          圧縮機
１０、１９        凝縮器
１１              庫外ファン
１２              庫外
１４（１４Ａ〜１４Ｃ）      開閉弁
１５              加温用ヒートポンプ
ＴＡ、ＴＢ、ＴＣ      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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【図７】
2015118417.tif 000009
【図８】
2015118417.tif 000010
【図９】
2015118417.tif 000011
【図１０】
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