(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に商品を収納する複数の収納室、下部に機械室を有し、前記収納室内の下方に冷却システムの蒸発器、加温システムの室内熱交換器を配置し、前記機械室内に前記蒸発器に接続する凝縮器および圧縮機と、前記室内熱交換器に接続する室外熱交換器および圧縮機とを有し、前記冷却システムと前記加温システムとを独立して備えた自動販売機において、前記加温システムは前記複数の収納室にそれぞれ第１室内熱交換器と第２室内熱交換器を分岐配管して配置し、第１収納室内に少なくとも前記第１室内熱交換器を配置し、第２収納室内に冷却システムの蒸発器と前記第２室内熱交換器とを配置し、前記第１収納室は前記加温システムの圧縮機駆動で前記第１室内熱交換器によって加温され、前記第２収納室は前記冷却システムの圧縮機駆動で前記蒸発器によって冷却し、前記第２収納室を冷却運転している期間中に、使用しない前記第２室内熱交換器内に冷媒が滞留しないように、前記第２室内熱交換器の下流側に逆止弁を接続して前記加温システムを構成したことを特徴とする自動販売機。
【請求項２】
逆止弁に高低圧バランス弁を並列接続し、前記高低圧バランス弁を開放することで室内熱交換器に滞留した冷媒を加温システムの圧縮機に回収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】
加温システムの圧縮機の回転数を高めることで、前記加温システムの室外熱交換器の温度を、使用しない第２室内熱交換器の温度よりも低い蒸発温度に保つ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】
加温用膨張機構を絞って、加温システムの室外熱交換器の温度を、使用しない第２室内熱交換器の温度よりも低い蒸発温度に保つ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５】
加温システムあるいは冷却加温システムに使用されている冷媒は可燃性冷媒であ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、圧縮機で圧縮された冷媒が凝縮する際に生じる潜熱を利用して冷却および加温を行う冷却加温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室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５は従来の自動販売機の冷媒回路図である。
【０００５】
図５に示すように、従来の自動販売機は、商品を保管する貯蔵室１，２，３を備えるとともに、図面に向かって貯蔵室１、２、３は具体的には、右室１、中室２、左室３を構成し、右室１内には室内熱交換器４、中室２内には室内熱交換器５と蒸発器６が別々のパス配管で形成され、左室３内には蒸発器７が配置されている。
【０００６】
また貯蔵室１〜３の下方には機械室が構成され、内部には室内熱交換器４、５と接続される圧縮機８と、蒸発器６、７と接続される圧縮機９が備えられている。そして右室１および中室２を冷却または加温する冷却加温システムは圧縮機８、四方切替弁１０、室外熱交換器１１、右室１の冷却時の右室膨張弁１２、中室２の冷却時の中室膨張弁１３、右室１への冷媒の流路を開閉する右室電磁弁１４、中室２への冷媒の流路を開閉する中室電磁弁１５、そして室内熱交換器４、５が図５のように接続されている。
【０００７】
また中室２および左室３を冷却する冷却システムは、圧縮機９、凝縮器１６、中室２の冷却時の中室膨張弁１７、蒸発器６、左室３の冷却時の左室膨張弁１８、蒸発器７を図５のように接続されている。そして凝縮器１６と室外熱交換器１１はフィンを共有した一体型熱交換器として形成されている。また左室３は冷却専用室であり、蒸発器７で冷却される。
【０００８】
ここで、貯蔵室１、２は冷却と加温の切り換えが可能であり、貯蔵室１、２を冷却する場合は四方切替弁１０を切替えて、冷媒は圧縮機８、室外熱交換器１１を通って並列に接続された右室膨張弁１２と中室膨張弁１３とで減圧されて、蒸発器として作用する室内熱交換器４、５によって冷却され約３℃の冷蔵温度に保ち、加温する場合は四方切替弁１０を切替えて、冷媒は圧縮機８、並列に接続された右室電磁弁１４と中室電磁弁１５を通って凝縮器として作用する室内熱交換器４、５によって加温され約５４℃の高温に保つ。
【０００９】
貯蔵室３は冷却専用であり、冷却システムによって約３℃の冷蔵温度に保つ。
【００１０】
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。
【００１１】
全ての貯蔵室１〜３を冷却する場合、中室２は冷却加温システムと冷却システムの両方のシステムによって冷却される。
【００１２】
次に、右室１を加温しながら中室２と左室３を冷却する場合、中室電磁弁１５を閉じて室内熱交換器５へ冷媒が流れるのを遮断し、右室電磁弁１４を開放して室内熱交換器４へ冷媒が流れるように冷却加温システムの冷媒回路を形成する。
【００１３】
これによって、右室１は凝縮器として作用する室内熱交換器４によって加温され、中室２は冷却システムの蒸発器６によって、左室３は蒸発器７によって冷却される。
【００１４】
このように、冷却加温システムを備えた自動販売機においては右室１および中室２を加温する際に、庫外熱交換器１１を用いて凝縮器１６で発生する冷却システムの排熱と外気の熱を吸熱することで右室１と中室２を効率よく加温することができるので、電気ヒータなどの別の加熱手段を用いて貯蔵室を加温する場合に比べて、消費電力量を削減することができる。
【特許文献１】特開２００７−１０２６８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、上記従来の構成では、右室１を加温し、中室２と左室３を冷却する場合、中室２に備えた室内熱交換器５には冷媒が流れないように電磁弁１５を閉じて不使用熱交換器としているが、このまま長時間運転していると閉塞中の電磁弁１５から冷媒が漏れて冷却時に使用しない加温用の室内熱交換器５内に冷媒が滞留して、右室１の室内熱交換器４に必要な冷媒が不足し、右室１を適温に加温できないという問題が発生する。
【００１６】
また、中室２はコールド室として蒸発器６によって冷却されているため、同じ空間に配置されている不使用の室内熱交換器５は蒸発器６と同じくらい若しくは冷却時の庫内温度約３℃程度まで冷却されているため、室内熱交換器５は膨張機構１３後に低圧配管となって圧縮機８に連結されていても、室外熱交換器１１は凝縮器１６で発生する冷却システムの排熱と外気の熱を吸熱しているので約５〜１０℃程度になっており、吸入圧力が庫内圧力より低くならない場合があり、室内熱交換器５内に滞留する冷媒を回収することができない。
【００１７】
本発明は、従来の課題を解決するもので、冷却中の室内に設置され、冷却時に使用しない加温用の室内熱交換器内に冷媒が滞留することを防ぐことで、加温効率の著しい低下を防止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】
【００１８】
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、冷却システムに対して独立するとともに、加温用膨張機構と逆止弁を介して室内熱交換器を低圧側に接続する低圧配管とを備えた加温システムを有するものである。
【００１９】
これによって、冷却または加温可能な収納室で、冷却中の収納室内に設置され、冷却に使用しない加温用の室内熱交換器内に冷媒が滞留し続けることを防ぐことで、別の冷却または加温可能な収納室の加温時の加温システムを稼動するために必要な冷媒量を確保して加温効率の著しい低下を防止することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の自動販売機は、冷却中の収納室内に設置され、冷却に使用しない加温用の室内熱交換器内に冷媒が滞留することを防ぐことで加温システムを稼動するために必要な冷媒量を確保して加温効率の著しい低下を防止し、ヒートポンプシステムによる複数室の加温および冷却を適温に行うことができ、電気ヒータなどの別の加熱手段を用いて収納室を加温するのに比べて、消費電力量を削減することができる。
【００２３】
また可燃性冷媒の場合、室内熱交換器内の滞留を低減できるので必要冷媒量を最小限に設定でき、可燃性冷媒の少冷媒化を実現でき、安全性を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
請求項１に記載の発明は、上部に商品を収納する複数の収納室、下部に機械室を有し、前記収納室内の下方に冷却システムの蒸発器、加温システムの室内熱交換器を配置し、前記機械室内に前記蒸発器に接続する凝縮器および圧縮機と、前記室内熱交換器に接続する室外熱交換器および圧縮機とを備え、前記冷却システムと前記加温システムとを独立して備えた自動販売機において、前記加温システムは複数の前記収納室にそれぞれ第１室内熱交換器と第２室内熱交換器を分岐配管して配置され、第１収納室内に少なくとも前記第１室内熱交換器を配置し、第２収納室内に冷却システムの蒸発器と前記第２室内熱交換器とを配置し、前記第１収納室は前記加温システムの圧縮機駆動で前記第１室内熱交換器によって加温され、前記第２収納室は前記冷却システムの圧縮機駆動で前記蒸発器によって冷却し、前記第２収納室を冷却運転している期間中に、使用しない前記第２室内熱交換器内に冷媒が滞留しないように、前記第２室内熱交換器の下流側に逆止弁を接続して前記加温システムを構成したことにより、冷却中の収納室内に設置された冷却に使用しない加温用の室内熱交換器の内容積が封入冷媒量に対して相対的に大きい場合でも当該室内熱交換器内に冷媒が滞留し続けることを防ぐことで、加温システムを稼動するために必要な冷媒量を確保して加温効率の著しい低下を防止することができる。
【００２５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明にさらに、逆止弁に高低圧バランス弁を並列接続し、前記高低圧バランス弁を開放することで室内熱交換器に滞留した冷媒を加温システムの圧縮機に回収することにより、冷却中の収納室内に設置された冷却に使用しない室内熱交換器の温度が下がる前に当該室内熱交換器内に滞留した冷媒を回収することで、特に商品の入れ替えにより負荷が増大する運転モードの切換直後に加温システムを稼動するために必要な冷媒量を確保して加温効率の著しい低下を防止することができる。
【００２６】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、加温システムの圧縮機の回転数を高めることで、前記加温システムの室外熱交換器の温度を、使用しない第２室内熱交換器の温度よりも低い蒸発温度に保つことにより、冷却中の収納室内に設置された冷却に使用しない加温用の室内熱交換器内の冷媒を必要に応じて回収することで、特に商品追加などに対応して加温能力を増大する際に加温システムを稼動するために必要な冷媒量を確保して加温効率の著しい低下を防止することができる。
【００２７】
請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、加温用膨張機構を絞って、加温システムの室外熱交換器の温度を、使用しない第２室内熱交換器の温度よりも低い蒸発温度に保つことにより、必要に応じて冷却中の収納室内に設置された冷却に使用しない加温用の室内熱交換器内の冷媒を回収することで、特に外気温の低下に対応して加温能力を増大する際に加温システムを稼動するために必要な冷媒量を確保して加温効率の著しい低下を防止することができる。
【００３０】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明に、加温システムあるいは冷却加温システムに使用されている冷媒は可燃性冷媒であることにより、室内熱交換器内での冷媒滞留を防止し、加温システムを稼動するために必要な冷媒量を確保できるので余分に可燃性冷媒を充填する必要がなく、省冷媒化を図ることができ安全性を高めることができる。
【００３１】
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が、従来例または先に説明した実施の形態と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００３２】
（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本体の正面図である。図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３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である。
【００３３】
図１において、自動販売機本体２０内には商品を冷却または加温する収納室２１，２２，２３，２４が左右方向に区画形成されている。具体的には右収納室２１、右中収納室２２、左中収納室２３、左収納室２４が図１のように区画形成され、冷却又は加温可能な左収納室２４（第１収納室ともいう）と左中収納室２３（第２収納室ともいう）は断熱区画壁２５で左右に仕切られ、左中収納室２３と冷却専用の右中収納室２２は断熱区画壁２６で、右中収納室２２と右収納室２１は断熱部材を有さない仕切板２７で区画形成されている。
【００３４】
左収納室２４内には商品を収納する収納部２４ａが着脱可能に収納され、収納部２４ａの下部で左収納室２４空間内に冷却加温室２８が構成されている。冷却加温室２８内には左収納室２４を加温する凝縮器２９（第１室内熱交換器ともいう）と左収納室２４を冷却する蒸発器３０が配管を共有せず別々に備えられ、冷却加温室２８内で、自動販売機本体２０の前後方向に凝縮器２９と蒸発器３０とが配置されている。実施例では自動販売機本体２０の前方側に蒸発器３０、後方に凝縮器２９を配置し、収納室２１〜２４の後方に備えた戻りダクト２０ａから遠い方に蒸発器３０を設置している。
【００３５】
このため上下方向に形成された戻りダクト２０ａを上方から下方に向かって冷却加温室２８内に帰還した空気は、ほぼ水平方向に向きを変えて凝縮器２９や蒸発器３０と熱交換する。このため戻りダクト２０ａに蒸発器３０が近いと上部から下降してきた空気は蒸発器３０の上部側を通過しやすくなるため、蒸発器３０の下部を通過せず熱交換がほとんどされない。
【００３６】
このため熱交換されないままの空気がファン３１によって庫内を冷却することになり冷却効率が低下する虞がある。実施例では冷却時よりも加温時の方が効率良く設計されている（後述するように圧縮機４３は断熱カバー部材６９で囲って冷却性能を落として加温性能を向上している）ため、戻りダクト２０ａ側に凝縮器２９を配置し、その前方に蒸発器３０を配置した方が、より蒸発器３０と熱交換されるので冷却効率を向上できる。そして冷却加温室２８の凝縮器２９および蒸発器３０の前方には空気を強制循環させるファン３１が配置している。
【００３７】
また同様に、左中収納室２３内には収納部２３ａが着脱可能に収納され、収納部２３ａの下部には冷却加温室３２が構成され、左中収納室２３を加温する凝縮器３３（第２室内熱交換器ともいう）と、冷却する蒸発器３４が冷却加温室３２内に前後方向に配置されている。また右中収納室２２内には収納部２２ａが、右収納室２１内には収納部２１ａが着脱可能に収納され、それぞれの下部には冷却室３５、３６が形成され、冷却室３５内には蒸発器３７、冷却室３６内には蒸発器３８が構成されている。
【００３８】
また冷却加温室２８と同様に、冷却加温室３２、冷却室３５、３６内にはそれぞれファン３９、４０、４１が構成されている。
【００３９】
収納室２１〜２４の下部には機械室４２があり、収納室２１〜２４と上下方向に断熱区画して形成されている。機械室４２内には左収納室２４と左中収納室２３を加温するインバータ圧縮機４３、左収納室２４、左中収納室２３、右中収納室２２そして右収納室２１を冷却する圧縮機４４が配置されている。さらに圧縮機４３と接続される室外熱交換器４５、圧縮機４４と接続される凝縮器４６が備えられ、室外熱交換器４５と凝縮器４６はフィンを共有する一体型熱交換器４７として構成されている。そしてファン４８を一体型熱交換器４７の後方に配置し、機械室４２の前方から取入れた空気を一体型熱交換器４７で熱交換させて後方あるいは機械室４２内に備えた蒸発皿４２ａへ通風して蒸発促進している。
【００４０】
すなわち自動販売機本体２０には左収納室２４と左中収納室２３とを加温する加温システムと、左収納室２４、左中収納室２３、右中収納室２２そして右収納室２１を冷却する冷却システムが構成されており、加温システムは圧縮機４３から分岐して、凝縮器２９への冷媒回路を開閉する開閉弁４９と凝縮器３３への冷媒回路を開閉する開閉弁５０とを圧縮機４３とに並列接続し、開閉弁４９の下流側に凝縮器２９、膨張機構５１（例えばキャピラリチューブ）、逆止弁５２が接続され、開閉弁５０の下流側に凝縮器３３、膨張機構５３（例えばキャピラリチューブ）、逆止弁５４が接続されている。
【００４１】
また膨張機構５１および逆止弁５２と並列に高低圧をバランスさせるバランス弁５５（弁機構）が接続されている。また膨張機構５３および逆止弁５４と並列に高低圧をバランスさせるバランス弁５６（弁機構）が接続されている。
【００４２】
そして開閉弁４９の配管系と開閉弁５０の配管系は低圧配管５７に接続し、室外熱交換器４５を通って圧縮機４３に接続される。
【００４３】
また冷却システムは圧縮機４４に凝縮器４６が接続され、凝縮器４６の下流側で分岐して三方切替弁５８と三方切替弁５９を並列接続し、さらに三方切替弁５８に膨張機構（例えばキャピラリチューブ）６０と膨張機構（例えばキャピラリチューブ）６１が並列接続され、膨張機構６０の下流に左収納室２４を冷却する蒸発器３０、膨張機構６１の下流に左中収納室２３を冷却する蒸発器３４を接続し、互いの出口配管が合流して低圧配管６４に接続する。
【００４４】
また三方切替弁５９に膨張機構６２と膨張機構６３が並列接続されて膨張機構６２の下流に右中収納室２２を冷却する蒸発器３７、膨張機構６３の下流に右収納室２１を冷却する蒸発器３８を接続し、さらに蒸発器３７の出口配管３７ａは蒸発器３８の入口配管３８ａに合流するように接続され、上流側に蒸発器３７、下流側に蒸発器３８となるように直列接続されている。そして蒸発器３８の出口配管３８ｂと、低圧配管６４とが合流し圧縮機４４に接続される。また蒸発器３７は蒸発器３８よりも内容積が小さく構成されている。
【００４５】
また、凝縮器４６と室外熱交換器４５は同一風路内に設置され、室外熱交換器４５を用いて凝縮器４６で発生する冷却システムの排熱と外気の熱を吸熱することで収納室２３、２４を加温することができる。
【００４６】
以上のように構成された本発明の自動販売機について、以下その動作を説明する。
【００４７】
全ての収納室２１〜２４を冷却する場合、三方切換弁５８、５９の流路を開とし、圧縮機４４を駆動する。圧縮機４４から吐出された冷媒は、凝縮器４６で凝縮された後、三方切換弁５８、５９を経由してそれぞれ冷却用の膨張機構６０〜６３で減圧されて、蒸発器３０、３４、３７、３８へ供給される。そして、蒸発器３０、３４、３７、３８で蒸発した冷媒が圧縮機４４へ還流する。
【００４８】
このとき、収納室２１〜２４の内、所定の温度に達した収納室は、該当する三方切換弁５８、５９の流路を閉塞して冷媒の供給を停止する。さらに、全ての収納室２１〜２４が所定の温度に達すると圧縮機の運転を停止する。
【００４９】
次に、収納室２３、２４を加温しながら収納室２１、２２を冷却する場合、開閉弁４９、５０および三方切換弁５９の流路を開、三方切替弁５０の流路を閉として高低圧バランス弁５５、５６を閉とし、圧縮機４３および圧縮機４４を駆動する。圧縮機４３から吐出された冷媒は、開閉弁４９、５０を経由して凝縮器２９、３３で凝縮された後、それぞれ加温用膨張機構５１、５３で減圧されて、逆止弁５２、５４を通って低圧配管５７から室外熱交換器４５へ供給される。そして、室外熱交換器４５で蒸発した冷媒が圧縮機４３へ還流する。
【００５０】
また、圧縮機４４から吐出された冷媒は、凝縮器４６で凝縮された後、三方切換弁５９を経由してそれぞれ冷却用膨張機構６２、６３で減圧されて、蒸発器３７、３８へ供給される。そして、蒸発器３７、３８で蒸発した冷媒が圧縮機４４へ還流する。
【００５１】
このとき、収納室２３、２４の内、所定の加温温度に達した収納室は、該当する開閉弁５０または開閉弁４９の流路を閉塞して冷媒の供給を停止する。さらに、収納室２３、２４が所定の温度に達すると圧縮機４３の運転を停止する。また、収納室２１、２２の内、所定の冷却温度に達した収納室は、該当する三方切換弁５９の流路を閉塞して冷媒の供給を停止する。さらに、収納室２１、２２が所定の温度に達すると圧縮機４４の運転を停止する。
【００５２】
次に、収納室２４を加温しながら他の収納室２１〜２３を冷却する場合、開閉弁４９を開とし、開閉弁５０を閉とし、三方切換弁５８のうち蒸発器３４流路を開放し蒸発器３０に流れる流路を閉じ、三方切替弁５９から膨張機構６２を通って蒸発器３７、蒸発器３８の順に流れる冷媒回路を開放し、高低圧バランス弁５５、５６を閉とし、圧縮機４３および圧縮機４４を駆動する。圧縮機４３から吐出された冷媒は、開閉弁４９を経由して凝縮器２９で凝縮された後、加温用の膨張機構５１で減圧されて、逆止弁５２と低圧配管５７から室外熱交換器４５へ供給される。
【００５３】
そして、室外熱交換器４５で蒸発した冷媒が圧縮機４３へ還流する。また、圧縮機４４から吐出された冷媒は、凝縮器４６で凝縮された後、三方切換弁５８、５９を経由してそれぞれ冷却用膨張機構６１、６２、６３で減圧されて、蒸発器３４、３７、３８へ供給され、圧縮機４４へ還流する。
【００５４】
ここで、約３℃の冷蔵温度で冷却された収納室２３内に設置された凝縮器３３は、加温用膨張機構５３と逆止弁５４を介して低圧配管５７に接続されており、外気温度が低く室外熱交換器４５の温度が凝縮器３３よりも低温になる場合、すなわち吸入圧力が庫内圧力より低くなる場合は、凝縮器３３に滞留した冷媒が加温用膨張機構５３と逆止弁５４を介して低圧配管５７に回収されるが、外気温度が高く室外熱交換器４５の温度が凝縮器３３よりも高温になる場合は、低圧配管５７から冷媒が逆流して冷媒を回収できない虞がある。このため逆止弁５４およびバランス弁５６を閉じることで凝縮器３３に冷媒が滞留することを防止する。
【００５５】
しかし、それぞれの収納室２１〜２４が一旦上記のような冷却および加温に設定されると、自動販売機の場合、数ヶ月そのままの設定で運転される場合が多いために逆止弁５４、閉塞されているバランス弁５６または開閉弁５０から冷媒が漏れ出し凝縮器３３に冷媒が溜まってしまう。
【００５６】
この冷媒滞留を解消するために、圧縮機４３を起動した際に高低圧バランス弁５６を所定時間だけ開放する。これによって、外気温度が高い場合などに低圧配管５７内の冷媒が閉塞した逆止弁５４、バランス弁５６を逆流して徐々に凝縮器３３側へ漏洩して凝縮器３３に滞留した冷媒や閉塞した開閉弁５０を通過して凝縮器３３に滞留した冷媒を、バランス弁５６を介するバイパス配管５６ａを通って低圧配管５７に回収することができる。
【００５７】
これは、圧縮機４３の起動直後には凝縮器２９の凝縮温度および室外熱交換器４５の蒸発温度が十分上昇しておらず、室外熱交換器４５の温度が凝縮器３３よりも低温となるためである。なお、室外熱交換器４５の温度をさらに低下させるため、高低圧バランス弁５６を開放する時に圧縮機４３を高速回転で運転してもよい。
【００５８】
また、外気温度が５℃以下の時には、圧縮機４３の運転時は高低圧バランス弁５６を開放し、圧縮機４３の停止時は高低圧バランス弁５６を閉塞する。これによって、外気温度が高い場合などに冷媒が逆流して閉塞した逆止弁５４から徐々に漏洩して凝縮器３３に滞留した冷媒を低圧配管５７に回収することができる。
【００５９】
これは、外気温度が５℃以下で圧縮機４３が運転中には室外熱交換器４５の温度が不使用状態にある凝縮器３３よりも低温となるためである。なお、圧縮機４３が停止中には収納室２４の高温の凝縮器２９に滞留した冷媒が低圧配管５７からバイパス配管５６ａ、高低圧バランス弁５６を介して、または逆止弁５４を介して凝縮器３３に逆流する恐れがあるため、高低圧バランス弁５６を閉塞することが望ましい。
【００６０】
また、収納室２４の加温能力が不足した時には、圧縮機４３の運転中に所定時間だけ高温用膨張機構５３を絞って高低圧バランス弁５６を開放する。これによって、外気温度が高い場合などに逆止弁５４を逆流した冷媒が徐々に漏洩して凝縮器３３に滞留した冷媒を低圧配管５７を通って圧縮機４３に回収することができる。これは、加温能力不足の一因として冷媒量不足が考えられるため、高温用膨張機構５３を絞って室外熱交換器４５の温度が凝縮器３３よりも低温にして、不使用の凝縮器３３の滞留冷媒を回収するものである。
【００６１】
また、加温システムの圧縮機４３の回転数を高回転に高めることで、加温システムの室外熱交換器４５の温度を、収納室２３内の冷却時の雰囲気温度とほぼ同じ温度になっている使用しない第２室内熱交換器３３の温度よりも低い蒸発温度に保つことで、冷却中の収納室２３内に設置された冷却時に使用しない加温用の第２室内熱交換器３３内の冷媒を必要に応じて回収することで、特に商品追加などに対応して加温能力を増大する際に加温システムを稼動するために必要な冷媒量を確保して加温効率の著しい低下を防止することができる。
【００６２】
なお、圧縮機４３を起動する直前に、冷却中の当該高低圧バランス弁３４を閉塞したまま、加温中の当該高低圧バランス弁３３を開放して高低圧をバランスさせることが望ましい。これによって、左中収納室２３の冷却中に不使用の凝縮器３３に冷媒が滞留することを防止しながら、高低圧をバランスさせて圧縮機４３の起動時の負荷を低減することができ、圧縮機４３の耐久性の低下を抑制することができる。
【００６３】
以上のように、本発明の自動販売機においては収納室２３、２４を加温する際に、庫外熱交換器４５を用いて凝縮器４６で発生する冷却システムの排熱と外気の熱を吸熱することで収納室２３、２４を効率よく加温することができるとともに、冷却中の収納室内に設置され、冷却時に使用しない加温用の室内熱交換器内に冷媒が滞留し続けることを防ぐことで、加温システムを稼動するために必要な冷媒量を確保して加温効率の著しい低下を防止するので、電気ヒータなどの別の加熱手段を用いて収納室を加温する場合に比べて、消費電力量を削減することができる。
【００６４】
また収納室２４を加温室、その他の収納室を冷却室として説明したが、収納室２４を冷却室、収納室２３を加温室と設定した場合でも、収納室２４の不使用となる凝縮器２９に対して上記と同様にバランス弁５５、逆止弁５２を動作させることで収納室２３の凝縮器３３の加温システムを稼動するために必要な冷媒量を確保して加温効率の著しい低下を防止することができる。
【００６５】
また、冷媒が可燃性冷媒であれば、滞留する冷媒量分を換算して余分に冷媒量を設定することはなく、必要最小限の冷媒量に設定することができ、安全性を高めることができる。また圧縮機４３を断熱カバー部材６９で覆うことで、圧縮機４３から放熱妨害された熱は、吐出冷媒ガス温度を上昇させて室内熱交換器２９、３３に運ばれるため室内側で熱交換される熱量が増加し、加温能力を上昇させることができる。
【００６６】
（参考例）
図４は、本発明の参考例における自動販売機の冷媒回路図である。
【００６７】
自動販売機本体２０は図１，図２と同様に構成されており、左収納室１０４（第２収納室ともいう）には室内熱交換器７０と第２凝縮器７１とがそれぞれパス配管を専用にして構成されている。左中収納室１０３（第１収納室ともいう）には室内熱交換器７２が配置され、右中収納室１０２には蒸発器７３、右収納室１０１には蒸発器７４が形成されている。室内熱交換器と蒸発器の配置構成は実施の形態１と同様に冷却加温室または冷却室内に備えられ、各々のファンによって収納室へ強制送風している。
【００６８】
収納室の下部には機械室４２があり、機械室４２内には左収納室１０４と左中収納室１０３を冷却または加温するインバータ圧縮機７５を有し、右中収納室１０２と右収納室１０１を冷却し、第２凝縮器７１（室内凝縮器ともいう）によって左収納室１０４を加温する一定速の圧縮機７６が配置されている。
【００６９】
さらに冷却加温システムの圧縮機７５に接続される室外熱交換器７７、室内熱交換器７０、７２への冷媒流路を切替える四方弁７８を備え、さらに左収納室２４と左中収納室２３の冷却時に室外熱交換器７７の下流に液冷媒を貯留するレシーバ８４を接続し、レシーバ８４に高圧配管８５が接続され、室内熱交換器７０と７２への冷媒流路を切替える三方弁７９、三方弁７９に室内熱交換器７０の冷却用の膨張機構８０（例えばキャピラリチューブ）と室内熱交換器７２の冷却用の膨張機構８１（例えばキャピラリチューブ）とが並列に接続されて、室内熱交換器７０と７２が蒸発器として作用している。
【００７０】
そして左収納室１０４と左中収納室１０３の加温時には、四方弁７８の下流側で室内熱交換器７０と７２とが並列接続され、室内熱交換器７０と７２とが凝縮器として作用した後、冷却用膨張機構８０、８１とは別の加温用の膨張機構８２、８３が室内熱交換器７０と７２の出口配管に接続され、低圧配管８６に合流する。低圧配管８６には逆止弁８７が接続され、低圧配管８６の逆止弁８７の下流側と高圧配管８５のレシーバ８４の上流側とで配管が合流し室外熱交換器７７に接続されて冷却加温システムが構成されている。逆止弁８７は収納室１０３、１０４が冷却時に膨張機構８２、８３への逆流を防止することができる。
【００７１】
一方、冷却システムの圧縮機７６には第２凝縮器７１、蒸発器７３、７４への冷媒流路を切替える四方弁８８、室外に設置された凝縮器８９が備えられている。
【００７２】
左収納室１０４を冷却する場合、すなわち第２凝縮器７１に冷媒を流さない場合、圧縮機７６から吐出した冷媒は四方弁８８を切替えて凝縮器８９で凝縮され、凝縮器８９の下流に備えた三方弁９０に蒸発器７３、７４の膨張機構９１、９２（例えばキャピラリーチューブ）が並列に接続され、蒸発器７３の出口配管は蒸発器７４の入口配管に合流するように直列配管９３が構成されている。
【００７３】
そして、蒸発器７４の出口配管である低圧配管９４が圧縮機７６に接続されている。また、左収納室１０４を加温する場合、すなわち第２凝縮器７１に冷媒を流す場合、圧縮機７６から吐出した冷媒は四方弁８８を切替えて第２凝縮器７１で凝縮され、第２凝縮器７１と第２凝縮器７１の下流となる凝縮器８９とをつなぐ接続配管９５を通って四方弁８８を介して凝縮器８９で再度凝縮され、三方弁９０を介して膨張機構９１、９２で減圧されて蒸発器７３、７４によって右中収納室１０２、右収納室１０１を冷却して圧縮機に戻るように構成されている。また接続配管９５と低圧配管９４とは高低圧バランス弁９６（弁機構）で接続されている。
【００７４】
高低圧バランス弁９６は収納室１０４を冷却設定とする場合に第２凝縮器７１に冷媒が流れないように四方弁８８を切り換えた時に開放して、接続配管９５を通じて第２凝縮器７１を蒸発器７３、７４に連通するものである。
【００７５】
ここで、収納室１０４、１０３は冷却と加温の切り換えが可能であり、冷却する場合は冷却加温システムの四方弁７８を切り換えて室内熱交換器７０、７２で冷媒を蒸発することによって約３℃の冷蔵温度に保ち、加温する場合は冷却加温システムの四方弁７８を切り換えて室内熱交換器７０、７２で冷媒を凝縮することによって約５４℃の高温に保つ。
【００７６】
また、収納室１０４を加温しながら収納室１０３を冷却する場合は、冷却システムの流路切換弁８８を切り換えて第２凝縮器７１で冷媒を凝縮することによって約５４℃の高温に保つとともに、冷却加温システムの四方弁７８を切り換えて室内熱交換器７２で冷媒を蒸発することによって約３℃の冷蔵温度に保つ。またこのとき、三方弁７９によって室内熱交換器７０には冷媒が流れないようしている。
【００７７】
収納室１０２、１０１は冷却専用であり、冷却システムによって約３℃の冷蔵温度に保つ。従って、第２凝縮器７１を用いて収納室１０４を冷却システムで加温する場合、収納室１０２、１０１を冷却する時に生じる廃熱を利用して効率的に加温することができる。また、凝縮器８９と庫外熱交換器７７は同一風路内に設置されているため、四方弁７８を切り換えて収納室１０３、１０４を冷却加温システムで加温する場合、庫外熱交換器７７を用いて凝縮器８９で発生する冷却システムの廃熱と外気の熱を吸熱しながら効率的に収納室１０３、１０４を加温することができる。
【００７８】
以上のように構成された本発明の参考例における自動販売機について、以下その動作を説明する。
【００７９】
全ての収納室１０１〜１０４を冷却する場合、冷却加温システムにおいては三方切換弁７９の流路を開とし、四方弁７８を冷却側に切り換えて圧縮機７５を駆動する。圧縮機７５から吐出された冷媒は、庫外熱交換器７７で凝縮された後、一部の液冷媒を貯留するレシーバ８４と三方切換弁７９を経由してそれぞれ冷却用膨張機構８０、８１で減圧されて、室内熱交換器７０、７２へ供給される。
【００８０】
そして、室内熱交換器７０、７２で蒸発した冷媒が圧縮機７５へ還流する。一方、冷却システムにおいては三方切換弁９０と高低圧バランス弁９６の流路を開とし、第２凝縮器７１に冷媒が流れないように流路切換弁８８を切り換えて圧縮機７６を駆動する。
【００８１】
圧縮機７６から吐出された冷媒は、凝縮器８９で凝縮された後、三方切換弁９０を経由してそれぞれ冷却用膨張機構９１、９２で減圧されて、蒸発器７３、７４へ供給される。通常は冷却用膨張機構９１で減圧されて蒸発器７３、直列配管９３を通り蒸発器７４へ供給されるが、収納室１０２が適温になって収納室１０１が適温になっていない場合は収納室１０１のみに冷媒が流れるように三方弁９０を切替えて膨張機構９２で減圧して蒸発器７４へ供給する。そして、蒸発器７３、７４で蒸発した冷媒が圧縮機７６へ還流する。
【００８２】
このとき、冷媒を循環させず使用していない第２凝縮器７１はほぼ収納室１０４の冷蔵温度となっており、収納室１０４の冷蔵温度よりも低い温度となっている蒸発器７３、７４に第２凝縮器７１は連通しているので、第２凝縮器の内部に冷媒が滞留することはない。
【００８３】
そして、収納室１０１〜１０４の内、所定の温度に達した収納室は、該当する三方切換弁７９あるいは三方切換弁９０の流路を閉塞して冷媒の供給を停止する。さらに、収納室１０３、１０４すべてが所定の温度に達すると圧縮機７５の運転を停止し、収納室１０１、１０２すべてが所定の温度に達すると圧縮機７６の運転を停止する。このとき、圧縮機７６の停止と連動して高低圧バランス弁９６の流路を閉塞することが望ましい。これによって、使用していない第２凝縮器７１は閉塞された冷媒回路となり、その内部に冷媒が滞留しない状態を維持することができる。
【００８４】
次に、収納室１０３、１０４を加温しながら収納室１０１、１０２を冷却する場合、冷却加温システムにおいては三方切換弁７９の流路を閉塞し、四方弁７８を加温側に切り換えて圧縮機７５を駆動する。圧縮機７５から吐出された冷媒は、室内熱交換器７０、７２で凝縮された後、それぞれ加温用膨張機構８２、８３で減圧され、逆止弁８７を経由して庫外熱交換器７７へ供給される。
【００８５】
そして、庫外熱交換器７７で蒸発した冷媒が圧縮機７５へ還流する。一方、冷却システムにおいては三方切換弁９０と高低圧バランス弁９６の流路を開放とし、第２凝縮器７１を使用しないように（冷媒が流れないように）流路切換弁８８を切り換えて圧縮機７６を駆動する。圧縮機７６から吐出された冷媒は、凝縮器８９で凝縮された後、三方切換弁９０を経由してそれぞれ冷却用膨張機構９１、９２で減圧されて、蒸発器７３、７４へ供給される。そして、蒸発器７３、７４で蒸発した冷媒が圧縮機７６へ還流する。このとき、使用していない第２凝縮器７１は高温となる収納室１よりも低い温度となる蒸発器７３、７４に連通しており、その内部に冷媒が滞留することがない。
【００８６】
そして、収納室１０３、１０４の内、所定の温度に達した収納室は、該当する室内熱交換器７０、７２の暖気を収納室１０３、１０４内へ循環する送風機３１、３９を停止し、収納室１０３、１０４すべてが所定の温度に達すると圧縮機７５の運転を停止する。また、収納室１０１、１０２の内、所定の温度に達した収納室は、該当する三方切換弁９０の流路を閉塞して冷媒の供給を停止し、収納室１０１、１０２すべてが所定の温度に達すると圧縮機７６の運転を停止する。
【００８７】
このとき、圧縮機７６の停止と連動して高低圧バランス弁９６の流路を閉塞することが望ましい。これによって、第２凝縮器４１は閉塞された冷媒回路となり、その内部に冷媒が滞留しない状態を維持することができる。
【００８８】
次に、収納室１０４を加温しながら他の収納室１０１〜１０３を冷却する場合、冷却加温システムにおいては三方切換弁７９の流路の内、室内熱交換器７０に冷媒が流れないように閉塞し、室内熱交換器７２を開放とし、四方弁７８を冷却側に切り換えて圧縮機７５を駆動する。
【００８９】
圧縮機７５から吐出された冷媒は、庫外熱交換器７７で凝縮された後、一部の液冷媒を貯留するレシーバ４９と三方切換弁４５を経由して冷却用膨張機構８１で減圧されて、室内熱交換器７２へ供給される。そして、室内熱交換器７２で蒸発した冷媒が圧縮機７５へ還流する。このとき、冷媒を循環させず使用しない室内熱交換器７０は高温となる収納室１０４よりも温度の低い室内熱交換器７２に連通しており、その内部に冷媒が滞留することがない。
【００９０】
一方、冷却システムにおいては高低圧バランス弁９６の流路を閉塞し、第２凝縮器７１に冷媒が循環するように流路切換弁８８を切り換えて圧縮機７６を駆動する。圧縮機７６から吐出された冷媒は、第２凝縮器７１でその一部が凝縮され、凝縮器８９で冷媒の残部が凝縮された後、三方切換弁９０を経由してそれぞれ冷却用膨張機構９１、９２で減圧されて、蒸発器７３、７４へ供給される。そして、蒸発器７３、７４で蒸発した冷媒が圧縮機７６へ還流する。
【００９１】
このとき、冷却システムには使用しない配管経路はなく、冷媒が無駄に滞留することがない。なお、圧縮機７６から吐出された冷媒は、第２凝縮器７１と凝縮器８９の両方で凝縮するため、凝縮能力が過多にならないように、凝縮器８９と庫外熱交換器７７に外気を供給する送風機４８の風量を低下させることが望ましい。
【００９２】
そして、収納室１０３が所定の温度に達すると圧縮機７５の運転を停止する。収納室１０４が所定の温度に達すると、第２凝縮器７１に冷媒が循環しないように流路切換弁８８を切り換えるとともに、高低圧バランス弁４３を開放とし、第２凝縮器７１内に滞留する冷媒を回収する。
【００９３】
また、収納室１０２、１０１の内、所定の温度に達した収納室は、該当する三方切換弁９０の流路を閉塞して冷媒の供給を停止し、すべての室が所定の温度に達すると圧縮機７６の運転を停止する。このとき、収納室１０４が所定の温度より乖離が大きいまま、収納室１０１〜１０３すべてが所定の温度に達した場合は、電気ヒータ（図示せず）を用いて収納室１０４を加温してもよい。収納室１０４が冷却設定から加温設定に切り換えた直後などは、収納室１０１、１０２を冷却する時に生じる凝縮器８９での排熱よりも収納室１０４の熱負荷の方が大きくなるため、電気ヒータ（図示せず）を用いることで収納室１０４の販売開始を早めることができる。
【００９４】
以上のように、本発明の参考例における自動販売機においては収納室１０３、１０４を加温する際に、庫外熱交換器７７を用いて凝縮器８９で発生する冷却システムの排熱と外気の熱を吸熱することで収納室１０３、１０４を効率よく加温することができるとともに
、収納室１０４のみを加温する場合でも、冷却加温システムを冷却運転に切り換えることで加温システムを稼動するために必要な冷媒量を確保して加温システムの著しい効率低下を防止することができるとともに、冷却システムの第２凝縮器を用いて加温することで加温効率の著しい低下を防止することができるので、電気ヒータなどの別の加熱手段を用いて収納室を加温する場合に比べて、消費電力量を削減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
以上のように、本発明にかかる自動販売機は、複数の収納室を効率的に加温あるいは冷却することが可能であると共に、加温に使用しない室内熱交換器への冷媒滞留による効率低下を防止できるので、ホット飲料とコールド飲料を切り換えて保存するショーケースなどの加温および冷却運転時の省エネルギー化が要求される用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の実施の形態１における自動販売機本体の正面図
【図２】図１のＡ−Ａ断面図
【図３】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４】本発明の参考例における自動販売機の冷媒回路図
【図５】従来の自動販売機の冷媒回路図
【符号の説明】
【００９７】
２０  自動販売機本体
２１，２２，２３，２４  収納室
２９  凝縮器（第１室内熱交換器）
３０，３４，３７，３８，７３，７４  蒸発器
３３  凝縮器（第２室内熱交換器）
４２  機械室
４３，７５  インバータ圧縮機（圧縮機）
４４，７６  圧縮機
５１，５３，８２，８３  加温用膨張機構
５２，５４  逆止弁
５５，５６  高低圧バランス弁（弁機構）
７１  第２凝縮器（室内凝縮器）
９６  高低圧バランス弁（弁機構）
【図１】
0005157307.tif 000002
【図２】
0005157307.tif 000003
【図３】
0005157307.tif 000004
【図４】
0005157307.tif 000005
【図５】
0005157307.tif 000006