(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱材によって囲まれ一面に開口部を具備する筐体と、
該筐体を複数の商品収納庫に分割する仕切板と、
前記商品収納庫のそれぞれに対応する商品搬出口を具備し、前記開口部を開閉する断熱扉と、
前記商品収納庫のそれぞれに配置され、商品を収納して順次下方に搬出する機能を有する商品ラックと、
前記商品ラックから落下した商品を前記商品搬出口に誘導するシュータと、
該シュータの下方に配置されて前記商品収納庫内の空気を冷却または加熱する後記冷却ユニットを形成する庫内蒸発器と、
該庫内蒸発器を通過する空気の流れを形成する送風手段と、
前記商品収納庫内の空気を前記商品ラックの内部を経由して前記送風手段に循環させるための循環ダクトと、
前記筐体の外に配置され、後記冷却ユニットを形成する膨張機構を経由した冷媒と外気との間で熱交換する庫外蒸発器と、
外気温度を測定する外気温度センサと、
前記庫外蒸発器における冷媒の蒸発温度を測定する蒸発温度センサと、
を有する自動販売機であって、
冷却ユニットが、冷媒を中間圧力にまで圧縮する一段目圧縮部および冷媒を所定圧力にまで圧縮する二段目圧縮部とを具備する二段式圧縮機と、冷媒を冷却する中間熱交換器およびガスクーラと、圧縮された冷媒を膨張する膨張機構と、冷媒を蒸発または凝縮させる庫内蒸発器および庫外蒸発器と、前記庫内蒸発器または庫外蒸発器を通過した冷媒の保有する冷熱の一部を前記膨張機構に流入する前の冷媒に受け渡す内部熱交換器とを具備し、
前記一段目圧縮部において圧縮された冷媒が前記一段目圧縮部から前記庫内蒸発器に直接供給され、該庫内蒸発器を通過した冷媒が直接または全部若しくは一部が前記中間熱交換器を経由して前記二段目圧縮部に供給され、前記二段目圧縮部において圧縮された冷媒が前記ガスクーラを経由して前記膨張機構に供給され、前記膨張機構において膨張した冷媒が前記庫外蒸発器に供給されるとき、
前記蒸発温度センサが測定した前記庫外蒸発器における冷媒の蒸発温度が、前記外気温度センサが測定した外気温度よりも低い所定の温度になるよう、または該外気温度に対して所定の温度差になるように前記膨張機構を制御することを特徴とする自動販売機。
【請求項２】
断熱材によって囲まれ一面に開口部を具備する筐体と、
該筐体を複数の商品収納庫に分割する仕切板と、
前記商品収納庫のそれぞれに対応する商品搬出口を具備し、前記開口部を開閉する断熱扉と、
前記商品収納庫のそれぞれに配置され、商品を収納して順次下方に搬出する機能を有する商品ラックと、
前記商品ラックから落下した商品を前記商品搬出口に誘導するシュータと、
該シュータの下方に配置されて前記商品収納庫内の空気を冷却または加熱する後記冷却ユニットを形成する庫内蒸発器と、
該庫内蒸発器を通過する空気の流れを形成する送風手段と、
前記商品収納庫内の空気を前記商品ラックの内部を経由して前記送風手段に循環させるための循環ダクトと、
前記筐体の外に配置され、後記冷却ユニットを形成する膨張機構を経由した冷媒と外気との間で熱交換する庫外蒸発器と、
外気温度を測定する外気温度センサと、
前記庫外蒸発器における冷媒の蒸発温度を測定する蒸発温度センサと、
を有する自動販売機であって、
冷却ユニットが、冷媒を中間圧力にまで圧縮する一段目圧縮部および冷媒を所定圧力にまで圧縮する二段目圧縮部とを具備する二段式圧縮機と、冷媒を冷却する中間熱交換器およびガスクーラと、圧縮された冷媒を膨張する膨張機構と、冷媒を蒸発または凝縮させる庫内蒸発器および庫外蒸発器と、前記庫内蒸発器または庫外蒸発器を通過した冷媒の保有する冷熱の一部を前記膨張機構に流入する前の冷媒に受け渡す内部熱交換器とを具備し、
前記二段目圧縮部において圧縮された冷媒が前記二段目圧縮部から前記庫内蒸発器に直接供給され、該庫内蒸発器を通過した冷媒が直接または全部若しくは一部が前記中間熱交換器を経由して前記膨張機構に供給され、前記膨張機構において膨張した冷媒が前記庫外蒸発器に供給されるとき、
前記蒸発温度センサが測定した前記庫外蒸発器における冷媒の蒸発温度が、前記外気温度センサが測定した外気温度よりも低い所定の温度になるよう、または該外気温度に対して所定の温度差になるように前記膨張機構を制御することを特徴とする自動販売機。
【請求項３】
前記外気温度センサに替えて、前記庫内蒸発器に流入する冷媒の温度を直接または間接に測定する吐出温度センサが設置され、
前記蒸発温度センサが測定した前記庫外蒸発器における冷媒の蒸発温度が、前記外気温度センサが測定した外気温度よりも低い所定の温度になるよう、または該外気温度に対して所定の温度差になるように前記膨張機構を制御するのに替えて、前記庫外蒸発器における冷媒の蒸発温度が、前記吐出温度センサが測定した冷媒の温度に対して所定の温度差になるように、前記膨張機構を制御することを特徴とする請求項１または２記載の自動販売機。
【請求項４】
断熱材によって囲まれ一面に開口部を具備する筐体と、
該筐体を複数の商品収納庫に分割する仕切板と、
前記商品収納庫のそれぞれに対応する商品搬出口を具備し、前記開口部を開閉する断熱扉と、
前記商品収納庫のそれぞれに配置され、商品を収納して順次下方に搬出する機能を有する商品ラックと、
前記商品ラックから落下した商品を前記商品搬出口に誘導するシュータと、
該シュータの下方に配置されて前記商品収納庫内の空気を冷却または加熱する後記冷却ユニットを形成する庫内蒸発器と、
該庫内蒸発器を通過する空気の流れを形成する送風手段と、
前記商品収納庫内の空気を前記商品ラックの内部を経由して前記送風手段に循環させるための循環ダクトと、
前記筐体の外に配置され、後記冷却ユニットを形成する膨張機構を経由した冷媒と外気との間で熱交換する庫外蒸発器と、
庫内温度を測定する庫内温度センサと、
前記庫内蒸発器における冷媒の蒸発温度を測定する蒸発温度センサと、
を有する自動販売機であって、
冷却ユニットが、冷媒を中間圧力にまで圧縮する一段目圧縮部および冷媒を所定圧力にまで圧縮する二段目圧縮部とを具備する二段式圧縮機と、冷媒を冷却する中間熱交換器およびガスクーラと、圧縮された冷媒を膨張する膨張機構と、冷媒を蒸発または凝縮させる庫内蒸発器および庫外蒸発器と、前記庫内蒸発器または庫外蒸発器を通過した冷媒の保有する冷熱の一部を前記膨張機構に流入する前の冷媒に受け渡す内部熱交換器とを具備し、
前記一段目圧縮部において圧縮された冷媒が前記一段目圧縮部から前記庫内蒸発器のうちの一方に直接供給され、該一方の庫内蒸発器を通過した冷媒が直接または全部若しくは一部が前記中間熱交換器を経由して前記二段目圧縮部に供給され、前記二段目圧縮部において圧縮された冷媒が前記ガスクーラを経由して前記膨張機構に供給され、前記膨張機構において膨張した冷媒が前記庫内蒸発器のうちの他方に供給されるとき、
前記蒸発温度センサが測定した前記他方の庫内蒸発器における冷媒の蒸発温度が、所定の温度になるように、または前記庫内温度センサが測定した庫内温度に対して所定の温度差になるように前記膨張機構を制御することを特徴とする自動販売機。
【請求項５】
断熱材によって囲まれ一面に開口部を具備する筐体と、
該筐体を複数の商品収納庫に分割する仕切板と、
前記商品収納庫のそれぞれに対応する商品搬出口を具備し、前記開口部を開閉する断熱扉と、
前記商品収納庫のそれぞれに配置され、商品を収納して順次下方に搬出する機能を有する商品ラックと、
前記商品ラックから落下した商品を前記商品搬出口に誘導するシュータと、
該シュータの下方に配置されて前記商品収納庫内の空気を冷却または加熱する後記冷却ユニットを形成する庫内蒸発器と、
該庫内蒸発器を通過する空気の流れを形成する送風手段と、
前記商品収納庫内の空気を前記商品ラックの内部を経由して前記送風手段に循環させるための循環ダクトと、
前記筐体の外に配置され、後記冷却ユニットを形成する膨張機構を経由した冷媒と外気との間で熱交換する庫外蒸発器と、
庫内温度を測定する庫内温度センサと、
前記庫内蒸発器における冷媒の蒸発温度を測定する蒸発温度センサと、
を有する自動販売機であって、
冷却ユニットが、冷媒を中間圧力にまで圧縮する一段目圧縮部および冷媒を所定圧力にまで圧縮する二段目圧縮部とを具備する二段式圧縮機と、冷媒を冷却する中間熱交換器およびガスクーラと、圧縮された冷媒を膨張する膨張機構と、冷媒を蒸発または凝縮させる庫内蒸発器および庫外蒸発器と、前記庫内蒸発器または庫外蒸発器を通過した冷媒の保有する冷熱の一部を前記膨張機構に流入する前の冷媒に受け渡す内部熱交換器とを具備し、
前記二段目圧縮部において圧縮された冷媒が前記二段目圧縮部から前記庫内蒸発器のうちの一方に直接供給され、該一方の庫内蒸発器を通過した冷媒が直接または全部若しくは一部が前記中間熱交換器を経由して前記膨張機構に供給され、前記膨張機構において膨張した冷媒が前記庫内蒸発器のうちの他方に供給されるとき、
前記蒸発温度センサが測定した前記他方の庫内蒸発器における冷媒の蒸発温度が、所定の温度になるように、または前記庫内温度センサが測定した庫内温度に対して所定の温度差になるように前記膨張機構を制御することを特徴とする自動販売機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動販売機、特に、冷却ユニットを用いて缶、ビン、パック、ペットボトル等の容器に入れた飲料等の商品を冷却または加熱して販売に供する自動販売機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動販売機の商品収納庫を冷却するための冷却ユニットは、冷媒を圧縮する圧縮機と、該圧縮機により圧縮された冷媒（高圧高温冷媒に同じ）を冷却する放熱器と、該放熱器により冷却された冷媒を膨張する膨張機構と、該膨張機構により膨張された冷媒（低圧低温冷媒に同じ）を蒸発させる複数の蒸発器と、該複数の蒸発器のうち所定の蒸発器に対して前記冷媒を供給する冷媒分配手段とを有する。
そして、蒸発器は各商品収納庫内に設置され、これに収納された商品を冷却している。なお、商品収納庫内は収納する商品の種類や季節に応じて加熱用として使用されることがあり、このとき、当該商品収納庫は別途設置されるヒータによって加熱されるものである。
【０００３】
また、各商品収納庫内に設置されている蒸発器を放熱器（凝縮器に同じ）として機能させ、その蒸発器に高圧高温冷媒を流して高圧高温冷媒（ホットガスに同じ）の温熱を利用して各商品収納庫内を加熱する「ヒートポンプ運転」により、省電力効果を高めた自動販売機の庫内冷却、加熱装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−２３３９４１号公報（第３−４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記特許文献に開示された発明において、環境にやさしいＣＯ2（二酸化炭素）冷媒を採用すると、該冷媒の特徴である圧縮後の高い吐出温度が有効に利用されることから、一層の省電力効果が得られることになる。しかしながら、高圧高温の冷媒を蒸発器に供給するため、蒸発器および配管系の耐圧性を高める必要が生じることから、製造コストが上昇し、また、過酷な使用環境によって機器の保全性が悪化するという問題があった。また、全商品収納庫をヒートポンプ運転によって加熱しようとしても、全ての蒸発器において冷媒が凝縮するため冷媒が蒸発する工程が無くなり、結果として冷凍サイクルが形成されないことから、これを実施することができないという問題があった。このため、加熱ヒータを撤廃することができないことから、製造コストの低減や消費電力の削減が困難であった。
【０００６】
そこで、本発明の発明者等は、ＣＯ2（二酸化炭素）冷媒を採用して省電力効果を図っても、製造コストが上昇しない冷却ユニットおよびこれを装備した自動販売機を既に発明して、これを開示している（特願２００４−２２８８６０（平成１６年８月５日出願）参照）。
すなわち、かかる自動販売機は、二段式圧縮機（一段目圧縮部と二段目圧縮部とを具備）と、２段階の冷媒冷却手段（中間熱交換器とガスクーラとを具備）と、室外に設置された蒸発器（以下「庫外蒸発器」と称す）とを有するものであって、消費電力の低減により運転コストが低減すると共に、製造コストが安価になったり故障や劣化を抑えることが可能になったりするという効果を奏するものである。
【０００７】
一方、かかる自動販売機において、全ての商品収納庫を加熱する際、すなわち、商品収納庫に設置されている蒸発器（以下「庫内蒸発器」と称す）に温熱冷媒を供給する際、庫外蒸発器に冷熱冷媒を供給するものである。なお、温熱冷媒としては、一段目圧縮部において圧縮された冷媒（中圧）や二段目圧縮部において圧縮された冷媒（高圧）の何れかである。そうすると、外気温度によっては以下が心配された。
（ａ）冬場や極寒地の様な外気温度が低いとき、加熱負荷に対して冷却負荷が極端に少なくなるため熱収支バランスが崩れ、冷凍回路が成り立たなくなる。
（ｂ）蒸発温度の設定値を一定値とすると、冬場や極寒地の様な外気温度が低い場合には、庫外蒸発器（冷却側）における温度差（蒸発温度と外気温度の差）が大きく取れない。このために十分な吸熱量を確保することが難しくなり、結果として、庫内蒸発器（加熱側）において商品収納庫内の商品を加熱するのに必要な熱量が得られない。
【０００８】
さらに、かかる自動販売機において、一部の商品収納庫を加熱する際には、当該商品収納庫に設置されている庫内蒸発器（加熱側）に温熱冷媒を供給し、他の商品収納庫に設置されている庫内蒸発器（冷却側）には冷熱冷媒を供給するものである。そうすると、外気温度によっては以下が心配された。
（ｃ）加熱側の庫内蒸発器における蒸発温度の設定値を外気温度に合わせて設定すると、夏場の様な外気温度が高い場合には、加熱側の庫内蒸発器の温度差（蒸発温度と外気温度の差）が大きく取れない。このため、加熱側で十分な放熱量を確保することが難しくなり、結果として、冷却側の庫内蒸発器において商品収納庫内の商品を冷却するのに必要な熱量が得られない。
【０００９】
本発明は前記心配を解消するものであって、庫外温度に影響されないで、所望の加熱または冷却を実行することが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】
【００１０】
本発明に係る自動販売機（請求項１）は、断熱材によって囲まれ一面に開口部を具備する筐体と、
該筐体を複数の商品収納庫に分割する仕切板と、
前記商品収納庫のそれぞれに対応する商品搬出口を具備し、前記開口部を開閉する断熱扉と、
前記商品収納庫のそれぞれに配置され、商品を収納して順次下方に搬出する機能を有する商品ラックと、
前記商品ラックから落下した商品を前記商品搬出口に誘導するシュータと、
該シュータの下方に配置されて前記商品収納庫内の空気を冷却または加熱する後記冷却ユニットを形成する庫内蒸発器と、
該庫内蒸発器を通過する空気の流れを形成する送風手段と、
前記商品収納庫内の空気を前記商品ラックの内部を経由して前記送風手段に循環させるための循環ダクトと、
前記筐体の外に配置され、後記冷却ユニットを形成する膨張機構を経由した冷媒と外気との間で熱交換する庫外蒸発器と、
外気温度を測定する外気温度センサと、
前記庫外蒸発器における冷媒の蒸発温度を測定する蒸発温度センサと、
を有する自動販売機であって、
冷却ユニットが、冷媒を中間圧力にまで圧縮する一段目圧縮部および冷媒を所定圧力にまで圧縮する二段目圧縮部とを具備する二段式圧縮機と、冷媒を冷却する中間熱交換器およびガスクーラと、圧縮された冷媒を膨張する膨張機構と、冷媒を蒸発または凝縮させる庫内蒸発器および庫外蒸発器と、前記庫内蒸発器または庫外蒸発器を通過した冷媒の保有する冷熱の一部を前記膨張機構に流入する前の冷媒に受け渡す内部熱交換器とを具備し、
前記一段目圧縮部において圧縮された冷媒が前記一段目圧縮部から前記庫内蒸発器に直接供給され、該庫内蒸発器を通過した冷媒が直接または全部若しくは一部が前記中間熱交換器を経由して前記二段目圧縮部に供給され、前記二段目圧縮部において圧縮された冷媒が前記ガスクーラを経由して前記膨張機構に供給され、前記膨張機構において膨張した冷媒が前記庫外蒸発器に供給されるとき、
前記蒸発温度センサが測定した前記庫外蒸発器における冷媒の蒸発温度が、前記外気温度センサが測定した外気温度よりも低い所定の温度になるよう、または該外気温度に対して所定の温度差になるように前記膨張機構を制御することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る自動販売機（請求項２）は、断熱材によって囲まれ一面に開口部を具備する筐体と、
該筐体を複数の商品収納庫に分割する仕切板と、
前記商品収納庫のそれぞれに対応する商品搬出口を具備し、前記開口部を開閉する断熱扉と、
前記商品収納庫のそれぞれに配置され、商品を収納して順次下方に搬出する機能を有する商品ラックと、
前記商品ラックから落下した商品を前記商品搬出口に誘導するシュータと、
該シュータの下方に配置されて前記商品収納庫内の空気を冷却または加熱する後記冷却ユニットを形成する庫内蒸発器と、
該庫内蒸発器を通過する空気の流れを形成する送風手段と、
前記商品収納庫内の空気を前記商品ラックの内部を経由して前記送風手段に循環させるための循環ダクトと、
前記筐体の外に配置され、後記冷却ユニットを形成する膨張機構を経由した冷媒と外気との間で熱交換する庫外蒸発器と、
外気温度を測定する外気温度センサと、
前記庫外蒸発器における冷媒の蒸発温度を測定する蒸発温度センサと、
を有する自動販売機であって、
冷却ユニットが、冷媒を中間圧力にまで圧縮する一段目圧縮部および冷媒を所定圧力にまで圧縮する二段目圧縮部とを具備する二段式圧縮機と、冷媒を冷却する中間熱交換器およびガスクーラと、圧縮された冷媒を膨張する膨張機構と、冷媒を蒸発または凝縮させる庫内蒸発器および庫外蒸発器と、前記庫内蒸発器または庫外蒸発器を通過した冷媒の保有する冷熱の一部を前記膨張機構に流入する前の冷媒に受け渡す内部熱交換器とを具備し、
前記二段目圧縮部において圧縮された冷媒が前記二段目圧縮部から前記庫内蒸発器に直接供給され、該庫内蒸発器を通過した冷媒が直接または全部若しくは一部が前記中間熱交換器を経由して前記膨張機構に供給され、前記膨張機構において膨張した冷媒が前記庫外蒸発器に供給されるとき、
前記蒸発温度センサが測定した前記庫外蒸発器における冷媒の蒸発温度が、前記外気温度センサが測定した外気温度よりも低い所定の温度になるよう、または該外気温度に対して所定の温度差になるように前記膨張機構を制御することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る自動販売機（請求項３）は、前記外気温度センサに替えて、前記庫内蒸発器に流入する冷媒の温度を直接または間接に測定する吐出温度センサが設置され、
前記蒸発温度センサが測定した前記庫外蒸発器における冷媒の蒸発温度が、前記外気温度センサが測定した外気温度よりも低い所定の温度になるよう、または該外気温度に対して所定の温度差になるように前記膨張機構を制御するのに替えて、前記庫外蒸発器における冷媒の蒸発温度が、前記吐出温度センサが測定した冷媒の温度に対して所定の温度差になるように、前記膨張機構を制御することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る自動販売機（請求項４）は、断熱材によって囲まれ一面に開口部を具備する筐体と、
該筐体を複数の商品収納庫に分割する仕切板と、
前記商品収納庫のそれぞれに対応する商品搬出口を具備し、前記開口部を開閉する断熱扉と、
前記商品収納庫のそれぞれに配置され、商品を収納して順次下方に搬出する機能を有する商品ラックと、
前記商品ラックから落下した商品を前記商品搬出口に誘導するシュータと、
該シュータの下方に配置されて前記商品収納庫内の空気を冷却または加熱する後記冷却ユニットを形成する庫内蒸発器と、
該庫内蒸発器を通過する空気の流れを形成する送風手段と、
前記商品収納庫内の空気を前記商品ラックの内部を経由して前記送風手段に循環させるための循環ダクトと、
前記筐体の外に配置され、後記冷却ユニットを形成する膨張機構を経由した冷媒と外気との間で熱交換する庫外蒸発器と、
庫内温度を測定する庫内温度センサと、
前記庫内蒸発器における冷媒の蒸発温度を測定する蒸発温度センサと、
を有する自動販売機であって、
冷却ユニットが、冷媒を中間圧力にまで圧縮する一段目圧縮部および冷媒を所定圧力にまで圧縮する二段目圧縮部とを具備する二段式圧縮機と、冷媒を冷却する中間熱交換器およびガスクーラと、圧縮された冷媒を膨張する膨張機構と、冷媒を蒸発または凝縮させる庫内蒸発器および庫外蒸発器と、前記庫内蒸発器または庫外蒸発器を通過した冷媒の保有する冷熱の一部を前記膨張機構に流入する前の冷媒に受け渡す内部熱交換器とを具備し、
前記一段目圧縮部において圧縮された冷媒が前記一段目圧縮部から前記庫内蒸発器のうちの一方に直接供給され、該一方の庫内蒸発器を通過した冷媒が直接または全部若しくは一部が前記中間熱交換器を経由して前記二段目圧縮部に供給され、前記二段目圧縮部において圧縮された冷媒が前記ガスクーラを経由して前記膨張機構に供給され、前記膨張機構において膨張した冷媒が前記庫内蒸発器のうちの他方に供給されるとき、
前記蒸発温度センサが測定した前記他方の庫内蒸発器における冷媒の蒸発温度が、所定の温度になるように、または前記庫内温度センサが測定した庫内温度に対して所定の温度差になるように前記膨張機構を制御することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る自動販売機（請求項５）は、断熱材によって囲まれ一面に開口部を具備する筐体と、
該筐体を複数の商品収納庫に分割する仕切板と、
前記商品収納庫のそれぞれに対応する商品搬出口を具備し、前記開口部を開閉する断熱扉と、
前記商品収納庫のそれぞれに配置され、商品を収納して順次下方に搬出する機能を有する商品ラックと、
前記商品ラックから落下した商品を前記商品搬出口に誘導するシュータと、
該シュータの下方に配置されて前記商品収納庫内の空気を冷却または加熱する後記冷却ユニットを形成する庫内蒸発器と、
該庫内蒸発器を通過する空気の流れを形成する送風手段と、
前記商品収納庫内の空気を前記商品ラックの内部を経由して前記送風手段に循環させるための循環ダクトと、
前記筐体の外に配置され、後記冷却ユニットを形成する膨張機構を経由した冷媒と外気との間で熱交換する庫外蒸発器と、
庫内温度を測定する庫内温度センサと、
前記庫内蒸発器における冷媒の蒸発温度を測定する蒸発温度センサと、
を有する自動販売機であって、
冷却ユニットが、冷媒を中間圧力にまで圧縮する一段目圧縮部および冷媒を所定圧力にまで圧縮する二段目圧縮部とを具備する二段式圧縮機と、冷媒を冷却する中間熱交換器およびガスクーラと、圧縮された冷媒を膨張する膨張機構と、冷媒を蒸発または凝縮させる庫内蒸発器および庫外蒸発器と、前記庫内蒸発器または庫外蒸発器を通過した冷媒の保有する冷熱の一部を前記膨張機構に流入する前の冷媒に受け渡す内部熱交換器とを具備し、
前記二段目圧縮部において圧縮された冷媒が前記二段目圧縮部から前記庫内蒸発器のうちの一方に直接供給され、該一方の庫内蒸発器を通過した冷媒が直接または全部若しくは一部が前記中間熱交換器を経由して前記膨張機構に供給され、前記膨張機構において膨張した冷媒が前記庫内蒸発器のうちの他方に供給されるとき、
前記蒸発温度センサが測定した前記他方の庫内蒸発器における冷媒の蒸発温度が、所定の温度になるように、または前記庫内温度センサが測定した庫内温度に対して所定の温度差になるように前記膨張機構を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の請求項１に係る自動販売機は、加熱単独運転モードのとき、一段目圧縮部において圧縮された冷媒（中圧、以下「一段目冷媒」と称する）が保有する温熱によって加熱される庫内蒸発器を加熱することができるから、配管系の耐圧性能を比較的低く抑えたり、製造コストの低減や故障や故障のおそれを抑えたりすることができる。また、庫外蒸発器における冷媒の蒸発温度が、外気温度センサが測定した外気温度よりも低い所定の温度になるよう、または該外気温度に対して所定の温度差になるように前記膨張機構を制御するから、冬場であっても、かかる庫内蒸発器において所望の加熱が可能になる。
【００１６】
本発明の請求項２に係る自動販売機は、加熱単独運転モードのとき、二段目圧縮部において圧縮された冷媒（高圧、以下「二段目冷媒」と称する）が保有する温熱によって加熱される庫内蒸発器を加熱すると共に、庫外蒸発器における冷媒の蒸発温度が、外気温度センサが測定した外気温度よりも低い所定の温度になるよう、または該外気温度に対して所定の温度差になるように前記膨張機構を制御するから、冬場であっても、かかる庫内蒸発器において所望の加熱が可能になる。
【００１７】
本発明の請求項３に係る自動販売機は、加熱単独運転モードのとき、庫外蒸発器における冷媒の蒸発温度が、前記吐出温度センサが測定した冷媒の温度に対して所定の温度差になるように、前記膨張機構を制御するから、夏場であっても、かかる庫内蒸発器において所望の加熱が可能になる。
【００１８】
本発明の請求項４に係る自動販売機は、同時加熱冷却運転モードのとき、一段目冷媒が加熱側の商品収納庫において加熱に供し、その後、膨張されて冷却側の商品収納庫において冷却に供するものである。このとき、冷却側の庫内蒸発器における冷媒の蒸発温度が、所定の温度になるように、または庫内温度に対して所定の温度差になるように膨張機構を制御するから、かかる庫内蒸発器において所望の加熱または冷却が可能になる。
【００１９】
本発明の請求項５に係る自動販売機は、同時加熱冷却運転モードのとき、二段目冷媒が加熱側の商品収納庫において加熱に供し、その後、膨張されて冷却側の商品収納庫において冷却に供するものである。このとき、冷却側の庫内蒸発器における冷媒の蒸発温度が、所定の温度になるように、または庫内温度に対して所定の温度差になるように膨張機構を制御するから、かかる庫内蒸発器において所望の加熱または冷却が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、まず、冷却ユニットの構成および各運転モード（同時加熱冷却運転モード、単独加熱運転モード）を説明し、次に、冷却ユニットの制御則について説明する。なお、庫内蒸発器が３台である場合を例に説明しているが、本発明はこれに限定するものではなく、２台以上の何れの台数であってもよい。また、各図において同一または共通する部材については同一の符号を付し、一部の説明を省略する。
【００２１】
（冷却ユニットの構成）
図１〜図７は本発明の実施形態に係る自動販売機に設置された冷却ユニットの運転モードを説明する模式図である。
図１において、冷却ユニット１００は、冷媒を圧縮する二段式圧縮機１の一段目圧縮部１ａと、二段式圧縮機１の一段目圧縮部１ａにより圧縮された冷媒（以下「一段目冷媒」と称す）を冷却する一段目熱交換器（以下「中間熱交換器」と称す）２と、中間熱交換器２により冷却された一段目冷媒を圧縮する二段式圧縮機１の二段目圧縮部１ｂと、二段式圧縮機１の二段目圧縮部１ｂにより圧縮された冷媒（以下「二段目冷媒」と称す）を冷却する一段目熱交換器（以下「ガスクーラ」と称す）３と、ガスクーラ３により冷却された冷媒を膨張する膨張機構４と、膨張機構４により膨張された冷媒（以下「低圧低温冷媒」と称す）を蒸発させる庫内蒸発器６ａ、６ｂ、６ｃと、庫内蒸発器６ａ、６ｂ、６ｃの全部または一部に低圧低温冷媒を選択的に供給する冷媒分配手段５ａ、５ｂ、５ｃ（以下「電磁弁」と称す）と、庫内蒸発器６ｂ、６ｃを通過した低温低圧冷媒を二段式圧縮機１の一段目圧縮部１ａに選択的に戻す冷媒分配手段７ｂ、７ｃ（以下「電磁弁」と称す）と、蒸発後の低圧低温冷媒が依然保有する冷熱を回収する内部熱交換器８（以下「内部熱交換器」と称す）とを有している。さらに、庫外排熱用熱交換器９が設置され、庫外排熱用熱交換器９には膨張機構４とを連結する配管４９と、一段目圧縮部１ａとを連結する配管９１とが設置されている。
【００２２】
（ＣＨＨ運転モード）
図１に示すＣＨＨ運転モード１は、庫内蒸発器６ａに低圧低温冷媒を、庫内蒸発器６ｂ、６ｃに一段目冷媒（中圧高温冷媒に同じ）を供給するものであって、冷媒は太い実線で示す配管を流れ、その流れ方向を矢印で示している。
すなわち、一段目圧縮部１ａにおいて圧縮された一段目冷媒は、一段目圧縮部１ａと庫内蒸発器６ｂ、６ｃとを連結する配管１６ｂ、１６ｃを経由して庫内蒸発器６ｂ、６ｃに供給される。そこで、一段目冷媒は庫内蒸発器６ｂ、６ｃの周囲の空気と熱交換して凝縮または降温するから、周囲の空気は加熱されることになる（以下「蒸発器が加熱される」と記載する）。
【００２３】
そして、庫内蒸発器６ｂ、６ｃと二段目圧縮部１ｂとを連結する配管６１ｂ、６１ｃを経由し二段目圧縮部１ｂに供給される。このとき、配管６１ｂ、６１ｃはバイパス配管６２によって中間熱交換器２に連結されているから、庫内蒸発器６ｂ、６ｃを通過した一段目冷媒は、バルブ操作によってその全量または一部が中間熱交換器２を通過し、あるいは、その全量が中間熱交換器２を通過しないで直接、二段目圧縮部１ｂに供給されることになる。
【００２４】
さらに、二段式圧縮機１の二段目圧縮部１ｂにおいて圧縮された二段目冷媒は、二段目圧縮部１ｂとガスクーラ３とを連結する配管１３と、ガスクーラ３と、ガスクーラ３と膨張機構４とを連結する配管３４とを経由して膨張機構４に供給される。このとき、配管３４は内部熱交換器８の一部を形成しているから、二段目冷媒は内部熱交換器８において、冷熱を受け取り冷却される（これについては別途説明する）。
そして、膨張機構４において断熱膨張した低温低圧冷媒は、膨張機構４と庫内蒸発器６ａとを連結する配管４６ａを経由して庫内蒸発器６ａに供給される。そこで、低温低圧冷媒は庫内蒸発器６ａの周囲の空気と熱交換して蒸発するから、周囲の空気は冷却されることになる（以下「蒸発器が冷却される」と記載する）。
【００２５】
そして、庫内蒸発器６ａを通過した低温低圧冷媒は、庫内蒸発器６ａと一段目圧縮部１ａとを連結する配管７１ａを経由して一段目圧縮部１ａに戻されている。このとき、配管７１ａは内部熱交換器８の一部を形成しているから、低圧低温冷媒が保有する冷熱は内部熱交換器８において二段目冷媒に受け渡されることになる。
なお、配管１６ｃ、１６ｂ等は適宜統合または分岐され、所定位置に電磁弁や逆流防止弁（逆止弁）あるいは、三方弁、流量調整弁（これらを「開閉バルブ」と総称している）が設置されている。
このとき、庫内蒸発器６ｂ、６ｃには、二段目冷媒に比較して低圧で低温である一段目冷媒が供給されるから、庫内蒸発器６ｂ、６ｃに過酷な耐圧性が要求されることがなく、製造コストの上昇が抑えられ、且つ、故障や劣化のおそれが低減する。
【００２６】
（ＨＨＨ運転モード）
図２に示すＨＨＨ運転モード２は、庫外排熱用熱交換器９を使用している。すなわち、庫外排熱用熱交換器９には膨張機構４とを連結する配管４９と、一段目圧縮部１ａとを連結する配管９１とを開通し、二段式圧縮機１の一段目圧縮部１ａと庫内蒸発器６ａとを連結する配管１６ａと、庫内蒸発器６ａと二段目圧縮部１ｂとを連結する配管６１ａとを開通している。
【００２７】
したがって、一段目冷媒は庫内蒸発器６ａ、６ｂ、６ｃに供給され、庫内蒸発器６ａ、６ｂ、６ｃを通過した後二段目圧縮部１ｂと供給されて二段目冷媒になり、二段目冷媒は膨張機構４を通過した後、庫外排熱用熱交換器９に流入して蒸発し、再度一段目圧縮部１ａに戻るから、冷凍サイクルが形成される。すなわち、ＨＨＨ運転モード２では、加熱用のヒータを別途設置することなくＨＨＨ運転モードを実行することが可能になる。
【００２８】
（ＣＨＨ運転モード）
図３に示すＣＨＨ運転モード３は、庫内蒸発器６ａに低圧低温冷媒を、庫内蒸発器６ｂ、６ｃに二段目冷媒（高圧高温冷媒に同じ）を供給しするものである。すなわち、一段目圧縮部１ａにおいて圧縮された一段目冷媒は、中間熱交換器２において冷却され、二段目圧縮部１ｂにおいて高圧高温の二段目冷媒に圧縮される。そして、二段目冷媒は、二段目圧縮部１ｂと庫内蒸発器６ｂ、６ｃとを連結する配管１６０ｂ、１６０ｃを経由して庫内蒸発器６ｂ、６ｃに供給される。
【００２９】
さらに、庫内蒸発器６ｂ、６ｃを通過した二段目冷媒は、庫内蒸発器６ｂ、６ｃと内部熱交換器８とを連結する配管６８ｂ、６８ｃを経由し内部熱交換器８に供給される。このとき、配管６８ｂ、６８ｃはバイパス配管６３によってガスクーラ３に連結しているから、庫内蒸発器６ｂ、６ｃを通過した二段目冷媒は、バルブ操作によってその全量または一部がガスクーラ３を通過するように、あるいは、その全量がガスクーラ３を通過しないようにすることができる。
また、内部熱交換器８において、庫内蒸発器６ａを通過した低圧低温冷媒の冷熱が庫内蒸発器６ｂ、６ｃを通過した二段目冷媒に受け渡されることになる。
【００３０】
（ＣＨＨ運転モード）
図４に示すＣＨＨ運転モード４は、庫内蒸発器６ａに低圧低温冷媒を、庫内蒸発器６ｂに一段目冷媒（中圧高温冷媒に同じ）を、庫内蒸発器６ｃに二段目冷媒（高圧高温冷媒に同じ）を供給するものである。すなわち、一段目圧縮部１ａにおいて圧縮された一段目冷媒は、配管１６ｂを経由して庫内蒸発器６ｂに供給される。そして、庫内蒸発器６ｂを通過した一段目冷媒は、配管６１ｂを経由し二段目圧縮部１ｂに供給される。このとき、配管６１ｂはバイパス配管６２によって中間熱交換器２に連結しているから、庫内蒸発器６ｂを通過した一段目冷媒は、バルブ操作によってその全量または一部が中間熱交換器２を通過し、あるいは、その全量が中間熱交換器２を通過しないで、二段目圧縮部１ｂに供給されることになる。
【００３１】
さらに、二段目圧縮部１ｂにおいて圧縮された二段目冷媒は、配管１６０ｃを経由して庫内蒸発器６ｃに供給され、庫内蒸発器６ｃを通過した二段目冷媒は配管６８ｃを経由し内部熱交換器８に流入する。このとき、配管６８ｃはバイパス配管６３によってガスクーラ３に連結しているから、庫内蒸発器６ｃを通過した二段目冷媒は、バルブ操作によってその全量または一部がガスクーラ３を通過、あるいは、その全量がガスクーラ３を通過しないことになる。
また、内部熱交換器８において、庫内蒸発器６ａを通過した低圧低温冷媒の冷熱が庫内蒸発器６ｃを通過する二段目冷媒に受け渡されることになる。
【００３２】
（ＣＨＨ運転モード）
図５および図６において、ＣＨＨ運転モード５および６は、二段式圧縮機１の一段目圧縮部１ａと中間熱交換器２とを連結する配管１２と、二段式圧縮機１の二段目圧縮部１ｂとガスクーラ３とを連結する配管１３と、配管１６ｂと配管１６０ｃとを連結する配管１６ｂｃと、配管６１ｂと配管６８ｃとを連結する配管１８ｂｃ（庫内蒸発器６ｃと内部熱交換器８とを連結する配管に相当する）とを開通している。なお、各配管には開閉バルブが設置されている。
【００３３】
図５に示すＣＨＨ運転モード５は、一段目冷媒のみを庫内蒸発器６ｂ、６ｃに供給する。すなわち、一段目圧縮部１ａにおいて圧縮された一段目冷媒は、配管１６ｂｃにおいて配管１６ｂおよび配管１６０ｃに分岐され、庫内蒸発器６ｂおよび庫内蒸発器６ｃに供給され、庫内蒸発器６ｂを通過して配管６１ｂに流入し、また、庫内蒸発器６ｃを通過して配管６８ｃに流入し、さらに、配管１８ｂｃにおいて合流して、直接または中間熱交換器２をバイパスして二段目圧縮部１ｂに戻っている。
そして、二段目圧縮部１ｂにおいて圧縮された二段目冷媒は、配管１３を経由してガスクーラ３に供給され、さらに、内部熱交換器８および膨張機構４を経由して庫内蒸発器６ａに供給される。
【００３４】
図６に示すＣＨＨ運転モード６は、二段目冷媒のみを庫内蒸発器６ｂ、６ｃに供給する。すなわち、配管１２を経由して中間熱交換器２に供給された一段目冷媒は、そのまま二段目圧縮部１ｂに戻る。二段目圧縮部１ｂにおいて圧縮された二段目冷媒は、配管１６ｂｃにおいて配管１６ｂおよび配管１６０ｃに分岐され、庫内蒸発器６ｂおよび庫内蒸発器６ｃに供給され、庫内蒸発器６ｃを通過して配管６８ｃに流入し、また、庫内蒸発器６ｂを通過して配管６１ｂに流入し、配管１８ｂｃにおいて配管６８ｃに合流する。そして、直接またはガスクーラ３をバイパスして内部熱交換器８に流れ込み、膨張機構４を経由して庫内蒸発器６ａに供給される。
なお、図示する配管の分岐位置や開閉バルブの設置位置は一例であってこれに限定するものではなく、逆止弁や流量調整弁等を適宜設置してもよいし、開閉バルブに替えて三方弁を設置してもよい。
【００３５】
（ＨＨＨ運転モード）
図７に示すＨＨＨ運転７は、庫外排熱用熱交換器９を有し、庫外排熱用熱交換器９と膨張機構４とを連結する配管４９、および庫外排熱用熱交換器９と一段目圧縮部１ａとを連結する配管９１とが開通している。したがって、一段目冷媒は、配管１６ａ、１６ｂを経由して庫内蒸発器６ａ、６ｂに供給され、庫内蒸発器６ａ、６ｂを通過した後は、配管６１ａ、６１ｂを経由して、直接または中間熱交換器２をバイパスして二段目圧縮部１ｂに戻っている。そして、二段目圧縮部１ｂにおいて圧縮された二段目冷媒は、配管１６０ｃを経由して庫内蒸発器６ｃに供給され、庫内蒸発器６ｃを通過した後は、配管６８ｃを経由して、直接またはガスクーラ３をバイパスして内部熱交換器８に流れ込んでいる。
さらに、内部熱交換器８を通過した二段目冷媒は膨張機構４を通過して低圧低温冷媒となり、配管４９を経由して庫外排熱用熱交換器９に供給されて蒸発し、再度、配管９１を経由して一段目圧縮部１ａに戻るから、冷凍サイクルが形成され、ＨＨＨ運転モードが実行される。よって、加熱用のヒータを別途設置する必要がない。
【００３６】
（冷却ユニットの制御系の構成）
図８は本発明の実施形態に係る自動販売機に設置された冷却ユニットにおける制御部の構成を示すブロック図である。図８において、制御を行う演算装置ＣＰＵ９００には、外気温度センサ９０１、吐出温度センサ９０２、蒸発温度センサ９０３、庫内温度センサ９０４、または流入空気温度センサ９０５の何れかの１以上から温度情報が入力として与えられる。そして、かかる温度情報に基づいた演算処理によって、蒸発温度を制御するための電子膨張弁４の開度が演算され、さらに、該演算結果が電子膨張弁４に出力される。実際には吐出温度センサ９０２は、圧縮機１の吐出配管１６または加熱する庫内蒸発器６ａ、６ｂ、６ｃの入口に設置された配管に設置され、該配管温度を測定してもよい。
【００３７】
（制御フロー）
図９〜１１は本発明の実施形態に係る自動販売機に設置された冷却ユニットにおける制御則を説明するフローチャートである。以下、冷却ユニット１００でヒートポンプ運転を行う場合、基本的な運転動作（制御）は従来の運転動作（制御）と同じくなる。そこで、従来運転動作（制御）と異なる部分についてのみ説明を行う。以下の制御則によって、外気温度が低い場合であっても、冷却・加熱が可能となるものである。
なお、ステップ１、ステップ２・・・・をＳ１、Ｓ２・・・・と略記する。
【００３８】
＜制御則−１＞
図９において制御則−１は、（Ｓ１）まず、現在、実際に行っている「現状の運転モード」の判定を行う。具体的には、一方の商品収納庫を加熱して他方の商品収納庫を冷却するヒートポンプ運転（同時加熱冷却運転モード）か、全ての商品収納庫を加熱して冷熱を庫外へ排熱するまたは一方の商品収納庫を加熱して他方の商品収納庫を冷却しないで冷熱を庫外へ排熱するヒートポンプ運転（加熱単独運転モード）かを判別する。
【００３９】
＜制御則−１：同時加熱冷却運転モード＞
（Ｓ２）現状の運転モードが同時加熱冷却運転であれば、蒸発温度の制御目標温度を「第１の設定温度（−１０℃程度）」に設定する。
（Ｓ３）そして、蒸発温度が第１の設定温度になるような「電子膨張弁開度」を設定する。
（Ｓ４）その後、該「電子膨張弁開度」を電子膨張弁に指令する。
（Ｓ５）そして、蒸発温度を測定し、目標とする「第１の設定温度」との差異が生じた場合には目標に追従するように電子膨張弁の開度を再び調整する。すなわち、前記差異が所定の値超える場合にはＳ３に戻る。一方、目標通りの蒸発温度が得られた場合には、再び運転モードの判定部分（Ｓ１）へ戻り、繰り返し同様の制御を継続する。
【００４０】
＜制御則−１：加熱単独運転モード＞
（Ｓ１１）現状の運転モードが加熱単独運転モードであれば、外気温度を測定する。
（Ｓ１２）そして、蒸発温度の制御目標温度を「第２の設定温度（例えば外気温度より５〜１０℃低い温度）」とする。
（Ｓ３）そして、蒸発温度が第２の設定温度になるような「電子膨張弁開度」を設定する。
（Ｓ４）その後、該「電子膨張弁開度」を電子膨張弁に指令する。
（Ｓ５）そして、蒸発温度を測定し、目標とする「第２の設定温度」との差異が生じた場合には目標に追従するように電子膨張弁の開度を再び調整する。すなわち、前記差異が所定の値超える場合にはＳ３に戻る。一方、目標通りの蒸発温度が得られた場合には、再び運転モードの判定部分（Ｓ１）へ戻り、繰り返し同様の制御を継続する。
【００４１】
＜制御則−２＞
図１０において制御則−２は、（Ｓ１）まず、現在、実際に行っている「現状の運転モード」の判定を行う。具体的には、一方の商品収納庫を加熱して他方の商品収納庫を冷却するヒートポンプ運転（同時加熱冷却運転モード）か、全ての商品収納庫を加熱して冷熱を庫外へ排熱するまたは一方の商品収納庫を加熱して他方の商品収納庫を冷却しないで冷熱を庫外へ排熱するヒートポンプ運転（加熱単独運転モード）かを判別する。
【００４２】
＜制御則−２：同時加熱冷却運転モード＞
（Ｓ２１）現状の運転モードが同時加熱冷却運転であれば、庫内温度を測定する。
（Ｓ２２）蒸発温度の制御目標温度を、蒸発温度と庫内温度の差が一定となるように「第１の設定温度」とする。
（Ｓ３）そして、蒸発温度が第１の設定温度になるような「電子膨張弁開度」を設定する。
（Ｓ４）その後、該「電子膨張弁開度」を電子膨張弁に指令する。
（Ｓ５）そして、蒸発温度を測定し、目標とする「第１の設定温度」との差異が生じた場合には目標に追従するように電子膨張弁の開度を再び調整する。すなわち、前記差異が所定の値超える場合にはＳ３に戻る。一方、目標通りの蒸発温度が得られた場合には、再び運転モードの判定部分（Ｓ１）へ戻り、繰り返し同様の制御を継続する。
【００４３】
＜制御則−２：加熱単独運転モード＞
（Ｓ３１）現状の運転モードが加熱単独運転であれば、庫外排熱用熱交換器へ流入する空気温度を測定する。
（Ｓ３２）蒸発温度の制御目標温度を、蒸発温度と庫外排熱用熱交換器へ流入する空気温度の差が一定となるように「第２の設定温度」とする。
（Ｓ３）そして、蒸発温度が第２の設定温度になるような「電子膨張弁開度」を設定する。
（Ｓ４）その後、該「電子膨張弁開度」を電子膨張弁に指令する。
（Ｓ５）そして、蒸発温度を測定し、目標とする「第１の設定温度」との差異が生じた場合には目標に追従するように電子膨張弁の開度を再び調整する。すなわち、前記差異が所定の値超える場合にはＳ３に戻る。一方、目標通りの蒸発温度が得られた場合には、再び運転モードの判定部分（Ｓ１）へ戻り、繰り返し同様の制御を継続する。
【００４４】
＜制御則−３＞
図１１において制御則−３は、（Ｓ１）まず、現在、実際に行っている「現状の運転モード」の判定を行う。具体的には、一方の商品収納庫を加熱して他方の商品収納庫を冷却するヒートポンプ運転（同時加熱冷却運転モード）か、全ての商品収納庫を加熱して冷熱を庫外へ排熱するまたは一方の商品収納庫を加熱して他方の商品収納庫を冷却しないで冷熱を庫外へ排熱するヒートポンプ運転（加熱単独運転モード）かを判別する。
【００４５】
＜制御則−３：同時加熱冷却運転モード＞
（Ｓ２）現状の運転モードが同時加熱冷却運転であれば、蒸発温度の制御目標温度を「第１の設定温度（−１０℃程度）」に設定する。
（Ｓ３）そして、蒸発温度が第１の設定温度になるような「電子膨張弁開度」を設定する。
（Ｓ４）その後、該「電子膨張弁開度」を電子膨張弁に指令する。
（Ｓ５）そして、蒸発温度を測定し、目標とする「第１の設定温度」との差異が生じた場合には目標に追従するように電子膨張弁の開度を再び調整する。すなわち、前記差異が所定の値超える場合にはＳ３に戻る。一方、目標通りの蒸発温度が得られた場合には、再び運転モードの判定部分（Ｓ１）へ戻り、繰り返し同様の制御を継続する。
【００４６】
＜制御則−３：加熱単独運転モード＞
（Ｓ４１）現状の運転モードが加熱単独運転モードであれば、吐出温度を測定する。
（Ｓ４２）蒸発温度の制御目標温度を「第２の設定温度（例えば吐出温度を常に９０℃以上とする温度）」とする。
（Ｓ３）そして、蒸発温度が第２の設定温度になるような「電子膨張弁開度」を設定する。
（Ｓ４）その後、該「電子膨張弁開度」を電子膨張弁に指令する。
（Ｓ５）そして、蒸発温度を測定し、目標とする「第２の設定温度」との差異が生じた場合には目標に追従するように電子膨張弁の開度を再び調整する。すなわち、前記差異が所定の値超える場合にはＳ３に戻る。一方、目標通りの蒸発温度が得られた場合には、再び運転モードの判定部分（Ｓ１）へ戻り、繰り返し同様の制御を継続する。
【００４７】
以上より、前記冷却ユニットは、制御則−１、制御則−２、および制御則−３の何れによっても、外気温度に関わらず加熱・冷却に必要十分な吸熱量を確保できる。このため、該冷却ユニットが搭載されている自動販売機では、十分な商品の加熱・冷却が可能となる。
【００４８】
（自動販売機）
図１２および図１３は本発明の実施形態に係る自動販売機を示す、図１２は側面視の断面図、図１３は正面視の断面図である。図１２、１３において、自動販売機６００は、断熱材によって囲まれ一面に開口部を具備する筐体６０１（以下「キャビネット」と称す）と、キャビネット６０１を商品収納庫６０２ａ、６０２ｂ、６０２ｃに分割する仕切り板６０３ａｂ、６０３ｂｃと、商品Ｓを補充する際に開閉する断熱扉６０４（以下「商品補充用扉」と称す）と、キャビネット６０１と外気とを遮断するための断熱扉６０５（以下「内扉」と称す）と、収納した各種商品Ｓの表示や販売する商品を選択する選択ボタン等が配置された前扉６０６とを有している。
なお、符号に付した添え字「ａ、ｂ、ｃ」は、それぞれ商品収納庫６０２ａ、６０２ｂ、６０２ｃに設置されることを示し、商品収納庫６０２ａ、６０２ｂ、６０２ｃにおいて共通する内容については添え字「ａ、ｂ、ｃ」を省略する。
【００４９】
各商品収納庫６０２には、商品Ｓを収納するための商品ラック６０８と、商品ラック６０８から落下した商品Ｓを取出すための商品取出し口６０９と、商品ラック６０８から落下した商品Ｓを商品取出し口６０９まで誘導する商品誘導手段６１０（以下「シュータ」と称す）が設置されている。
そして、商品収納庫６０２はシュータ６１０によって上下に区分され、その下方部分に庫内部品収納室６１２が形成されている。庫内部品収納室６１２には冷却ユニット１００の庫内蒸発器６（図１参照）と、庫内蒸発器６を通過する風流れを形成して庫内空気を循環するための送風手段６１４（以下「庫内ファン」と称す）が設置されている。
【００５０】
また、商品収納庫６０２の背面側には、庫内空気を商品ラック６０８の内部を経由して庫内ファン６１４に循環させるための循環ダクト６１７が設けられ、循環ダクト６１７の下方位置に設けられた空気吹出口６１６が庫内蒸発器６を収容する熱交換室６６０に連通し、熱交換室６６０が庫内ファン６１４を収容するファンカバー６１５に連通し、シュータ６１０には空気が通過する多数の通気孔６１１が設けられている。
さらに、庫内部品収納室６１２の下方には、機械室６１９と電装品収納室６２０が形成され、機械室６１９には冷却ユニット１００の二段式圧縮機１やガスクーラ３に送風する庫外ファン３０等が、電装品収納室６２０には自動販売機６００を制御する各電装品および冷却ユニット１００の制御手段の一部が収容されている（図示しない）。
【００５１】
したがって、自動販売機６００において、商品収納庫６０２が冷却ユニット１００の庫内蒸発器６ａ、６ｂ、６ｃによって冷却または加熱され、冷却ユニット１００が前記作用効果を奏するものであるから、外気温度に関わらず、自動販売機６００に収納された商品を所望の温度に加熱または冷却することができる。
すなわち、同時加熱冷却運転（商品収納庫の加熱と冷却を同時に行うヒートポンプ運転）時には、蒸発温度の設定値を第１の設定温度として蒸発温度を制御し、加熱単独運転（いずれの商品収納庫においても冷却負担が無いヒートポンプ運転）時には、熱収支バランスを保つために庫外へ冷気を排熱する冷凍回路構成に切り替えて庫内を加熱して、冷熱を庫外へ排熱する。
【００５２】
その際に、「制御則−１」では、庫外に設置された外気温度センサの情報に基づいて外気温度より低い第２の設定温度として蒸発温度を制御する。また、「制御則−２」では、蒸発温度の設定値を、同時加熱冷却運転時には蒸発温度と庫内温度の差が一定になるように設定し、加熱単独運転時には蒸発温度と庫外排熱用熱交換器へ流入する空気温度の差が一定になるように制御する。また、「制御則−３」では、圧縮機の吐出配管または加熱する庫内の蒸発器の入口に設置された配管の吐出温度センサの情報に基づいて、圧縮機の吐出温度を一定に保つように蒸発温度を第２の設定温度に制御する。
その結果、加熱・冷却に必要十分な吸熱量を確保できることになる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明によれば、自動販売機に搭載された冷却ユニットが外気温度に関わらず、加熱・冷却に必要十分な吸熱量を確保するため、本発明は各種自動販売機に広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施形態に係る自動販売機に設置された冷却ユニットの運転モードを説明する模式図（ＣＨＨ運転モード１）。
【図２】図１に準じた運転モードを説明する模式図（ＨＨＨ運転モード２）。
【図３】図１に準じた運転モードを説明する模式図（ＣＨＨ運転モード３）。
【図４】図１に準じた運転モードを説明する模式図（ＣＨＨ運転モード４）。
【図５】図１に準じた運転モードを説明する模式図（ＣＨＨ運転モード５）。
【図６】図１に準じた運転モードを説明する模式図（ＣＨＨ運転モード６）。
【図７】図１に準じた運転モードを説明する模式図（ＨＨＨ運転モード７）。
【図８】本発明の実施形態に係る自動販売機に設置された冷却ユニットにおける制御部の構成を示すブロック図。
【図９】図８に示す冷却ユニットにおける制御則を説明するフローチャート。
【図１０】図８に示す冷却ユニットにおける制御則を説明するフローチャート。
【図１１】図８に示す冷却ユニットにおける制御則を説明するフローチャート。
【図１２】本発明の実施形態に係る自動販売機を示す側面視の断面図。
【図１３】本発明の実施形態に係る自動販売機を示す正面視の断面図。
【符号の説明】
【００５５】
１ 二段式圧縮機
１ａ 一段目圧縮部
１ｂ 二段目圧縮部
２ 中間熱交換器
３ ガスクーラ
４ 膨張機構（電子膨張弁）
５ 冷媒分配手段
６ａ 庫内蒸発器
６ｂ 庫内蒸発器
６ｃ 庫内蒸発器
７ｂ 冷媒分配手段
７ｃ 冷媒分配手段
８ 内部熱交換器
９ 庫外排熱用熱交換器
３０ 庫外ファン
４９ 配管
９１ 配管
１００ 冷却ユニット
６００ 自動販売機
【図１】
0005124952.tif 000002
【図２】
0005124952.tif 000003
【図３】
0005124952.tif 000004
【図４】
0005124952.tif 000005
【図５】
0005124952.tif 000006
【図６】
0005124952.tif 000007
【図７】
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【図８】
0005124952.tif 000009
【図９】
0005124952.tif 000010
【図１０】
0005124952.tif 000011
【図１１】
0005124952.tif 000012
【図１２】
0005124952.tif 000013
【図１３】
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