(57)【要約】  【課題】缶飲料などの商品を冷却もしくは加温して販売する自動販売機に関し、外気の熱を加温に利用すると共に、冷却と加温の切替あるいは維持にかかる電力を削減して、さらに消費電力量が削減できる自動販売機を提供する。  【解決手段】第一のホット／コールド切替室１を専用に冷却と加温する冷却加温システム２６と、第二のホット／コールド切替室２およびコールド専用室３を専用に冷却する冷却専用システム３３とを有し、冷却加温システム２６の室外熱交換器２１の入口配管と冷却専用システム３３の凝縮器の一部をカスケード接続することにより、両システムの最適化と排熱回収による高効率化及び室外熱交換器の結露防止を図ることができ、また両システムを冷却運転した時の冷却能力の低下を抑えることができる。【選択図】図２
2007102682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商品を収納するホット／コールド切替室を有する自動販売機において、少なくとも商品を収納する室内に設置された蒸発器と商品を収納する区画の外に設置された凝縮器と冷却専用圧縮機と冷却専用膨張機構とを環状に接続した冷却専用システムを有し、前記冷却専用システムとは独立して、少なくとも前記ホット／コールド切替室内に設置された室内熱交換器と商品を収納する区画の外に設置された室外熱交換器と冷却加温システム用圧縮機と冷却加温システム用膨張機構とを環状に接続した冷却加温システムを備えた自動販売機において、前記冷却加温システムは前記冷却加温システム用圧縮機から吐出された冷媒を前記室外熱交換器から前記冷却加温システム用膨張機構および前記室内熱交換器を循環して前記冷却加温システム用圧縮機に帰還するか、あるいは前記室内熱交換器から前記冷却加温システム用膨張機構および前記室外熱交換器を循環して前記冷却加温システム用圧縮機に帰還するかのどちらかを選択する四方切替弁を備え、前記冷却加温システムの室外熱交換器と前記冷却専用システムの凝縮器とを熱的に結合したカスケード熱交換器を有することを特徴とする自動販売機。
【請求項２】
前記カスケード熱交換器は、前記冷却加温システムの加温運転時における室外熱交換器の入口配管と前記冷却専用システムの凝縮器配管の一部とを熱的に結合した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】
前記カスケード熱交換器は、前記冷却加温システムの加温運転時における室外熱交換器の入口配管と前記冷却専用システムの凝縮器配管の上部配管とを熱的に結合した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】
前記カスケード熱交換器は、前記冷却専用システムの凝縮器配管を外管、前記冷却加温システムの加温運転時における室外熱交換器の入口配管を内管とする二重管で構成したことを特徴とする請求項２または３に記載の自動販売機。
【請求項５】
前記ホット／コールド切替室を加温する電気ヒータを有し、前記冷却加温システムのカスケード熱交換器の出口配管に結露センサーを取り付け、結露を一定時間検知すると前記冷却加温システムを停止して前記電気ヒータにより加温に切替える請求項２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排熱を利用した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４は特許文献１に記載された従来の自動販売機の冷媒回路図である。
【０００５】
図４に示すように、従来の自動販売機は、第一のホット／コールド切替室１、第二のホット／コールド切替室２、コールド専用室３からなる貯蔵室を備え、第一のホット／コールド切替室１内に設置された第一の室内熱交換器４、第二のホット／コールド切替室２内に設置された第二の室内熱交換器５、コールド専用室３内に設置された蒸発器６、貯蔵室の外に設置された室外熱交換器７、圧縮機８で構成された冷却加温システムを有する。
【０００６】
また、膨張弁Ａ９、膨張弁Ｂ１０、膨張弁Ｃ１１、膨張弁Ｄ１２はそれぞれ通過する冷媒の圧力を低下すると共に閉塞機能を有したものであり、開閉弁Ａ１３、開閉弁Ｂ１４、開閉弁Ｃ１５、開閉弁Ｄ１６、開閉弁Ｅ１７、開閉弁Ｆ１８はそれぞれ冷媒の流れの有無を制御するものである。
【０００７】
また、冷却ファン１９は冷却加温システムに連動して駆動し、室外熱交換器７と圧縮機８を冷却するものである。
【０００８】
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。
【０００９】
全ての貯蔵室を冷却する場合、開閉弁Ｂ１４、開閉弁Ｄ１６、開閉弁Ｅ１７および膨張弁Ｄ１２を開とし、開閉弁Ａ１３、開閉弁Ｃ１５および開閉弁Ｆ１８を閉として、圧縮機８および冷却ファン１９を駆動する。圧縮機８から吐出された冷媒は、室外熱交換器７で凝縮された後、それぞれ膨張弁Ａ９、膨張弁Ｂ１０、膨張弁Ｃ１１で減圧されて、第一の室内熱交換器４、第二の室内熱交換器５、蒸発器６へ供給される。そして、第一の室内熱交換器４、第二の室内熱交換器５、蒸発器６で蒸発した冷媒が圧縮機８へ還流する。
【００１０】
このとき、第一のホット／コールド切替室１、第二のホット／コールド切替室２、コールド専用室３の内、所定の温度に達した貯蔵室は、当該する膨張弁Ａ９、膨張弁Ｂ１０、膨張弁Ｃ１１を閉塞して冷媒の供給を停止する。さらに、すべての貯蔵室が所定の温度に達すると圧縮機８の運転を停止する。
【００１１】
次に、第一のホット／コールド切替室１および第二のホット／コールド切替室２を加温し、コールド専用室３を冷却する場合、開閉弁Ａ１３、開閉弁Ｃ１５、開閉弁Ｅ１７、膨張弁Ｃ１１を開とし、開閉弁Ｂ１４、開閉弁Ｄ１６および開閉弁Ｆ１８を閉として、圧縮機８および冷却ファン１９を駆動する。圧縮機８から吐出された冷媒は、第一の室内熱交換器４、第二の室内熱交換器５および室外熱交換器７でそれぞれ凝縮した後、それぞれ膨張弁Ａ９、膨張弁Ｂ１０および膨張弁Ｄ１２で減圧されて、蒸発器６へ供給される。
【００１２】
そして、蒸発器６で蒸発した冷媒が圧縮機８へ還流する。また、コールド専用室３が所定の温度に達すると圧縮機８の運転を停止する。
【００１３】
このように、コールド専用室３を冷却する際に生じる冷媒の凝縮排熱を用いて、第一のホット／コールド切替室１および第二のホット／コールド切替室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ホット／コールド切替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２００２−１７４４７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記従来の構成では、第一のホット／コールド切替室および第二のホット／コールド切替室を加温すると同時に、コールド専用室を冷却することになる。一般に、自動販売機の商品設定温度は、コールド飲料は５℃、ホット飲料は５５℃であるため、凝縮温度６０℃以上でかつ蒸発温度−２５〜−１５℃を同時に実現する必要があり、このような高圧縮比条件では圧縮機の効率が悪いという課題があった。
【００１５】
また、第一のホット／コールド切替室および第二のホット／コールドを加温する場合、コールド専用室が所定の温度に達すると、圧縮機が停止してしまうため、ホット／コールド切替室が所定の温度に達していなくても加温機能も停止してしまうという課題があった。
【００１６】
本発明は、従来の課題を解決するもので、効率が高く容易に実現できる冷却加温システムを提案し、加温運転時の消費電力量を削減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】
【００１７】
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、商品を冷却する冷却専用システムと、ホット／コールド切替室を冷却あるいは加温する冷却加温システムを有し、冷却専用システムの凝縮器と冷却加温システムの室外熱交換器とを熱的に結合したカスケード熱交換器を構成するものである。
【００１８】
これによって、ホット／コールド切替室を加温する場合、コールド専用室の冷却とは独立して冷却加温システムを稼働できるとともに、冷却専用システムの凝縮器とカスケード接続された室外熱交換器により室外の大気熱に加えて冷却専用システムの排熱を利用して高効率運転が可能となると同時に、蒸発温度−１０〜１０℃の高温条件に維持して圧縮比を低減することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の自動販売機は、冷却専用システムを有するとともにホット／コールド切替室を冷却加温する専用の冷却加温システムを有することにより、両システムの最適化を図り、さらに冷却専用システムの排熱を利用することで、電気ヒータなどの加温効率１程度の加熱手段に比べて、２倍程度の加温効率を容易に実現することができるので、自動販売機の消費電力量を大幅に削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
請求項１に記載の発明は、商品を収納するホット／コールド切替室を有する自動販売機において、少なくとも商品を収納する室内に設置された蒸発器と商品を収納する区画の外に設置された凝縮器と冷却専用圧縮機と冷却専用膨張機構とを環状に接続した冷却専用システムを有し、前記冷却専用システムとは独立して、少なくとも前記ホット／コールド切替室内に設置された室内熱交換器と商品を収納する区画の外に設置された室外熱交換器と冷却加温システム用圧縮機と冷却加温システム用膨張機構とを環状に接続した冷却加温システムを備えた自動販売機において、前記冷却加温システムは前記冷却加温システム用圧縮機から吐出された冷媒を前記室外熱交換器から前記冷却加温システム用膨張機構および前記室内熱交換器を循環して前記冷却加温システム用圧縮機に帰還するか、あるいは前記室内熱交換器から前記冷却加温システム用膨張機構および前記室外熱交換器を循環して前記冷却加温システム用圧縮機に帰還するかのどちらかを選択する四方切替弁を備え、前記冷却加温システムの室外熱交換器と前記冷却専用システムの凝縮器とを熱的に結合したカスケード熱交換器を有するので、冷却専用システムと冷却加温システムのどちらか一方が停止した場合でも、そのまま他方の運転を継続することができるため、効率よく商品の冷却もしくは加温ができる。さらに、前記ホット／コールド切替室を加温する場合は、冷却加温システムが冷却専用システムとは別に独立して稼動することができるため、従来例のように蒸発温度を−２５〜−１５℃にする必要がなく、０〜１０℃の高温条件に維持して圧縮比の低減が図れる。これにより電気ヒータなどの加温効率が１程度の加熱手段に比べて、２倍程度の加温効率を容易に実現することができる。また、冷却加温システムの加温運転と冷却専用システムが同時に稼動する場合は、冷却加温システム側は冷却専用システムの排熱を利用することができるため、さらに高効率化を図ることができるとともに、室外熱交換器での結露を防止することができる。また冷却専用システム側も冷却加温システムとの熱の授受を介して効率を上げることができる。
【００２１】
ここで、年間を通じて冷却に設定される割合の多いホット／コールド切替室とコールド専用室を冷却専用システムで冷却するようにすれば、冷却専用システムと冷却加温システムの能力を最適に設計できるので、年間を通じて効率の良い運転ができる。
【００２２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、カスケード熱交換器を構成する冷却加温システムの加温運転時における室外熱交換器の入口配管と冷却専用システムの凝縮器配管の一部とを熱的に結合することにより、カスケード部を限定することができ冷却加温システムの冷却運転時の能力低下を抑制することができる。つまり、冷却加温システムの加温運転時は室外熱交換器（蒸発器）のカスケード熱交換部分（入口配管部分）で冷却専用システムの凝縮器の排熱回収を行い、一方、冷却加温システムの冷却運転時は互いに凝縮器として作用するので熱的に結合しない方が能力的に有利であるが、カスケード熱交換部分は室外熱交換器の出口配管部分（冷却運転時は冷媒の流れが逆転する）に限定されているので能力低下を抑えることができる。
【００２３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、カスケード熱交換器を構成する冷却加温システムの加温運転時における室外熱交換器の入口配管と冷却専用システムの凝縮器配管の上部配管とを熱的に結合することにより、上述の請求項２に記載の効果に加えて、冷却専用システムの運転停止時にもサーモサイフォン効果により、冷却加温システムの室外熱交換器の入口配管付近が暖まり、熱回収ができるので効率的に有利であるとともに、室外熱交換器での結露を防止することができる。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の発明において、カスケード熱交換器を構成する冷却専用システムの凝縮器配管を外管、冷却加温システムの加温運転時における室外熱交換器の入口配管を内管とする二重管で構成することにより、加温運転時の室外熱交換器入口配管の結露を防止することができる。
【００２５】
請求項５に記載の発明は、請求項２から４のいずれか一項に記載の発明において、ホット／コールド切替室を加温する電気ヒータを有し、冷却加温システムのカスケード熱交換器の出口配管に結露センサーを取り付け、結露を一定時間検知すると冷却加温システムを停止して前記電気ヒータによる加温に切替えることにより、加温運転時に最も結露しやすい室外熱交換器の入口配管の結露を検知した場合は、電気ヒータによる加温に切替えて室外熱交換器全体の結露を防止することができる。
【００２６】
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。
【００２７】
（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の冷媒回路図である。
【００２８】
図１において、本発明の自動販売機は、第一のホット／コールド切替室１、第二のホット／コールド切替室２、コールド専用室３からなる貯蔵室を備え、冷却加温システム用圧縮機２０、第一のホット／コールド切替室１内に設置された室内熱交換器４、貯蔵室の外に設置された室外熱交換器２１、冷却時と加温時に冷媒流路を切り替える四方切替弁２２、冷却加温システム用膨張機構としての冷却用キャピラリチューブ２３、加温用キャピラリチューブ２４、ドライヤ２５からなり、第一のホット／コールド切替室１の冷却と加温を専用に行う冷却加温システム２６を有するとともに、冷却専用圧縮機２７、第二のホット／コールド切替室２内に設置された第一の蒸発器２８、コールド専用室３内に設置された第二の蒸発器２９、第一の膨張弁３０、第二の膨張弁３１、室外に設けた凝縮器３２からなり、第二のホット／コールド切替室２とコールド専用室３を専用に冷却する冷却専用システム３３を有する。
【００２９】
また、室内熱交換器４と室外熱交換器２１は２本の並列する配管で結ばれており、一方は冷却用キャピラリチューブ２３と冷却用逆止弁３４、ドライヤ２５が直列に接続され、他方は加温用キャピラリチューブ２４と加温用逆止弁３５が直列に接続されている。
【００３０】
ここで、冷却用逆止弁３４はドライヤ２５から冷却用キャピラリチューブ２３に冷媒が流れる方向を正方向とし、冷却用キャピラリチューブ２３からドライヤ２５へ向かう逆方向には流れないように設置される。また、加温用逆止弁３５は加温用キャピラリチューブ２４から室外熱交換器２１へ冷媒が流れる方向を正方向とし、室外熱交換器２１から加温用キャピラリチューブ２４へ向かう逆方向には流れないように設置される。
【００３１】
また、冷却加温システム用圧縮機２０は、図示しない断熱カバー内に設置され、図示しないコンプファンを備えるとともに、室内熱交換器４、第一の蒸発器２８、第二の蒸発器２９、室外熱交換器２１及び凝縮器３２にはそれぞれ独立の送風ファン３６、３７、３８、３９が備えられている。
【００３２】
さらに、第一のホット／コールド切替室１内には第一の電気ヒータ４０、第二のホット／コールド切替室２内には第二の電気ヒータ４１が備えられている。第一の電気ヒータ４０は、後述の結露発生時に冷却加温システム２６に代わって第一のホット／コールド切替室１を加温する。また、第二の電気ヒータ４１は、第二のホット／コールド切替室２を加温するためのものである。
【００３３】
図２は、同実施の形態における自動販売機のカスケード熱交換器の構成図である。
【００３４】
カスケード熱交換器４２は凝縮器３２の上部に配置され、室外熱交換器２１と凝縮器３２に接続されている。カスケード熱交換器４２は冷却加温システム２６の室外熱交換器の入口側配管（加温時）の一部と冷却専用システムの凝縮器出口側配管の一部とを溶接などにより直接的に結合されたものであり、残りの配管は室外熱交換器２１及び凝縮器３２としてフィンアンドチューブ式熱交換器により構成されている。
【００３５】
本実施の形態では、室外熱交換器２１及び凝縮器３２とカスケード熱交換器４２は、便宜上区別した表現をしているが、冷凍サイクルの作用上、蒸発器及び凝縮器の範囲はカスケード熱交換器も含んだものとなる。従って、図２の場合、室外熱交換器２１が蒸発器または凝縮器として作用する範囲はＣからＤまでであり、冷却専用サイクル３３の凝縮作用範囲はＡからＢまでである。
【００３６】
カスケード熱交換器４２から室外熱交換器２１を結ぶ配管上に結露センサー４３が配置されている。
【００３７】
以上のように構成された自動販売機について、以下その動作、作用を説明する。
【００３８】
冷却加温システム２６が加温運転する場合は、室外熱交換器２１は蒸発器として作用するため、冷媒の流れはカスケード熱交換器４２のＡから流入し室外熱交換器２１を通ってＢに抜ける。一方、冷却専用システム３３の冷媒の流れは凝縮器３２のＣから流入しカスケード熱交換器４２を通ってＤに抜ける。この時、冷却専用システム３３の凝縮熱の一部がカスケード熱交換器４２で排熱として冷却加温システム２６に回収されるため、冷却加温システム２６の加熱効率が上がる。また、同時に冷却専用システム３３の過冷却が促進されるため、冷却専用システム３３の冷却能力の向上も図れる。
【００３９】
また、冷却専用システム３３が運転停止している間も、凝縮器３２に溜まった液冷媒が余熱で温められて蒸発上昇し（サーモサイフォン現象）、凝縮器３２の上部に配されたカスケード熱交換器４２で冷却加温システム２６の蒸発液冷媒に吸熱され排熱として回収される。
【００４０】
冷却加温システム２６が加温運転する場合は、室外熱交換器２１は蒸発器として作用するため、外気条件によりカスケード熱交換器４２の冷媒入口（Ａ）から室外熱交換器２１の冷媒出口（Ｂ）まで結露領域となる。
【００４１】
しかし、カスケード熱交換器４２は冷却専用システム３３の排熱により温められているので結露は発生しにくく、最も結露しやすいポイントは結露センサー４３が配置されたカスケード熱交換器４２出口（室外熱交換器２１入口）である。従って、このポイントの結露の有無を検知すればシステム上で結露が発生しているかどうかの判定ができる。結露センサー４３で結露を検知すれば冷却加温システム２６の加温運転を停止して第一の電気ヒータ４０により第一のホット／コールド切替室１を加温する。これは結露水により自販機の設置床面が濡れるのを防止するためである。
【００４２】
次に冷却加温システム２６が冷却運転する場合について説明する。冷却運転時は、室外熱交換器２１は凝縮器として作用するため、冷媒の流れは加温運転時とは逆になり、室外熱交換器２１のＢから流入しカスケード熱交換器４２を通ってＡに抜ける。一方、冷却専用システム３３の冷媒の流れは変わらない。この場合は、両システムとも室外の熱交換器は凝縮器として作用するため、互いに熱的結合があると放熱能力が下がり不利となる。本実施の形態では、カスケード熱交換器４２と熱交換器とを分離して熱結合を限定しているので両システムの放熱能力の低下を抑えることができる。
【００４３】
以上のように、本実施の形態１の自動販売機は、冷却加温システム２６とは独立した冷却専用システム３３を用いるとともに、冷却専用システムの凝縮器３２と冷却加温システムの室外熱交換器２１とを熱的に結合したカスケード熱交換器４２を用いることにより、冷却専用システムまたは冷却加温システムのどちらか一方が停止した場合でも、そのまま他方の運転を継続することができるため、効率よく商品の冷却もしくは加温ができる。
【００４４】
さらに、第一のホット／コールド切替室１を加温する場合は、冷却加温システムが冷却専用システムとは別に独立して稼動することができるため、蒸発温度を０〜１０℃の高温条件に維持して圧縮比の低減が図れ、加熱効率の向上が図れる。また、冷却加温システムの加温運転と冷却専用システムが同時に稼動する場合は、冷却加温システム側は冷却専用システムの排熱を利用することができるためさらに高効率化を図ることができるとともに、室外熱交換器での結露を防止することができる。また冷却専用システム側も過冷却を促進し効率を上げることができる。
【００４５】
また、本実施の形態では、カスケード熱交換器４２を構成する冷却加温システム２６の加温運転時における室外熱交換器２１（蒸発器）の入口配管と冷却専用システム３３の凝縮器配管の一部とを熱的に結合することにより、冷却加温システムの加温運転時は室外熱交換器（蒸発器）のカスケード熱交換部分（入口配管部分）で冷却専用システムの凝縮器の排熱回収を行い加温効率を上げることができる。
【００４６】
一方、冷却加温システムの冷却運転時は互いに凝縮器として作用するので熱的に結合しない方が能力的に有利であるが、カスケード熱交換部分は室外熱交換器の出口配管部分（冷却運転時は冷媒の流れが逆転する）に限定されているので能力低下を抑えることができる。
【００４７】
また、本実施の形態では、カスケード熱交換器４２を構成する冷却加温システム２６の加温運転時における室外熱交換器２１（蒸発器）の入口配管と冷却専用システム３３の凝縮器配管の上部配管とを熱的に結合することにより、冷却専用システムの運転停止時にもサーモサイフォン効果により、冷却加温システムの室外熱交換器（蒸発器）の入口配管付近が暖まり、熱回収ができるので効率的に有利であるとともに、室外熱交換器での結露を防止することができる。ここで、カスケード熱交換器４２は凝縮器３２の上部に配置しているので、室外熱交換器２１（蒸発器）の入口配管は凝縮器３２の上部配管と熱的に結合されることになる。
【００４８】
さらに、本実施の形態では、第一のホット／コールド切替室１を加温する第一の電気ヒータ４０を有し、冷却加温システム２６のカスケード熱交換器４２の出口配管に結露センサー４３を取り付け、結露を一定時間検知すると冷却加温システムを停止して第一の電気ヒータによる加温に切替えることにより、加温運転時に最も結露しやすいカスケード熱交換器の出口配管（室外熱交換器（蒸発器）の入口配管）の結露を検知した場合は、第一の電気ヒータによる加温に切替えて室外熱交換器全体の結露を防止することができる。
【００４９】
尚、本実施の形態では、冷却専用システムの凝縮器３２と冷却加温システムの室外熱交換器２１を熱的に結合したカスケード熱交換器４２は、冷却加温システム２６の室外熱交換器の入口側配管（加温時）と冷却専用システムの凝縮器出口側配管が溶接などにより直接的に結合された構成としている。
【００５０】
ここで、熱的に結合したカスケード熱交換器の「熱的に結合した」という意味は、室外熱交換器２１と凝縮器３２の配管の一部を溶接などにより直接的に結合してあれば、残りを熱的に結合しない構成であっても熱的に結合したカスケード熱交換器とみなしている。
【００５１】
さらに、図１に示すように、室外熱交換器２１と凝縮器３２をフィンアンドチューブ式熱交換器などで別々に構成したものであっても、連ねて配置し送風ファン３９により空気を媒体とした間接的な熱伝達を行う構成であれば「熱的に結合した」カスケード熱交換器とみなしている。この場合、送風ファン３９を風上に配置し空気が凝縮器３２から室外熱交換器２１に流れる構成としている。
【００５２】
また、フィンアンドチューブ式熱交換器を独立した２パス構成にし、それぞれのパスに冷却加温システムと冷却専用システムの配管を接続した構成や、実施の形態２で説明するような二重管の構成であっても「熱的に結合した」カスケード熱交換器とみなしている。
【００５３】
（実施の形態２）
図３（ａ）は、本発明の実施の形態２における自動販売機のカスケード熱交換器の構造図であり、図３（ｂ）は、同実施の形態における図３（ａ）のＸ−Ｙ線断面図である。
【００５４】
図３において、カスケード熱交換器４３は、冷却専用システム３３の凝縮器の出口配管を外管４５、冷却加温システムの室外熱交換器（蒸発器）の入口配管を内管４６とする二重管により構成され、熱的に結合された構成になっている。冷却専用システム３３の冷媒は外管４５と内管４６の間の空間を流れ、冷却加温システム２６の冷媒は内管の内側を流れる。内管４６は図示しないスペーサー等により外管４５の内側に保持される。外管４５と内管４６はカスケード熱交換器４４の両端で分離される構成になっている。
【００５５】
以上のように構成された自動販売機について、以下その動作、作用を説明する。
【００５６】
冷却加温システム２６が加温運転する場合は、室外熱交換器２１は蒸発器として作用する。このためカスケード熱交換器４４の内管４６中を流れる冷媒は、冷却専用システム（凝縮器）３３の外管４５中を流れる冷媒と熱交換し、両システムの効率向上に寄与するとともに、蒸発器として作用する内管４６は空気と接触せず、また冷却専用システム３３から凝縮作用による凝縮熱が放出されるため、外管４５の表面温度を露点温度以上に保持することができ、結露を防止することができる。
【００５７】
尚、実施の形態１と２では、冷却加温システム２６の室外熱交換器（蒸発器）の入口配管と冷却専用システム３３の凝縮器の出口配管とを熱的に結合したカスケード熱交換器について説明しているが、凝縮器については出口配管に限定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上のように、本発明にかかる冷却加温システム及び冷却専用システムを用いた自動販売機は、冷却専用システムの排熱を冷却加温システムの加温に利用し、加温効率を向上させることが可能となり、ホット飲料とコールド飲料を切り替えて保存するショーケースや少量の給湯を行うカップ自販機などの加温および冷却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】
【００５９】
【図１】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２】同実施の形態における自動販売機のカスケード熱交換器の構成図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態２における自動販売機のカスケード熱交換器の構造図（ｂ）同実施の形態における図３（ａ）のＸ−Ｙ線断面図
【図４】従来の自動販売機の冷媒回路図
【符号の説明】
【００６０】
１    第一のホット／コールド切替室
２    第二のホット／コールド切替室
４    室内熱交換器
２０  冷却加温システム用圧縮機
２１  室外熱交換器
２２  四方切替弁
２３，２４  冷却加温システム用膨張機構
２６  冷却加温システム
２７  冷却専用圧縮機
２８  第一の蒸発器
２９  第二の蒸発器
３０，３１  冷却専用膨張機構
３２  凝縮器
３３  冷却専用システム
４０  第一の電気ヒータ
４１  第二の電気ヒータ
４２，４４  カスケード熱交換器
４３  結露センサー
４５  外管
４６  内管
【図１】
2007102682.tif 000003
【図２】
2007102682.tif 000004
【図３】
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【図４】
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