(57)【要約】  【課題】冷却／加温を同一の圧縮機で実現する為に圧縮機の運転条件に着目して信頼性を向上させ、加温時の消費電力量を削減でき、省エネルギー化を実現する圧縮機および自動販売機を提供する。  【解決手段】冷却運転と加温運転とを切替え可能な冷却加温サイクル１１０に備えられた冷温用圧縮機１０９は、複数の回転数で運転されるインバータ圧縮機であり、冷却加温サイクル１１０には冷媒としてＲ６００ａが封入されており、冷却加温サイクル１１０が加温運転時の最高運転回転数を冷却運転時の最高運転回転数より低くすることで、圧縮機内部での耐荷重性や高圧配管の耐久性を確保でき、冷温用圧縮機の信頼性を向上させ、さらに圧縮機の消費電力量を大幅に低減することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却運転と加温運転とを切替え可能な冷却加温サイクルに用いる冷温用の圧縮機であって、密閉容器と、前記密閉容器の内部に備えられた電動圧縮要素とを有し、冷媒としてＲ６００ａが適用され、かつ、インバータ駆動回路により複数の回転数で運転されるとともに、加温運転時の前記インバータ駆動回路による最高運転回転数を冷却運転時の前記インバータ駆動回路による最高運転回転数より低い回転数とした圧縮機。
【請求項２】
加温運転時の最高運転回転数における冷媒循環量が、冷却運転時の最高運転回転数における冷媒循環量と近似する程度に、加温運転時の最高運転回転数を冷却運転時の最高運転回転数よりも低くした請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
加温運転時における電動圧縮要素に備えられたバルブ機構に付加される応力もしくは衝撃を緩和する程度に、加温運転時の最高運転回転数を冷却運転時の最高運転回転数よりも低くした請求項１に記載の圧縮機。
【請求項４】
冷却運転時の最高運転回転数に対する加温運転時の最高運転回転数の比率が０．５以上０．９以下の範囲である請求項１から３のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項５】
密閉容器の内部空間が冷却加温サイクルの低圧側となる請求項１から４のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項６】
密閉容器内にコイルばねを介して電動圧縮要素を弾性支持するものであって、前記電動圧縮要素はシリンダを形成するブロックと、前記シリンダ内で往復運動するピストンとを備えた往復動型である請求項１から５のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項７】
商品を収納し、室温を切替えられる冷却／加温切替室と、前記冷却／加温切替室の冷却または加温を行う為に冷却運転と加温運転とを切替え可能な冷却加温サイクルとを備え、前記冷却加温サイクルには請求項１から６のいずれか一項に記載の圧縮機が備えられた自動販売機。
【請求項８】
圧縮機の密閉容器の外側には前記密閉容器を覆うカバーが備えられた請求項７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あるい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加温を行う自動販売機および、このような自動販売機等に適用される圧縮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７は従来の自動販売機の冷媒回路図である。
【０００５】
図７に示すように、従来の自動販売機は、冷却／加温切替室１、冷却専用室２、第二の冷却専用室３からなる貯蔵室４を備え、冷却／加温切替室１内に設置された室内熱交換器５、冷却専用室２内に設置された蒸発器６、第二の冷却専用室３内に設置された第二の蒸発器７、貯蔵室４の外に設置された室外熱交換器８、圧縮機９で構成された冷却加温サイクル１０を有する。
【０００６】
また、膨張弁Ａ１１、膨張弁Ｂ１２、膨張弁Ｃ１３はそれぞれ通過する冷媒の圧力を低下させるとともに閉塞機能を有したものであり、開閉弁Ａ１４、開閉弁Ｂ１５、開閉弁Ｃ１６、開閉弁Ｄ１７はそれぞれ冷媒の流れの有無を制御するものである。
【０００７】
以上のように構成された自動販売機について、以下その動作を説明する。
【０００８】
冷却／加温切替室１を冷却する場合、開閉弁Ａ１４と開閉弁Ｄ１７を開とし、開閉弁Ｂ１５と開閉弁Ｃ１６を閉として、圧縮機９を駆動する。圧縮機９から吐出された冷媒は、室外熱交換器８で凝縮された後、それぞれ膨張弁Ａ１１、膨張弁Ｂ１２、膨張弁Ｃ１３で減圧されて、室内熱交換器５、蒸発器６、第二の蒸発器７へ供給される。そして、室内熱交換器５、蒸発器６、第二の蒸発器７で蒸発した冷媒が圧縮機９へ還流する。
【０００９】
このとき、冷却／加温切替室１、冷却専用室２、第二の冷却専用室３のうち所定の温度に達した貯蔵室４は、当該する膨張弁Ａ１１、膨張弁Ｂ１２、膨張弁Ｃ１３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４が所定の温度に達すると圧縮機９の運転を停止する。
【００１０】
次に、冷却／加温切替室１を加温する場合、開閉弁Ａ１４と開閉弁Ｄ１７および膨張弁Ａ１１を閉とし、開閉弁Ｂ１５と開閉弁Ｃ１６を開として、圧縮機９を駆動する。圧縮機９から吐出された冷媒は、室内熱交換器５で一部が凝縮し、再度室外熱交換器８で凝縮された後、それぞれ膨張弁Ｂ１２、膨張弁Ｃ１３で減圧されて、蒸発器６、第二の蒸発器７へ供給される。そして、蒸発器６、第二の蒸発器７で蒸発した冷媒が圧縮機９へ還流する。
【００１１】
また、冷却専用室２、第二の冷却専用室３のうち所定の温度に達した貯蔵室４は、当該する膨張弁Ｂ１２、膨張弁Ｃ１３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４が所定の温度に達すると圧縮機９の運転を停止する。
【００１２】
ここで、冷却専用室２および第二の冷却専用室３を冷却する際に生じる冷媒の凝縮廃熱を用いて、冷却／加温切替室１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冷却／加温切替室１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】特開平５−２３３９４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記従来の構成では、冷却飲料の温度が約５℃、加温飲料の温度が約５５℃の自動販売機において、冷却／加温切替室を単一の圧縮機で実現するためには、蒸発温度−４０℃〜＋１０℃でかつ凝縮温度４０℃〜７０℃の範囲といった厳しい条件の下で使用可能な圧縮機を新たに開発する必要があるという課題を有していた。
【００１４】
また、上記課題に加え、自動販売機という戸外に設置する冷却加温サイクルに搭載する為、十分に信頼性が高く、かつ近年の地球温暖化を抑制する為に省エネルギー化を実現できるよう消費電力を低減した圧縮機および冷凍システムを開発する必要があるという課題を有していた。
【００１５】
また、従来用いられていた冷媒である低沸点冷媒であるＲ４０７ＣやＲ２９０やＣＯ２といった冷媒を用いて単一の圧縮機で冷却加温サイクルを実現しようと、加温時の高圧圧力および圧縮機の内部の温度が非常に高くなり、圧縮機内部での耐荷重性や高圧配管の耐久性の低下、または内部部品の温度劣化等が発生しやすくなることから圧縮機の信頼性を確保することが難しかった。こういった信頼性の確保の課題は、特に戸外に設置される為に外気温度の大きな変動下に設置される自動販売機に搭載される場合には、より顕著となる。一方で、高沸点冷媒として冷蔵庫等に一般的に使用されているＲ１３４ａを用いた場合でも、Ｒ６００ａと比較すると倍程度の高圧圧力となり、圧縮機の内部温度も高くなるものであった。
【００１６】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、冷却／加温を同一の圧縮機で実現する為に圧縮機の運転条件に着目して信頼性を向上させ、加温時の消費電力量を削減でき、省エネルギー化を実現する圧縮機および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、本発明の圧縮機は、冷却運転と加温運転とを切替え可能な冷却加温サイクルに用いる冷温用の圧縮機であって、密閉容器と、前記密閉容器の内部に備えられた電動圧縮要素とを有し、冷媒としてＲ６００ａが適用され、かつ、インバータ駆動回路により複数の回転数で運転されるとともに、加温運転時の前記インバータ駆動回路による最高運転回転数を冷却運転時の前記インバータ駆動回路による最高運転回転数より低い回転数としたものである。
【００１８】
これによって、冷却／加温を単一の圧縮機で実現した場合でも、高圧圧力が非常に小さいＲ６００ａを用いることで、圧縮機内部での耐荷重性や高圧配管の耐久性を確保でき、また圧縮機内部の温度上昇も抑えることができる。
【００１９】
さらに、冷却加温サイクルの運転条件の中でも最も高圧圧力が高くなる為に圧縮機の信頼性上において厳しい条件となる加温運転時において、インバータ圧縮機の最高運転回転数を、冷却運転時の最高運転回転数より低くすることで、加温運転時における信頼性をより向上させることが可能となる。
【００２０】
また、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実現することができ、さらに冷却運転時および加温運転時のどちらの運転条件においてもインバータ駆動によって圧縮機が運転されることで、高負荷時には高い回転数で運転して冷凍能力の増大を図った上で、低負荷時には低い回転数で連続運転でき、消費電力の大幅な低減を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の圧縮機は、冷却／加温を単一の圧縮機で実現した上で、冷温用圧縮機の信頼性を向上させることができ、さらに圧縮機の消費電力量を大幅に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
請求項１に記載の発明は、冷却運転と加温運転とを切替え可能な冷却加温サイクルに用いる冷温用の圧縮機であって、密閉容器と、前記密閉容器の内部に備えられた電動圧縮要素とを有し、冷媒としてＲ６００ａが適用され、かつ、インバータ駆動回路により複数の回転数で運転されるとともに、加温運転時の前記インバータ駆動回路による最高運転回転数を冷却運転時の前記インバータ駆動回路による最高運転回転数より低い回転数としたものである。
【００２３】
これによって、冷却／加温を単一の圧縮機で実現した場合でも、高圧圧力が非常に小さいＲ６００ａを用いることで、圧縮機内部での耐荷重性や高圧配管の耐久性を確保でき、また圧縮機内部の温度上昇も抑えることができる。
【００２４】
さらに、冷却加温サイクルの運転条件の中でも最も高圧圧力が高くなる為に圧縮機の信頼性上において厳しい条件となる加温運転時において、インバータ圧縮機の最高運転回転数を、冷却運転時の最高運転回転数より低くすることで、加温運転時における信頼性をより向上させることが可能となる。
【００２５】
また、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実現することができ、さらに冷却運転時および加温運転時のどちらの運転条件においてもインバータ駆動によって圧縮機が運転されることで、高負荷時には高い回転数で運転して冷凍能力の増大を図った上で、低負荷時には低い回転数で連続運転でき、消費電力の大幅な低減を図ることが可能となる。
【００２６】
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、加温運転時の最高運転回転数における冷媒循環量が、冷却運転時の最高運転回転数における冷媒循環量と近似する程度に、加温運転時の最高運転回転数を冷却運転時の最高運転回転数よりも低くしたものである。
【００２７】
これによって、蒸発温度が高い加温運転で冷媒循環量が増大して電動圧縮要素に備えられたバルブにかかる応力やバルブの開閉距離が大きくなり、バルブへの負担が増大することに加え、多量の冷媒を圧縮する為に圧縮時の負荷が増大することでクランクシャフトや軸受等の摺動条件が厳しくなることが避けられ、信頼性の高い冷却加温サイクルを提供することができる。
【００２８】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、加温運転時における電動圧縮要素に備えられたバルブ機構に付加される応力もしくは衝撃を緩和する程度に、加温運転時の最高運転回転数を冷却運転時の最高運転回転数よりも低くしたものである。
【００２９】
これによって、電動圧縮要素に備えられたバルブ機構である吸入リードや吐出リードに付加される応力もしくは衝撃がその耐久信頼性を確保できる程度に緩和され、冷温用圧縮機の信頼性を向上させることができ、信頼性の高い冷却加温サイクルを提供することができる。
【００３０】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、圧縮機の冷却運転時の最高運転回転数に対する加温運転時の最高運転回転数の比率が０．５以上０．９以下の範囲としたものであり、冷却運転時に対する加温運転時の冷媒循環量の増加の比率に合わせて最高運転回転数の比率を設定しているため、請求項１から３のいずれか一項に記載の効果に加えてさらに確実に冷温用圧縮機の信頼性を向上させることができ、信頼性の高い冷却加温サイクルを提供することができる。
【００３１】
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おいて、密閉容器を備え、前記密閉容器の内部空間が冷却加温サイクルの低圧側となるものであり、冷却加温サイクル内への冷媒封入量を抑制することができるため、請求項１から４のいずれか一項に記載の効果に加えて可燃性冷媒であるＲ６００ａを用いた場合でも防爆性が高く安全性が高い冷却加温サイクルを提供することができる。
【００３２】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明において、密閉容器内にコイルばねを介して電動圧縮要素を弾性支持するものであって、前記電動圧縮要素はシリンダを形成するブロックと、前記シリンダ内で往復運動するピストンとを備えた往復動型圧縮機としたものであり、ロータリ型やスクロール型といった回転式の圧縮機と比較して、低回転時の効率を大幅に向上させることができる為、特に冷却運転時や低負荷運転における消費電力を低減することができるので、一般に戸外に備えられている為に外気温の大きな変動にさらされ、消費電力も大きくなりがちな自動販売機において、夜間等の低負荷運転における消費電力を抑え、省エネルギー化を実現することができる。
【００３３】
また、電動圧縮要素から密閉容器へ伝播する振動をコイルばねにより低減できるため、自動販売機への振動伝達を低減できることとなり、振動に起因する配管や冷却加温サイクルの耐久性の低下を抑え、信頼性の高い自動販売機を提供することができる。
【００３４】
請求項７に記載の発明は、商品を収納し、室温を切替えられる冷却／加温切替室と、前記冷却／加温切替室の冷却または加温を行う為に冷却運転と加温運転とを切替え可能な冷却加温サイクルとを備え、前記冷却加温サイクルには請求項１から６のいずれか一項に記載の圧縮機が備えられた自動販売機である。
【００３５】
これによって、冷却／加温を同一の圧縮機で実現した上で、圧縮機内部での耐荷重性や冷却加温サイクルの高圧配管の耐久性を確保できるので自動販売機の信頼性を向上させることができ、さらに自動販売機の消費電力量を大幅に低減することができる。
【００３６】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、圧縮機の密閉容器の外側に断熱カバーが備えられたものである。
【００３７】
これによって、低外気温時に冷温用圧縮機全体の温度低下を防止することができる。従って、加温運転時の冷温用圧縮機の吸入ガス温度の低下を防ぐことができるため、冷温用圧縮機の効率低下を防止して冷却加温サイクルの消費電力を抑えることができる。
【００３８】
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。なお、従来例または先に示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。また、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。
【００３９】
（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、図２は同実施の形態における冷温用圧縮機の断面図である。
【００４０】
図１、図２において、本発明の自動販売機は、冷却／加温切替室１０１、冷却専用室１０２、第二の冷却専用室１０３からなる貯蔵室１０４を備え、冷却／加温切替室１０１内に設置された室内熱交換器１０５、冷却専用室１０２内に設置された蒸発器１０６、第二の冷却専用室１０３内に設置された第二の蒸発器１０７、貯蔵室１０４の外に設置された室外熱交換器１０８、冷温用圧縮機１０９で構成された冷却加温サイクル１１０を有する。
【００４１】
ここで、冷却加温サイクル１１０には温暖化係数の低い炭化水素系冷媒であるＲ６００ａを封入している。
【００４２】
また、膨張弁Ａ１１１、膨張弁Ｂ１１２、膨張弁Ｃ１１３はそれぞれ通過する冷媒の圧力を低下させるとともに閉塞機能を有したものであり、開閉弁Ａ１１４、開閉弁Ｂ１１５、開閉弁Ｃ１１６、開閉弁Ｄ１１７はそれぞれ冷媒の流れの有無を制御するものである。
【００４３】
次に、冷温用圧縮機１０９の構成について説明する。
【００４４】
圧延鋼板を深絞りにより成形してなるすり鉢状の下容器１２０と逆すり鉢状の上容器１２１を係合し、係合部分を全周溶接して密閉容器１２２が形成される。密閉容器１２２の下部には、冷凍機油１２４として鉱油を貯留しているとともに、電動圧縮要素１３０が配置されている。電動圧縮要素１３０は、密閉容器１２２の底部にコイルばね１３２を介して弾性支持されている。
【００４５】
電動圧縮要素１３０は、ブロック１３４の下方に固定されインバータ駆動回路（図示せず）とつながっている固定子１３６と、永久磁石を内蔵し主軸部１３８の下方に固定された回転子１４０から構成され、インバータ駆動用の電動モータを形成しており、インバータ駆動回路によって、商用電源周波数を下回る運転周波数を含む複数の運転周波数で駆動される。
【００４６】
また、電動圧縮要素１３０は、シリンダ１４２を形成するブロック１３４と、シリンダ１４２のボア孔１４３内に往復自在に嵌入されたピストン１４４と、ブロック１３４の軸受１４６に軸支される主軸部１３８と偏芯軸部１４８からなるクランクシャフト１５０と、偏芯軸部１４８とピストン１４４を連結するコンロッド１５２とを備えており、クランクシャフト１５０の回転運動がピストン１４４の往復運動に変換される。
【００４７】
これに伴い、ピストン１４４とボア孔１４３内とで形成される圧縮室１５１の空間体積が、ピストン１４４の往復運動により増減変化することで、密閉容器１２２内の内部空間１２２ａに充満している冷媒は、吸入マフラー１５２の吸入口１５３から吸込まれ、シリンダヘッド１５４の内部に設けられたバルブ（図示せず）を介して圧縮室１５１内にて吸入、圧縮された後、吐出細管１５６、密閉容器１２２に備えられた吐出配管である吐出チューブ１５７を経て、密閉容器１２２外に吐出される。
【００４８】
このように、本実施の形態の冷温用圧縮機１０９は、密閉容器１２２の内部空間が冷却加温サイクル１１０の低圧側となり、電動圧縮要素１３０によって圧縮が行われた後の吐出細管１５６、吐出チューブ１５７は冷却加温サイクル１１０の高圧側となるような内部低圧型の圧縮機である。
【００４９】
以上のように構成された自動販売機について、以下その動作を説明する。
【００５０】
冷却／加温切替室１０１を冷却する場合、開閉弁Ａ１１４と開閉弁Ｄ１１７を開とし、開閉弁Ｂ１１５と開閉弁Ｃ１１６を閉として、冷温用圧縮機１０９を駆動する。冷温用圧縮機１０９から吐出された冷媒は、室外熱交換器１０８で凝縮された後、それぞれ膨張弁Ａ１１１、膨張弁Ｂ１１２、膨張弁Ｃ１１３で減圧されて、室内熱交換器１０５、蒸発器１０６、第二の蒸発器１０７へ供給される。そして、室内熱交換器１０５、蒸発器１０６、第二の蒸発器１０７で蒸発した冷媒が冷温用圧縮機１０９へ還流する。
【００５１】
このとき、冷却／加温切替室１０１、冷却専用室１０２、第二の冷却専用室１０３のうち所定の温度に達した貯蔵室１０４は、当該する膨張弁Ａ１１１、膨張弁Ｂ１１２、膨張弁Ｃ１１３を閉塞して冷媒の供給を停止する。この時、立ち上がり運転時よりも必要な冷凍能力が少ない場合には、インバータ駆動回路によって、必要な冷凍能力に見合う程度の低回転にて圧縮機を運転することで能力調節を行う。さらに、すべての貯蔵室１０４が所定の温度に達すると冷温用圧縮機１０９の運転を停止する。
【００５２】
また、例えば外気温度３０℃でプルダウンする場合は、通常３００Ｗ程度で冷却する必要がある。この場合、冷温用圧縮機１０９は蒸発温度−３０℃程度、凝縮温度５０℃程度の圧力条件で、冷却時の最高回転数である例えば７２ｒｐｓの高回転で連続運転するように制御される。そして貯蔵室１０４内の温度が下降するに伴って、冷温用圧縮機１０９の回転数を２９ｒｐｓまで順次低下させて能力調整を行う。
【００５３】
次に、冷却／加温切替室１０１を加温する場合、開閉弁Ａ１１４と開閉弁Ｄ１１７および膨張弁Ａ１１１を閉とし、開閉弁Ｂ１１５と開閉弁Ｃ１１６を開として、冷温用圧縮機１０９を駆動する。冷温用圧縮機１０９から吐出された冷媒は、まず室内熱交換器１０５で吐出後の最も高温状態の冷媒の一部が凝縮し、再度室外熱交換器１０８で凝縮された後、それぞれ膨張弁Ｂ１１２、膨張弁Ｃ１１３で減圧されて、蒸発器１０６、第二の蒸発器１０７へ供給される。そして、蒸発器１０６、第二の蒸発器１０７で蒸発した冷媒が冷温用圧縮機１０９へ還流する。
【００５４】
このとき、冷却／加温切替室１０１が所定の温度に達すると冷温用圧縮機１０９の運転を停止する。
【００５５】
また、例えば外気温度１５℃でプルアップする場合は、通常４００Ｗ程度で加温する必要がある。この場合、冷温用圧縮機１０９は蒸発温度５℃程度、凝縮温度６５℃程度の圧力条件で、加温時の最高回転数である例えば５４ｒｐｓ程度の回転数で連続運転するように制御される。そして冷却／加温切替室１０１内の温度が上昇するに伴って、冷温用圧縮機１０９の回転数を２９ｒｐｓまで順次低下させて能力調整を行う。
【００５６】
ここで、冷却専用室１０２および第二の冷却専用室１０３を冷却する際に生じる冷媒の凝縮廃熱を用いて、冷却／加温切替室１０１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冷却／加温切替室１０１を加温する場合に比べて、消費電力量を大幅に削減することができる。
【００５７】
このように、立ち上がり運転の際は高い回転数で冷温要圧縮機１０９を運転するが、定常運転時は、商用電源周波数よりも低く最低回転数では２９ｒｐｓ程度までの低回転数での運転を行う為、本発明のような往復動型の圧縮機を用いることで、ロータリ型やスクロール型といった回転式の圧縮機と比較して、低回転時の効率を大幅に向上させることができる為、特に冷却運転時や低負荷運転における消費電力を低減することができるので、一般に戸外に備えられている為に外気温の大きな変動にさらされ、消費電力も大きくなりがちな自動販売機において、夜間等の低負荷運転における消費電力を抑え、省エネルギー化を実現することができる。
【００５８】
また、冷却／加温切替室１０１を加温する場合は、冷却／加温切替室１０１を冷却する場合に比べて蒸発温度が高いため、冷媒の密度も高くなり冷却加温サイクル１１０中の冷媒循環量が増大する。このように冷媒循環量が増大すると、例えば冷温用圧縮機１０９内の冷媒流路に備えられた吸入側のバルブである吸入リードや吐出側のバルブである吐出リードなどのバルブ機構（図示せず）にかかる応力、衝撃やバルブの開閉距離も大きくなり、バルブへの負担が増大することに加え、多量の冷媒を圧縮する為に圧縮時の負荷が増大することでクランクシャフト１５０や軸受１４６等の摺動条件が厳しくなり、より信頼性の低下が懸念される。
【００５９】
しかしながら本実施の形態においては、高圧圧力が大幅に低減できるＲ６００ａ冷媒を用いた上で、さらに冷温用圧縮機１０９の冷却運転時の最高運転回転数に対する加温運転時の最高運転回転数を低く設定し、さらにこれらの比率を冷媒循環量の増加の比率に合わせて０．７から０．９の範囲とし、冷却加温サイクル１１０中の冷媒循環量の過大化を防ぐことで、シリンダヘッド１５４の内部に設けられたバルブ等の摺動部品の破損を防止して冷温用圧縮機１０９の信頼性を向上させることができる。
【００６０】
具体的には、例えば冷却運転時の回転周波数が最高回転数で７２ｒｐｓとした場合でも、加温運転時の最高回転周波数は冷却運転時の最高回転数７２ｒｐｓの８０％（冷却運転時の最高回転数に対する加温運転時の最高回転数の比率は０．８）である６０ｒｐｓ以下である例えば５４ｒｐｓ程度のとしたことで、冷媒循環量の過大化を防ぐことが可能である。この場合望ましくは、加温運転時の最高回転周波数は冷却運転時の最高回転数の８０％以下とした方が信頼性上好ましいが、設計上の条件等で、冷却運転時の最高回転数も抑えた場合等では９０％（冷却運転時の最高回転数に対する加温運転時の最高回転数の比率は０．９）以下でも信頼性の確保ができる。
【００６１】
また、冷媒循環量があまりにも少なくなると、加温時の高負荷条件における冷凍能力が確保できなくなり、加温運転時に十分な加温ができなくなるのを避けるため、冷却運転時の最高回転数に対する加温運転時の最高回転数の比率の下限は０．７程度にすることが望ましく、少なくとも０．５以上は確保する必要がある。
【００６２】
また、加温時の最低回転数に対する最高回転数の比率は２．０以下にすることが望ましく、例えば本実施の形態のように加温時の最低回転数を２９ｒｐｓとした場合には、最高回転数は最低回転数の２倍の５８ｒｐｓ以下で運転することが望ましい。
【００６３】
なお、加温運転時の最高運転回転数の設定に関して、加温運転時の最高運転回転数における冷媒循環量が、冷却運転時の最高運転回転数における冷媒循環量に近くなるように、加温運転時の最高運転回転数を冷却運転時の最高運転回転数よりも低くしていくと、蒸発温度が高い加温運転により冷媒循環量が増大して電動圧縮要素に備えられたバルブにかかる応力やバルブの開閉距離が大きくなり、バルブへの負担が増大することに加え、多量の冷媒を圧縮する為に圧縮時の負荷が増大することでクランクシャフトや軸受等の摺動条件が厳しくなることが回避され、信頼性の高い冷却加温サイクルを提供することができる。
【００６４】
このように、必ずしも加温運転時の最高運転回転数における冷媒循環量と冷却運転時の最高運転回転数における冷媒循環量を設計上近似範囲に調整する必要はないが、理論的には冷媒循環量をほぼ同等となる範囲に維持できるのであれば、加温運転時の負荷増大に備えて予め圧縮機内部のバルブ機構や摺動機構の負荷耐性の高い設計にする配慮が不要となって、コスト面でも設計の標準化面でも好都合となる。
【００６５】
冷媒循環量を近似させる程度については、加温運転時の最高運転回転数における冷媒循環量と冷却運転時の最高運転回転数における冷媒循環量との差が、冷却運転時の最高運転回転数における冷媒循環量の±１０％の範囲内であれば、上述の信頼性と加温能力のバランスを良好に維持する観点からは好都合である。
【００６６】
また、本実施の形態の圧縮機では、クランクシャフト１５０に固着され、クランクシャフト１５０の回転を行う回転子１４０に永久磁石を内蔵していることで、回転に必要な磁力を永久磁石で得ることができる為、従来のインダクション用の回転子のように回転子の内部に電流が流れない為に、回転子１４０の温度上昇をより抑えることができ、クランクシャフト１５０と軸受１４６等の回転子１４０付近の温度上昇も抑えられることとなるので、高温による部品の熱劣化や冷凍機油１２４の粘度低下による摺動条件の悪化等に対してインダクション用の回転子よりも有利な条件となる。
【００６７】
このように、本実施の形態では、加温運転時の冷温用圧縮機１０９の運転回転数を抑える為に、特に高温立ち上がりの際や温度上昇がしにくい高負荷条件時には加温のバックアップ用としての温度確保のためにヒータ等を冷却／加温切替室１０１に設置することも可能である。このようにヒータを併用することで、メインの加温はほぼ冷温用圧縮機１０９でまかなった上で、冷温用圧縮機１０９の信頼性の確保が難しくなるような高負荷の加温が必要な場合のみヒータ等を併用することで、年間としての消費電力はほぼ抑えた上で、自動販売機の信頼性を大幅に向上させることが可能である。
【００６８】
このように本実施の形態では、冷却加温サイクル１１０には冷媒としてＲ６００ａが封入されており、冷却加温サイクル１１０が加温運転時の最高運転回転数が冷却運転時の最高運転回転数より低くすることで、冷却／加温を単一の圧縮機で実現した場合でも、高圧圧力が非常に小さいＲ６００ａを用いることで、圧縮機内部での耐荷重性や高圧配管の耐久性を確保でき、さらに、冷却加温サイクルの運転条件の中でも、最も高圧圧力が高くなる為に圧縮機の信頼性上において厳しい条件となる加温運転時において、インバータ圧縮機の最高運転回転数を、冷却運転時の最高運転回転数より低くすることで、加温運転時における信頼性の向上を図ることができる。
【００６９】
また、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実現することができ、さらに冷却運転時および加温運転時共にインバータ駆動によって圧縮機が運転されることで、高負荷時には高い回転数で運転でき、冷凍能力の増大が図れ、低負荷時には低い回転数で運転でき、加温運転時の消費電力を抑制することが可能となる。
【００７０】
さらに、本実施の形態では、冷温用圧縮機１０９の密閉容器１２２内の圧力が冷却加温サイクル１１０の低圧圧力と同等である内部低圧型としたものであり、密閉容器の内部が高圧型の場合に比べてオイルへの冷媒の溶解量を少なくすることができるので、可燃性冷媒であるＲ６００ａの冷却加温サイクル１１０への封入量を抑制することができるため、安全性を高めることができる。
【００７１】
また、本実施の形態では、電動圧縮要素１３０を弾性部材であるコイルばね１３２を介して密閉容器１２２に固定したので、電動圧縮要素１３０の振動が密閉容器１２２へ直接伝播せず、コイルばね１３２により低減できるため、自動販売機への振動伝達を低減できることとなり、振動に起因する騒音発生の無い高品位の自動販売機を提供することができる。
【００７２】
また、本実施の形態によれば、冷温用圧縮機１０９は往復動型圧縮機としたものであり、ロータリ型やスクロール型といった回転式の圧縮機と比較して、低回転時の効率を大幅に向上させることができる為、特に冷却運転時や低負荷運転における消費電力を低減することができるので、特に戸外に備えられている為に夏場の冷却運転時の消費電力も大きくなる自動販売機において、冷却運転時においても消費電力を抑えることができる。
【００７３】
なお、本実施の形態において、冷却加温サイクルという表現は冷却／加温サイクルもしくは冷却・加温サイクルの意味であり、また、冷温用圧縮機という表現は冷却／加温用圧縮機もしくは冷却・加温用圧縮機という意味である。
【００７４】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における自動販売機の冷媒回路図、図４は、同実施の形態における冷凍サイクルを構成する冷凍装置の斜視図、図５は、同実施の形態における自動販売機の上方から見た冷温用圧縮機および冷却用圧縮機の平面断面図、図６は、同実施の形態における冷温用圧縮機の縦断面図である。
【００７５】
また、冷温用圧縮機については、実施の形態１で説明したものと同様の構成については、その作用・効果も同様となり、本実施の形態での説明は省略している場合がある。
【００７６】
図３から図６において、本発明の自動販売機は、冷却加温切替室２０１、冷却専用室２０２、第二の冷却専用室２０３からなる貯蔵室２０４を備え、断熱カバー２０５内に設置された冷温用圧縮機２０６、冷却加温切替室２０１内に設置された室内熱交換器２０８、貯蔵室２０４の外に設置された室外熱交換器２１０、冷却時と加温時に冷媒流路を切り換える四方弁２１１、膨張機構としての冷却用キャピラリチューブ２１２、加温用キャピラリチューブ２１３、ドライヤ２１４とからなり、冷却加温切替室２０１の冷却と加温を専用に行う冷却加温サイクル２１５を備えるとともに、冷却用圧縮機２２０、冷却専用室２０２内に設置された蒸発器２２１、第二の冷却専用室２０３内に設置された第二の蒸発器２２２、膨張機構としての膨張弁２２３、第二の膨張弁２２４、そして冷却加温サイクル２１５側と一体に形成された凝縮器２２５とからなり、冷却専用室２０２と第二の冷却専用室２０３とを専用に冷却する冷却サイクル２２６を備えている。
【００７７】
ここで、冷却加温サイクル２１５および冷却サイクル２２６には温暖化係数の低い炭化水素系冷媒であるＲ６００ａを封入している。
【００７８】
室外熱交換器２１０および凝縮器２２５は、２パスのフィンチューブ熱交換器で構成され、一方のパスは冷却加温サイクル２１５と連結しており、冷却加温サイクル２１５の加温時は蒸発器として、冷却時は凝縮器として作用し、他方のパスは冷却サイクル２２６と連結している。
【００７９】
また、室内熱交換器２０８と室外熱交換器２１０は２本の配管で連結されており、一方は冷却用キャピラリチューブ２１２と冷却用逆止弁２２７、ドライヤ２１４とが直列に連結され、他方は加温用キャピラリチューブ２１３と加温用逆止弁２２９とが直列に連結されている。
【００８０】
ここで、冷却用逆止弁２２７はドライヤ２１４から冷却用キャピラリチューブ２１２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２１２からドライヤ２１４へ向かう逆方向には冷媒が流れないように設置される。また、加温用逆止弁２２８は加温用キャピラリチューブ２１３から室外熱交換器２１０へ冷媒が流れる方向を正方向とし、室外熱交換器２１０から加温用キャピラリチューブ２１３へ向かう逆方向には冷媒が流れないように設置される。
【００８１】
また、断熱区画された貯蔵室２０４の前面には自動販売機への商品の投入時などに開閉を行う扉２２９を設けている。
【００８２】
次に、冷温用圧縮機２０６の構成について説明する。
【００８３】
圧延鋼板を深絞りにより成形してなるすり鉢状の下容器２３０と逆すり鉢状の上容器２３１を係合し、係合部分を全周溶接して密閉容器２３２が形成される。密閉容器２３２の下部には、冷凍機油２３４として鉱油を貯留しているとともに、電動圧縮要素２４０が配置されている。電動圧縮要素２４０は、密閉容器２３２の底部にコイルばね２４２を介して弾性支持されている。
【００８４】
電動圧縮要素２４０は、ブロック２４４の下方に固定されインバータ駆動回路（図示せず）とつながっている固定子２４６と、永久磁石を内蔵し主軸部２４８の下方に固定された回転子２５０から構成され、インバータ駆動用の電動モータを形成しており、インバータ駆動回路によって、商用電源周波数で運転される冷却用圧縮機２２０とは異なる運転周波数で駆動される。
【００８５】
また、電動圧縮要素２４０は、シリンダ２５２を形成するブロック２４４と、シリンダ２５２のボア孔２５３内に往復自在に嵌入されたピストン２５４と、ブロック２４４の軸受２５６に軸支される主軸部２４８と偏芯軸部２５８からなるクランクシャフト２６０と、偏芯軸部２５８とピストン２５４を連結するコンロッド２６２とを備えており、クランクシャフト２６０の回転運動がピストン２５４の往復運動に変換される。
【００８６】
また、ピストン２５４とボア孔２５３内とで形成される圧縮室２６３の空間体積が、ピストン２５４の往復運動により増減変化することで、密閉容器２３２内の内部空間２３２ｂに充満している冷媒は、吸入マフラー２６４の吸入口２６５から吸込まれ、圧縮室２６３内にて吸入、圧縮された後、吐出細管２６９、密閉容器２３２に備えられた吐出配管である吐出チューブ２７０を経て、密閉容器２３２外に吐出される。
【００８７】
さらに、冷却用圧縮機２２０も冷温用圧縮機２０６と同様に密閉容器２８０の下部には冷凍機油（図示せず）として鉱油を貯留しているとともに、電動圧縮要素２８２が配置されている。電動圧縮要素２８２は、密閉容器２８０の底部にコイルばね（図示せず）を介して弾性支持され、ピストン２８４がシリンダ２８６内を往復自在に嵌入された往復動型の構成としている。
【００８８】
このように、本実施の形態の冷却用圧縮機２２０および冷温用圧縮機２０６は、密閉容器２３２，２８０の内部空間が冷却加温サイクル２１５および冷却サイクル２２６の低圧側となり、電動圧縮要素によって圧縮が行われた後の冷媒経路が冷却加温サイクル２１５の高圧側となるような内部低圧型の圧縮機である。
【００８９】
ここで、冷温用圧縮機２０６のピストン２５４往復方向と冷却用圧縮機２２０のピストン２８４往復方向は略平行となるようにするとともに、冷温用圧縮機２０６および冷却用圧縮機２２０のピストン２５４、２８４を自動販売機の背面側に位置するように設置している。
【００９０】
さらに、冷温用圧縮機２０６および冷却用圧縮機２２０のピストン２５４、２８４往復方向に対して略鉛直方向に室外熱交換器２１０および凝縮器２２５の長手方向を位置させている。
【００９１】
よって、冷温用圧縮機２０６および冷却用圧縮機２２０および室外熱交換器２１０に備えられたフィン（図示せず）とはそれぞれ略平行になるように配置されている。
【００９２】
以上のように構成された自動販売機について、以下その動作を説明する。
【００９３】
冷却加温切替室２０１を冷却する場合、図３において点線矢印で示すように、冷温用圧縮機２０６から吐出された冷媒は、四方弁２１１を通り、室外熱交換器２１０で凝縮液化する。室外熱交換器２１０から出た液冷媒はドライヤ２１４、冷却用逆止弁２２７を経て冷却用キャピラリチューブ２１２で減圧されて、室内熱交換器２０８へ供給される。そして、室内熱交換器２０８で蒸発した冷媒が四方弁２１１を通り、冷温用圧縮機２０６へ還流する。
【００９４】
このとき、例えば外気温度３０℃でプルダウンする場合は、通常３００Ｗ程度で冷却する必要がある。この場合、冷温用圧縮機２０６は蒸発温度−３０℃程度、凝縮温度５０℃程度の圧力条件において高回転で連続運転するように制御される。そして冷却加温切替室２０１内の温度が下降するに伴って、冷温用圧縮機２０６の回転数を順次低下させて能力調整を行う。
【００９５】
次に、冷却加温切替室２０１を加温する場合、図３において実線矢印で示すように、冷温用圧縮機２０６から吐出された冷媒は、四方弁２１１で流路を切り換えて室内熱交換器２０８で凝縮液化する。室内熱交換器２０８から出た液冷媒は加温用キャピラリチューブ２１３で減圧されて、加温用逆止弁２２８を経て室外熱交換器２１０へ供給される。そして、室外熱交換器２１０で蒸発した冷媒が四方弁２１１で流路を切り換えて冷温用圧縮機２０６へ還流する。
【００９６】
このとき、例えば外気温度１５℃でプルアップする場合は、通常４００Ｗ程度で加温する必要がある。この場合、冷温用圧縮機２０６は蒸発温度５℃程度、凝縮温度６５℃程度の圧力条件において連続運転するように制御される。そして冷却加温切替室２０１内の温度が上昇するに伴って、冷温用圧縮機２０６の回転数を順次低下させて能力調整を行う。
【００９７】
一方冷却サイクル２２６においては、冷却用圧縮機２２０から吐出された冷媒は、凝縮器２２５で凝縮液化する。凝縮器２２５から出た液冷媒はそれぞれ膨張弁２２３、第二の膨張弁２２４で減圧されて蒸発器２２１、第二の蒸発器２２２へ供給される。そして、蒸発器２２１、第二の蒸発器２２２で蒸発した冷媒が冷却用圧縮機２２０へ還流する。
【００９８】
このとき、冷却専用室２０２、第二の冷却専用室２０３のうち所定の温度に達した貯蔵室２０４は、当該する膨張弁２２３、第二の膨張弁２２４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４が所定の温度に達すると冷却用圧縮機２２０の運転を停止する。
【００９９】
ここで、冷温用圧縮機２０６とともに冷却用圧縮機２２０が稼動すると、冷却サイクル２２６と連結しているパス周辺のフィン温度は高温になる。そのため、冷却加温サイクル２１５の加温時と冷却サイクル２２６が同時に稼動した場合には、室外熱交換器２１０および凝縮器２２５のフィンを介してカスケード熱交換することができるとともに、凝縮器２２５により暖められた大気を蒸発器として作用する室外熱交換器２１０に吸い込ませることができ、０℃〜１０℃程度の高蒸発温度で冷却加温サイクル２１５を稼動することが可能となる。これにより冷却加温サイクル２１５の圧縮比を低減でき、冷温用圧縮機２０６の効率向上が図れ、消費電力量を削減することができる。
【０１００】
また本実施の形態においては、冷温用圧縮機２０６を断熱カバー２０５内に設置しているため、低外気温時に冷温用圧縮機２０６全体の温度低下を防止することができる。従って、冷温用圧縮機２０６の吸入ガス温度の低下を防ぐことができるため、冷温用圧縮機２０６の効率低下を防止して冷却加温サイクル２１５の高いサイクル効率を維持することができる。
【０１０１】
さらに本実施の形態では、図５に実線矢印で示すような風路を形成して凝縮器２２５から放熱するようにしているが、冷温用圧縮機２０６は断熱カバー２０５内に設置されているため、風路の影響を受けず全体の温度低下が抑制され、さらに高いサイクル効率を維持することができる。
【０１０２】
また、２パスのフィンチューブ熱交換器で構成されている室外熱交換器２１０および凝縮器２２５は、フィンを介して一体化しているため、冷却加温サイクル２１５および冷却サイクル２２６とそれぞれの配管からの振動の影響を受ける。
【０１０３】
特に、従来の自動販売機において一般的に搭載されていたロータリ型やスクロール型といった内部高圧型の圧縮機では、電動圧縮要素が密閉容器に直接固着されるため、圧縮に伴う振動が密閉容器へ直接伝達するため、振動が大きくなり、配管の振動も大きくなる傾向がある為、２台の圧縮機を１つの熱交換器で共用する場合には、これらの振動に起因する配管の折損が懸念されていた。
【０１０４】
特に、圧縮負荷が非常に大きくなる加温条件では、圧縮に伴う振動がより増大するため、さらに振動に起因する信頼性の低下が問題となる。
【０１０５】
しかしながら本実施の形態によれば、冷温用圧縮機２０６および冷却用圧縮機２２０は内部低圧型で、電動圧縮要素２３０が密閉容器２２２に対してコイルばね２３２等の弾性部材によって弾性支持されている往復動型圧縮機としたものであり、それぞれのピストン２４４、２８４の往復運動により発生する電動圧縮要素２３０、２８２の振動が密閉容器２３２、２８０へ直接伝播せず、コイルばね２３２により低減できるため、配管への振動伝達を低減できることとなり、２台の圧縮機の配管が一つの室外熱交換器２１０および凝縮器２２５と連結している場合であっても、配管の振動を抑制して配管の折損を防止できるため、振動に起因する信頼性の低下を防ぐことができ、この室外熱交換器２１０および凝縮器２２５からなる一体型凝縮器の高効率面のメリットを十分に生かすことができる。
【０１０６】
よって、振動に起因する信頼性の低下を防ぎ信頼性が高い自動販売機を提供することができるとともに、高い熱交換能力を実現した高品位の自動販売機を提供することができる。
【０１０７】
さらに冷温用圧縮機２０６と冷却用圧縮機２２０はそれぞれのピストン２５４、２８４往復方向を略平行となるようにすることで、２台の圧縮機の往復動方向が同一延長線上に位置しない為、振動発生源であるピストン２５４の往復運動に起因する振動が２つの圧縮機で共振もしくは増幅されることを防ぎ、複数の往復動型圧縮機を近傍に配置する場合の異常振動による配管折れ等の信頼性低下を防ぐことができる。
【０１０８】
また、冷温用圧縮機２０６と冷却用圧縮機２２０のそれぞれのピストン２５４、２８４を自動販売機の背面側に位置するように設置するとともに、ピストン２５４、２８４往復方向に対して略鉛直方向に室外熱交換器２１０および凝縮器２２５の長手方向を位置させていることで、冷温用圧縮機２０６および冷却用圧縮機２２０および室外熱交換器２１０に備えられたフィン（図示せず）とはそれぞれ略平行になるように配置されているため、図５の矢印に示した風路のように自動販売機の背面側から扉２２９側への風路が形成しやすく、かつ冷温用圧縮機２０６や冷却用圧縮機２２０の振動のうち往復動方向の振動が伝達された場合でも、フィンの配置方向と略平行方向で振動する為、フィンが振動に伴う周辺の空気抵抗を受けにくく、フィンからの振動や騒音を低減することができる。
【０１０９】
また、冷媒が圧縮される際に発生する振動が２つのパスを介して室外熱交換器２１０および凝縮器２２５のフィンへ伝達し、フィンの振動に起因する異常音の発生を防止できるので、低騒音、低振動の自動販売機を提供することができる。
【０１１０】
加えて、冷温用圧縮機２０６と冷却用圧縮機２２０は異なる運転周波数にて運転されるため、圧力脈動の主成分となる周波数も異なることになる。従って、冷却加温サイクル２１５と冷却サイクル２２６における配管振動が共振して振動が増大することを防ぐことができ、自動販売機の振動伝達を低減することができる。
【０１１１】
さらに、本実施の形態の冷温用圧縮機２０６の脚２７２と弾性部材２７４との当接面Ａは密閉容器２３２の下端面２３２ａよりも上方に位置しているため、冷温用圧縮機２０６の上下方向の重心Ｂと、冷温用圧縮機２０６の脚２７２と脚２７２を弾性支持する弾性部材２７４との当接面Ａとの距離Ｃは、冷温用圧縮機２０６の上下方向の重心Ｂと密閉容器２３２の下端面２３２ａとの距離Ｄよりも短くなっている。
【０１１２】
これによって、冷温用圧縮機２０６の振動の振幅は、重心Ｂ付近が最も小さく重心Ｂから離れるにつれて振動が大きくなることから、冷温用圧縮機２０６のより重心Ｂに近い部分に脚２７２と弾性部材２７４との当接面Ａを位置させることにより、冷温用圧縮機２０６全体の振動を低減することができるので、さらに、自動販売機への振動伝達を低減できることとなり、不快な振動や、振動に起因する騒音発生の無い高品位の自動販売機を提供することできる。
【０１１３】
なお、本実施の形態においては圧縮機の重心と、脚と弾性部材との当接面との位置関係を冷温用圧縮機２０６について規定したが、冷却用圧縮機２２０について同様に規定してもよい。
【０１１４】
また、本実施の形態では、冷温用圧縮機２０６の密閉容器２３２内の圧力が冷却加温サイクル２１５の低圧圧力と同等である内部低圧型としたものであり、密閉容器２３２の内部が高圧型の場合に比べて冷凍機油２３４への冷媒の溶解量を少なくすることができるので、可燃性冷媒であるＲ６００ａの冷却加温サイクル２１５への封入量を抑制することができるため、安全性を高めることができる。
【０１１５】
さらに、本実施の形態では、冷却用圧縮機２２０も冷温用圧縮機２０６と同様に内部低圧型としたものであり、冷却サイクル２２６へのＲ６００ａの封入量を冷却加温サイクル２１５と同様に抑制できるので、より安全性を高めることができることは言うまでもない。
【０１１６】
なお、本実施の形態において、冷却加温サイクルという表現は冷却／加温サイクルもしくは冷却・加温サイクルの意味であり、また、冷温用圧縮機という表現は冷却／加温用圧縮機もしくは冷却・加温用圧縮機という意味である。
【産業上の利用可能性】
【０１１７】
以上のように、本発明にかかる圧縮機は、大幅な消費電力低減が図れ、かつ信頼性が高いので、冷温貯蔵区分を備えた自動販売機やショーケースやカップ自販機等に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【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冷温用圧縮機の断面図
【図３】本発明の実施の形態２における自動販売機の冷媒回路図
【図４】同実施の形態における冷凍サイクルを構成する冷凍装置の斜視図
【図５】同実施の形態における自動販売機の上方から見た冷温用圧縮機および冷却用圧縮機の平面断面図
【図６】同実施の形態における冷温用圧縮機の縦断面図
【図７】従来の自動販売機の冷媒回路図
【符号の説明】
【０１１９】
１０９，２０６  冷温用圧縮機（圧縮機）
１１０，２１５  冷却加温サイクル
１２２，２３２  密閉容器
１２２ａ，２３２ｂ  内部空間
１３０，２３０  電動圧縮要素
１３２，２４２  コイルばね
１３４  ブロック
１４２  シリンダ
１４４，２５４  ピストン
２０５  カバー
【図１】
2007218191.tif 000003
【図２】
2007218191.tif 000004
【図３】
2007218191.tif 000005
【図４】
2007218191.tif 000006
【図５】
2007218191.tif 000007
【図６】
2007218191.tif 000008
【図７】
2007218191.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成19年1月22日(2007.1.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却運転と加温運転とを切替え可能な冷却加温サイクルに用いる冷温用の圧縮機であって、密閉容器と、前記密閉容器の内部に備えられた電動圧縮要素とを有し、冷媒としてＲ６００ａが適用され、かつ、インバータ駆動回路により複数の回転数で運転されるとともに、加温運転時の前記インバータ駆動回路による最高運転回転数と冷却運転時の前記インバータ駆動回路による最高運転回転数との比率を０．５以上で０．９以下の範囲とした圧縮機。
【請求項２】
加温運転時の最高運転回転数における冷媒循環量が、冷却運転時の最高運転回転数における冷媒循環量と近似する程度に、加温運転時の最高運転回転数を冷却運転時の最高運転回転数よりも低くした請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
加温運転時における電動圧縮要素に備えられたバルブ機構に付加される応力もしくは衝撃を緩和する程度に、加温運転時の最高運転回転数を冷却運転時の最高運転回転数よりも低くした請求項１に記載の圧縮機。
【請求項４】
密閉容器の内部空間が冷却加温サイクルの低圧側となる請求項１から３のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項５】
密閉容器内にコイルばねを介して電動圧縮要素を弾性支持するものであって、前記電動圧縮要素はシリンダを形成するブロックと、前記シリンダ内で往復運動するピストンとを備えた往復動型である請求項１から４のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項６】
商品を収納し、室温を切替えられる冷却／加温切替室と、前記冷却／加温切替室の冷却または加温を行う為に冷却運転と加温運転とを切替え可能な冷却加温サイクルとを備え、前記冷却加温サイクルには請求項１から５のいずれか一項に記載の圧縮機が備えられた自動販売機。
【請求項７】
圧縮機の密閉容器の外側には前記密閉容器を覆うカバーが備えられた請求項６に記載の自動販売機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
上記従来の課題を解決するために、本発明の圧縮機は、冷却運転と加温運転とを切替え可能な冷却加温サイクルに用いる冷温用の圧縮機であって、密閉容器と、前記密閉容器の内部に備えられた電動圧縮要素とを有し、冷媒としてＲ６００ａが適用され、かつ、インバータ駆動回路により複数の回転数で運転されるとともに、加温運転時の前記インバータ駆動回路による最高運転回転数をと冷却運転時の前記インバータ駆動回路による最高運転回転数との比率を０．５以上で０．９以下の範囲としたものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
さらに、冷却加温サイクルの運転条件の中でも最も高圧圧力が高くなる為に圧縮機の信頼性上において厳しい条件となる加温運転時において、インバータ圧縮機の最高運転回転数と冷却運転時の最高運転回転数の０．５以上で０．９以下の比率の範囲となるよう低くすることで、冷却運転時に対する加温運転時の冷媒循環量の増加の比率を考慮して加温時の最高運転回転数の範囲を設定することになり、加温能力を確保しながら冷媒循環量の過大化を防止して信頼性をより向上させることが可能となる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
請求項１に記載の発明は、冷却運転と加温運転とを切替え可能な冷却加温サイクルに用いる冷温用の圧縮機であって、密閉容器と、前記密閉容器の内部に備えられた電動圧縮要素とを有し、冷媒としてＲ６００ａが適用され、かつ、インバータ駆動回路により複数の回転数で運転されるとともに、加温運転時の前記インバータ駆動回路による最高運転回転数と冷却運転時の前記インバータ駆動回路による最高運転回転数との比率を０．５以上で０．９以下の範囲としたものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
さらに、冷却加温サイクルの運転条件の中でも最も高圧圧力が高くなる為に圧縮機の信頼性上において厳しい条件となる加温運転時において、インバータ圧縮機の最高運転回転数と冷却運転時の最高運転回転数との比率を０．５以上で０．９以下の範囲とすることで、冷却運転時に対する加温運転時の冷媒循環量の増加の比率を考慮して加温時の最高運転回転数の範囲を設定することになり、加温能力を確保しながら冷媒循環量の過大化を防止して信頼性をより向上させることが可能となる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、密閉容器を備え、前記密閉容器の内部空間が冷却加温サイクルの低圧側となるものであり、冷却加温サイクル内への冷媒封入量を抑制することができるため、請求項１から４のいずれか一項に記載の効果に加えて可燃性冷媒であるＲ６００ａを用いた場合でも防爆性が高く安全性が高い冷却加温サイクルを提供することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
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おいて、密閉容器内にコイルばねを介して電動圧縮要素を弾性支持するものであって、前記電動圧縮要素はシリンダを形成するブロックと、前記シリンダ内で往復運動するピストンとを備えた往復動型圧縮機としたものであり、ロータリ型やスクロール型といった回転式の圧縮機と比較して、低回転時の効率を大幅に向上させることができる為、特に冷却運転時や低負荷運転における消費電力を低減することができるので、一般に戸外に備えられている為に外気温の大きな変動にさらされ、消費電力も大きくなりがちな自動販売機において、夜間等の低負荷運転における消費電力を抑え、省エネルギー化を実現することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
請求項６に記載の発明は、商品を収納し、室温を切替えられる冷却／加温切替室と、前記冷却／加温切替室の冷却または加温を行う為に冷却運転と加温運転とを切替え可能な冷却加温サイクルとを備え、前記冷却加温サイクルには請求項１から５のいずれか一項に記載の圧縮機が備えられた自動販売機である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、圧縮機の密閉容器の外側に断熱カバーが備えられたものである。