(57)【要約】【課題】スターリング冷凍機で発生した冷熱、温熱を利用して環境にやさしく、消費電力の少ない自動販売機を提供すること。【解決手段】スターリング冷凍機５１と、スターリング冷凍機５１で発生した冷熱を放熱する蒸発器６２と、スターリング冷凍機５１で発生した温熱を排熱する放熱器７２ａと、スターリング冷凍機５１で発生した温熱を放熱する温熱器７２ｂと、自動販売機の庫内収納庫の下部に配設した熱交換室８１ｃと、庫内送風ファン８３ｃとを備え、熱交換室８１ｃ内に蒸発器６２と温熱器７２ｂとを設け、その冷熱または温熱を冷却加熱切換手段８２ｃで切り替えることにより、スターリング冷凍機５１で発生した温熱を自動販売機の庫内収納庫の加熱に利用して自動販売機の消費電力を低減させる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱枠体として形成されたキャビネットの庫内を仕切る断熱仕切板にて複数に区画形成され、そのうち少なくとも一つが冷却加熱兼用である複数の庫内収納庫と、スターリング冷凍機と、前記スターリング冷凍機で発生した冷熱を放熱する蒸発器と、前記スターリング冷凍機で発生した温熱を排熱する放熱器と、前記スターリング冷凍機で発生した温熱を放熱する温熱器と、断熱枠体として形成され、前記庫内収納庫の下部と連通し前記蒸発器を配設した熱交換室と、前記庫内収納庫および前記熱交換室を介して冷熱または温熱の空気を循環させる庫内冷熱循環手段とを有する自動販売機において、前記温熱器を冷却加熱兼用の庫内収納庫に対応する前記熱交換室庫の内部に配設し、かつ、当該庫内収納庫を循環する空気を前記熱交換室の前記蒸発器による冷熱または前記温熱器による温熱に切り換える冷却加熱手段とを有することを特徴とする自動販売機。
【請求項２】
前記スターリング冷凍機と前記蒸発器との間、および、前記スターリング冷凍機と前記温熱器との間をループ型サーモサイフォン式ヒートパイプにて配管接続し、前記蒸発器の上部に前記温熱器が配置され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】
前記冷却加熱手段が、前記熱交換室の内部に配設された、前記蒸発器または前記温熱器を通って庫内収納庫を循環する空気を選択的に遮断するシャッターであることを特徴とする請求項１，２のいずれかに記載の自動販売機。
【請求項４】
前記シャッターが前記蒸発器と前記温熱器の空気流入側に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の自動販売機。
【請求項５】
前記冷却加熱手段が、前記スターリング冷凍機と前記熱交換器の内部に配設された蒸発器とを結合する配管の間に配設された電磁弁と、前記スターリング冷凍機と前記熱交換器の内部に配設された温熱器とを結合する配管の間に配設された電磁弁とからなり、これらの電磁弁が運転モードに応じて選択的に切り換えられることを特徴とする請求項１，２のいずれかに記載の自動販売機。
【請求項６】
前記庫内収納庫の下部の機械室に冷却加熱の余剰冷熱を排熱する第２蒸発器および第２放熱器を具備し、該第２蒸発器および該第２放熱器を同一のファンの送風にて熱交換をすることを特徴とする請求項１，２のいずれかに記載の自動販売機。
【請求項７】
断熱枠体として形成されたキャビネットの庫内を仕切る断熱仕切板にて複数に区画形成され、そのうち少なくとも一つが冷却加熱兼用である複数の庫内収納庫と、スターリング冷凍機と、前記スターリング冷凍機で発生した冷熱を放熱する蒸発器と、前記スターリング冷凍機で発生した温熱を放熱する放熱器と、断熱枠体として形成され、前記庫内収納庫の下部と連通し前記蒸発器を配設した熱交換室と、前記庫内収納庫および前記熱交換室を介して冷熱または温熱の空気を循環させる庫内冷熱循環手段とを有する自動販売機において、運転モードに応じて、前記放熱器からの温熱を前記冷却加熱兼用の庫内収納庫の内部へ移送される態様または前記庫内収納庫の外部へ排熱される態様に選択的に切り替えられる放熱切替ダクトを有することを特徴とする自動販売機。
【請求項８】
前記放熱切替ダクトが前記放熱器とを選択的に囲繞もしくは開放するダクトであり、当該ダクトが放熱器を囲繞した際、前記放熱器に庫内収納庫を循環する空気を流入する第１通路および該第１通路から流入した前記放熱器を介して庫内収納庫に戻す第２通路を形成するように構成し、前記第１通路および前記第２通路をそれぞれ開閉する第１開閉手段および第２開閉手段とを具備し、庫内収納庫を冷却運転する場合には、前記第１開閉手段と前記第２開閉手段とを閉成状態とし、かつ、前記ダクトを開放状態とし、庫内収納庫を加熱運転する場合には、前記第１開閉手段と前記第２開閉手段とを開成状態とし、かつ、前記ダクトを囲繞状態とすることを特徴とする請求項７に記載の自動販売機。
【請求項９】
断熱枠体として形成されたキャビネットの庫内を仕切る断熱仕切板にて複数に区画形成され、そのうち少なくとも一つが冷却加熱兼用である複数の庫内収納庫と、スターリング冷凍機と、前記スターリング冷凍機で発生した冷熱を放熱する蒸発器と、前記スターリング冷凍機で発生した温熱を排熱する放熱器と、前記スターリング冷凍機で発生した温熱を放熱する温熱器と、断熱枠体として形成され、前記庫内収納庫の下部と連通し前記蒸発器を配設した熱交換室と、前記庫内収納庫および前記熱交換室を介して冷熱または温熱の空気を循環させる庫内冷熱循環手段とを有する自動販売機において、前記温熱器を冷却加熱兼用の庫内収納庫に対応する前記熱交換室庫の内部に配設し、前記スターリング冷凍機と前記熱交換器の内部に配設され、運転モードに応じて切り換えられる電磁弁を設け、運転モードに応じて前記庫内収納庫と前記熱交換室とを連通する開口部を開閉するシャッターを設けた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、自動販売機の商品収容部の内部に収容された商品を冷却加熱する自動販売機に関する.
【背景技術】
【０００２】
従来の自動販売機の冷凍機においては、例えばＲ４０７ｃ等のフロン系ガスが用いられ、そのようなフロン系ガスは大気中に放出されると、温室効果による地球温暖化を助長する。そのため、環境保護の観点からフロン系ガスの使用が世界的に規制される趨勢にある。
【０００３】
そのような背景において、近年、スターリング冷凍機が注目されている。スターリング冷凍機は、外部に圧縮機や凝縮器等を備えていない自己冷却型の冷凍機であり、内部のガスを往復圧縮機で圧縮、膨張させることで、低温の冷熱部と、高温の高熱部とを発生するものである。ここに、ガスとしては、ヘリウムガス等の自然冷媒が用いられており、フロン系ガスを用いないので、スターリング冷凍機は地球環境に優しいものである。
【０００４】
そのようなスターリング冷凍機を用いた技術として、スターリング冷凍機を自動販売機に直接配設し、スターリング冷凍機で発生した冷熱を利用して機器の内部に収容された商品等の被冷却物を冷却するものが提案されている（例えば、特許文献1参照）。
【０００５】
しかしながら、特許文献1で明示された自動販売機においては、加熱運転をする時はヒータにて加熱する一方、冷却運転をする時にはスターリング冷凍機の高熱を放熱器より外部へ排熱されることになるので、電力が無駄に消費されることになる。この点を改良する自動販売機としては、冷媒回路に流れる冷媒の流れを切り換えて庫内の熱交換器を凝縮器として使用する、いわゆる、ヒートポンプ方式の自動販売機が開発されている。（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開２００５−０５５１６４号公報（第２図）
【特許文献２】特開平０７−１６０９３７号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このヒートポンプ技術をスターリング冷凍機による冷却回路に適用する場合において、前述のようにスターリング冷凍機は、蒸発器と放熱器がスターリング冷凍機の低温部と高温部とにそれぞれ独立して接続されているので、自動販売機の庫内に取設した熱交換器を冷却加熱兼用に使用することが原理的に困難である。
【０００７】
そこで、本発明は上記の点にかんがみなされたものであり、スターリング冷凍機で発生した冷熱および温熱を利用して環境にやさしく、消費電力の少ない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】
【０００８】
本発明の請求項１に係る自動販売機は、断熱枠体として形成されたキャビネットの庫内を仕切る断熱仕切板にて複数に区画形成され、そのうち少なくとも一つが冷却加熱兼用である複数の庫内収納庫と、スターリング冷凍機と、前記スターリング冷凍機で発生した冷熱を放熱する蒸発器と、前記スターリング冷凍機で発生した温熱を排熱する放熱器と、前記スターリング冷凍機で発生した温熱を放熱する温熱器と、断熱枠体として形成され、前記庫内収納庫の下部と連通し前記蒸発器を配設した熱交換室と、前記庫内収納庫および前記熱交換室を介して冷熱または温熱の空気を循環させる庫内冷熱循環手段とを有する自動販売機において、前記温熱器を冷却加熱兼用の庫内収納庫に対応する前記熱交換室庫の内部に配設し、かつ、当該庫内収納庫を循環する空気を前記熱交換室の前記蒸発器による冷熱または前記温熱器による温熱に切り換える冷却加熱切換手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項２に係る自動販売機は、請求項１において、前記スターリング冷凍機と前記蒸発器との間、および、前記スターリング冷凍機と前記温熱器との間をループ型サーモサイフォン式ヒートパイプにて配管接続し、前記蒸発器の上部に前記温熱器が配置されたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項３に係る自動販売機は、請求項１または２において、前記冷却加熱切換手段が、前記熱交換室の内部に配設された、前記蒸発器または前記温熱器を通って庫内収納庫を循環する空気を選択的に遮断するシャッターであることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項４に係る自動販売機は、請求項３において、前記シャッターが前記蒸発器と前記温熱器の空気流入側に配置されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項５に係る自動販売機は、請求項１または２において、前記冷却加熱切換手段が、前記スターリング冷凍機と前記熱交換器の内部に配設された蒸発器とを結合する配管の間に配設された電磁弁と、前記スターリング冷凍機と前記熱交換器の内部に配設された温熱器とを結合する配管の間に配設された電磁弁とからなり、これらの電磁弁が運転モードに応じて選択的に切り換えられることを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項６に係る自動販売機は、請求項１または２において、前記庫内収納庫の下部の機械室に冷却加熱の余剰冷熱を排熱する第２蒸発器および第２放熱器を具備し、該第２蒸発器および該第２放熱器を同一のファンの送風にて熱交換をすることを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項７に係る自動販売機は、断熱枠体として形成されたキャビネットの庫内を仕切る断熱仕切板にて複数に区画形成され、そのうち少なくとも一つが冷却加熱兼用である複数の庫内収納庫と、スターリング冷凍機と、前記スターリング冷凍機で発生した冷熱を放熱する蒸発器と、前記スターリング冷凍機で発生した温熱を放熱する放熱器と、断熱枠体として形成され、前記庫内収納庫の下部と連通し前記蒸発器を配設した熱交換室と、前記庫内収納庫および前記熱交換室を介して冷熱または温熱の空気を循環させる庫内冷熱循環手段とを有する自動販売機において、運転モードに応じて、前記放熱器からの温熱を前記冷却加熱兼用の庫内収納庫の内部へ移送される態様または前記庫内収納庫の外部へ排熱される態様に選択的に切り替えられる放熱切替ダクトを有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項８に係る自動販売機は、請求項７において、前記放熱切替ダクトが前記放熱器とを選択的に囲繞もしくは開放するダクトであり、当該ダクトが放熱器を囲繞した際、前記放熱器に庫内収納庫を循環する空気を流入する第１通路および該第１通路から流入した前記放熱器を介して庫内収納庫に戻す第２通路を形成するように構成し、前記第１通路および前記第２通路をそれぞれ開閉する第１開閉手段および第２開閉手段とを具備し、庫内収納庫を冷却運転する場合には、前記第１開閉手段と前記第２開閉手段とを閉成状態とし、かつ、前記ダクトを開放状態とし、庫内収納庫を加熱運転する場合には、前記第１開閉手段と前記第２開閉手段とを開成状態とし、かつ、前記ダクトを囲繞状態とすることを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項９に係る自動販売機は、断熱枠体として形成されたキャビネットの庫内を仕切る断熱仕切板にて複数に区画形成され、そのうち少なくとも一つが冷却加熱兼用である複数の庫内収納庫と、スターリング冷凍機と、前記スターリング冷凍機で発生した冷熱を放熱する蒸発器と、前記スターリング冷凍機で発生した温熱を排熱する放熱器と、前記スターリング冷凍機で発生した温熱を放熱する温熱器と、断熱枠体として形成され、前記庫内収納庫の下部と連通し前記蒸発器を配設した熱交換室と、前記庫内収納庫および前記熱交換室を介して冷熱または温熱の空気を循環させる庫内冷熱循環手段とを有する自動販売機において、前記温熱器を冷却加熱兼用の庫内収納庫に対応する前記熱交換室庫の内部に配設し、前記スターリング冷凍機と前記熱交換器の内部に配設され、運転モードに応じて切り換えられる電磁弁を設け、運転モードに応じて前記庫内収納庫と前記熱交換室とを連通する開口部を開閉するシャッターを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の請求項１ないし６に係る自動販売機によれば、断熱枠体として形成されたキャビネットの庫内を仕切る断熱仕切板にて複数に区画形成され、そのうち少なくとも一つが冷却加熱兼用である複数の庫内収納庫と、スターリング冷凍機と、前記スターリング冷凍機で発生した冷熱を放熱する蒸発器と、前記スターリング冷凍機で発生した温熱を排熱する放熱器と、前記スターリング冷凍機で発生した温熱を放熱する温熱器と、断熱枠体として形成され、前記庫内収納庫の下部と連通し前記蒸発器を配設した熱交換室と、前記庫内収納庫および前記熱交換室を介して冷熱または温熱の空気を循環させる庫内冷熱循環手段とを有する自動販売機において、前記温熱器を冷却加熱兼用の庫内収納庫に対応する前記熱交換室庫の内部に配設し、かつ、当該庫内収納庫を循環する空気を前記熱交換室の前記蒸発器による冷熱または前記温熱器による温熱に切り換える冷却加熱切換手段とを有するので、スターリング冷凍機で発生した温熱を庫内の加熱に使用できる結果、自動販売機の消費電力を低減することが出来る。
【００１８】
また、本発明の請求項７ないし８に係る自動販売機によれば、断熱枠体として形成されたキャビネットの庫内を仕切る断熱仕切板にて複数に区画形成され、そのうち少なくとも一つが冷却加熱兼用である複数の庫内収納庫と、スターリング冷凍機と、前記スターリング冷凍機で発生した冷熱を放熱する蒸発器と、前記スターリング冷凍機で発生した温熱を放熱する放熱器と、断熱枠体として形成され、前記庫内収納庫の下部と連通し前記蒸発器を配設した熱交換室と、前記庫内収納庫および前記熱交換室を介して冷熱または温熱の空気を循環させる庫内冷熱循環手段とを有する自動販売機において、運転モードに応じて、前記放熱器からの温熱を前記冷却加熱兼用の庫内収納庫の内部へ移送される態様または前記庫内収納庫の外部へ排熱される態様に選択的に切り替えられる放熱切替ダクトを有するので、スターリング冷凍機で発生した温熱を放熱する放熱器を冷却運転時には外部へ排気し、加熱運転時には庫内収納庫の加熱に使用する結果、スターリング冷凍機の冷却性能を向上させ、自動販売機の消費電力を低減することが出来る。
【００１９】
また、本発明の請求項９に係る自動販売機によれば、断熱枠体として形成されたキャビネットの庫内を仕切る断熱仕切板にて複数に区画形成され、そのうち少なくとも一つが冷却加熱兼用である複数の庫内収納庫と、スターリング冷凍機と、前記スターリング冷凍機で発生した冷熱を放熱する蒸発器と、前記スターリング冷凍機で発生した温熱を排熱する放熱器と、前記スターリング冷凍機で発生した温熱を放熱する温熱器と、断熱枠体として形成され、前記庫内収納庫の下部と連通し前記蒸発器を配設した熱交換室と、前記庫内収納庫および前記熱交換室を介して冷熱または温熱の空気を循環させる庫内冷熱循環手段とを有する自動販売機において、前記温熱器を冷却加熱兼用の庫内収納庫に対応する前記熱交換室庫の内部に配設し、前記スターリング冷凍機と前記熱交換器の内部に配設され、運転モードに応じて切り換えられる電磁弁を設け、運転モードに応じて前記庫内収納庫と前記熱交換室とを連通する開口部を開閉するシャッターを設けたので、蒸発器および放熱器の高さ制限、寸法制限の制約が減少して、可及的大きな蒸発器および放熱器を選択できる結果、冷却加熱性能を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
（実施例１）本願の請求項１〜４の発明に係る実施の形態を実施例１として図１〜５に示す。図１は実施例１に係る自動販売機の全体図の斜視図であり、図２は実施例１の冷却加熱ユニットの冷媒回路を模式的に示した平面図である。なお、図２では、上下に配置した放熱器、蒸発器を見やすくするために下に配置した蒸発器を便宜上大きな寸法で図示している。図３は図２の断面A-Aの模式図であり、また、図４は断面C-Cの冷却運転時の態様を示す模式図であり、図５は断面C-Cの加熱運転時の態様を示す模式図である。
【００２１】
これら図１〜図５において、自動販売機は、前面が開口した直方状の断熱体として形成された本体キャビネット１０と、その前面に設けられた外扉２０と内扉３０と、本体キャビネット１０の内部を上下2段に底板１１にて区画形成し、上部を例えば２つの断熱仕切板４１によって仕切られた３つの独立した庫内収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃと、下部に庫内収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃを冷却加熱する冷却加熱ユニット５０を収納する機械室９０と、庫内収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃと機械室９０を跨いで庫内収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃ内の冷却もしくは加熱された空気を循環させる庫内冷熱循環手段８０とにより構成されている。
より詳細に説明すると、外扉２０は、本体キャビネット１０の前面開口を開閉するためのものであり、図には明示していないが、この外扉２０の前面には、販売する商品Ｗの見本を展示する商品展示室、販売する商品Ｗを選択するための選択ボタン、貨幣を投入するための貨幣投入口、払い出された商品Ｗを取り出すための商品取出口２１等々、商品Ｗの販売に必要となる構成が配置してある。
【００２２】
内扉３０は、庫内収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃの前面を開閉し、内部の商品を保温するものであり、内部に断熱体を有する箱型形状の構造体である。
【００２３】
庫内収納庫４０ａ，４０ｂ，４０ｃは、缶入り飲料やペットボトル入り飲料等の商品Ｗを所望の温度に維持した状態で収容するためのものであり、その収納庫の容量は庫内収納庫４０ａ，４０ｃ、４０ｂの順に小さい態様で配分されている。庫内収納庫４０ａ，４０ｂ，４０ｃには、それぞれ、商品Ｗを上下方向に沿って並ぶ態様で収納し、販売信号により1個ずつ商品Ｗを排出するための商品搬出機構を備えた商品収納ラック、排出された商品Ｗを外扉の販売口２１へ搬出する商品搬出シュート４２、収納された商品Ｗを冷却または加熱するための空気を吐出する冷却加熱ユニット５０と、庫内の循環する空気を冷却加熱ユニット５０へ導かせる背面ダクト４３が設けている。
【００２４】
また、多くの自動販売機は左側の庫内収納庫４０ａが冷却専用であり、中央および右側の庫内収納庫４０ｂ，４０ｃが冷却加熱兼用であり、季節により庫内収納庫４０ａ，４０ｂ，４０ｃを冷却もしくは加熱に切り換えて自動販売機を運転させる冷却加熱の運転モードを有している。運転モードについては、以下、冷却と加熱をCとHで表記して、庫内収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃの順にＣＣＣ運転、ＣＣＨ運転、ＣＨＣ運転、ＣＨＨ運転などという。
商品搬出シュート４２は、商品搬出機構から搬出された商品Ｗを商品取出口２１に導くためのものであり、庫内収納庫の奥方から手前側に向けて漸次下方に傾斜する態様で庫内収納庫４０ａ，４０ｂ、４０ｃに固定してあるプレート状部材である。また、冷却加熱ユニット５０から吹出す冷却もしくは加熱された空気を通過させるようにその表面に多数の孔が穿設されてある。
【００２５】
背面ダクト４３ａ，４３ｂ、４３ｃは、図３〜５に図示するように庫内収納庫４０ａ，４０ｂ、４０ｃ内の商品Ｗを冷却または加熱した空気を冷却加熱ユニット５０に戻すための通気流路であり、庫内収納庫４０ａ，４０ｂ、４０ｃの背面に取設され、上部が前面に向けて開口する吸込口を有し、下部が冷却加熱ユニット５０のファンカバー８９に連ねて布設された断面コの字状の板状部材である。
【００２６】
冷却加熱ユニット5０は、図２、図３に図示するように機械室９０内に配設されたスターリング冷凍機５１と、スターリング冷凍機５１の低温部５２より冷熱を移送し庫内を冷却する蒸発部６０と、スターリング冷凍機５１の高温部５３より温熱を移送し庫内収納庫４０ａ，４０ｂ、４０ｃを加熱するもしくは自動販売機の外部に排熱する放熱部７０、および庫内収納庫４０ａ，４０ｂ、４０ｃに収納された商品Ｗを空気の循環により冷却または加熱する庫内冷熱循環手段８０とを備えて構成されている。
スターリング冷凍機５１は、横置きに載置してあり、稼動することにより冷熱を発生する低温部５２と、高温排熱を発生する高温部５３とを有している。また、スターリング冷凍機５１は、庫内収納庫４０ａ，４０ｂ、４０ｃの内部に配設された温度センサなどにより検知した温度に基づいてコントローラにより制御されるものである。
蒸発部６０は、内部に冷媒を封入してあり、凝縮熱交換器６１と蒸発器６２とガス配管６３と液配管６４とを備えて構成してある。ここに、冷媒としては、例えば二酸化炭素等のように常温では気体であって、スターリング冷凍機５１の低温部５２からの冷熱では凍らないもの（不凍冷媒）が用いられている。
凝縮熱交換器６１は、スターリング冷凍機５１の低温部５２に外周面に接した態様で接続している。この凝縮熱交換器６１の内部には冷媒の通過路となる複数の細管が一列に並ぶ態様で形成してあり、低温部５２で発生した冷熱により各細管を通過する冷媒が凝縮されて凝縮液になる。
【００２７】
蒸発器６２は、凝縮熱交換器６１から所定の距離だけ下方に離隔した位置に取設され、対応する庫内収納庫４０ａ、４０ｂ，４０ｃの下方に配設された熱交換室８１ａ、８１ｂ，８１ｃの内部に収容されている。より具体的には、蒸発器６２は、熱交換室８１ａ、８１ｂ、８１ｃ間を仕切る断熱壁の孔に挿入して熱交換室８１ａ、８１ｂ、８１ｃの底面に取設されている。この蒸発器６２は、対応する庫内収納庫４０ａ、４０ｂ，４０ｃの空気（内部雰囲気）を冷却するためのものであり、本実施例１では、三つの庫内収納庫４０ａ、４０ｂ，４０ｃ内の空気を冷却する。また、蒸発器６２は、いわゆるフィンアンドチューブ型の熱交換器の構造であり、チューブ内の冷媒が蒸発をすることによって熱が奪われ、その冷熱がフィン間を流れる空気により庫内収納庫４０ａ、４０ｂ，４０ｃへ移送される。
【００２８】
ガス配管６３は、凝縮熱交換器６１と蒸発器６２とを繋ぐ管路であり、蒸発器６２で蒸発した冷媒を気体の状態で該蒸発器６２から凝縮熱交換器６１まで移動させるためのものである。
【００２９】
液配管６４は、蒸発器６２と凝縮熱交換器６１とを繋ぐ管路であり、凝縮熱交換器６１で凝縮した冷媒を液体の状態で該凝縮熱交換器６１から蒸発器６２まで移動させるためのものである。
【００３０】
液配管６４とガス配管６３との配置関係は、図には明示していないが、ガス配管６３が液配管６４の上方に位置するようにしてある。これは、ガス配管６３を通過する冷媒の密度が液配管６４を通過する冷媒の密度よりも小さいためである。このような蒸発部６０では、冷媒が凝縮熱交換器６１と蒸発器６２との間で相変化を繰り返しながら循環することになり、かかる蒸発部６０のような構成は、ループ型サーモサイフォン式ヒートパイプと呼ばれるものである。
【００３１】
放熱部７０は、スターリング冷凍機５１の高温部５３から得た高温排熱を自動販売機の外部に放出するための第１放熱部７０ａと庫内収納庫４０ｂ、４０ｃの内部を加熱するための第２放熱部７０ｂとが並列に配管接続された態様で構成されている。より具体的には、蒸発熱交換器７１と接続されたガス配管７３および液配管７４とを第１放熱部７０ａと第２放熱部７０ｂとが並列に配管接続されている。これら配管接続された蒸発熱交換器７１、ガス配管７３、液配管７４、第１放熱部７０ａ、第２放熱部７０ｂの内部には、上記蒸発部６０と同様に、例えば二酸化炭素等のように常温では気体であって、スターリング冷凍機５１の低温部５２からの冷熱では凍らない冷媒（不凍冷媒）が封入されている。
【００３２】
第１放熱部７０ａは、放熱器７２と、ガス配管７３ａ、液配管７４ａと、電磁弁７５ａと、ファン７６とを備えて構成されている。放熱器７２の構造は蒸発器６２と同様のフィンアンドチューブ型であり、その配設位置は機械室９０の手前側上部である。ファン７６は、放熱器７２の近傍に配設され、放熱器７２により凝縮された冷媒の凝縮熱を自動販売機の外部に排気するためのものである。
【００３３】
第２放熱部７０ｂは、温熱器７２ｂと、ガス配管７３ｂ、液配管７４ｂと、電磁弁７５ｂとを備えて構成してある。温熱器７２ｂの構造は放熱器７２と同様のフィンアンドチューブ型であり、その配設位置は熱交換室８１ｂ、８１ｃとの壁を挿通して、蒸発器６２の上部である。
【００３４】
液配管７４、７４ａ、７４ｂとガス配管７３、７３ａ、７３ｂとの配置関係は、上記の蒸発部６０と同様にループ型サーモサイフォン式ヒートパイプとしてガス配管７３、７３ａ、７３ｂが液配管７４、７４ａ、７４ｂの上方に位置するように構成されている。
【００３５】
庫内冷熱循環手段８０は、庫内収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃに対応して庫内冷熱循環手段８０ａ、８０ｂ、８０ｃにより構成されている。
【００３６】
冷却専用の庫内収納庫４０ａに配設した庫内冷熱循環手段８０ａは、図３に図示するように熱交換室８１ａと、庫内送風ファン８３ａと、仕切壁８５と、ファンカバー８９とを備えて構成されている。庫内冷熱循環手段８０ａは、背面ダクト４３ａと庫内収納庫４０ａの下部との間を連通するものであり、その内部で熱交換を行いその冷熱を庫内収納庫４０ａ内に移送するためのものである。
【００３７】
熱交換室８１ａは、上面が開口した直方状の断熱体として形成され、その開口部を対応する庫内収納庫４０ａの底面に形成された孔１１ａと連通した態様で配設されている。より詳細には、熱交換室８１ａには、その内部中央に仕切壁８５および蒸発器６２とにより区画形成された送気管路８２１ａと吸気管路８２２ａとが形成され、その送気管路８１１ａと吸気管路８１２ａは蒸発器６２と連通している。
【００３８】
庫内送風ファン８３ａは、庫内収納庫４０ａの内部の空気を循環させるためのものであり、吸気管路８１２ａ内であって、仕切壁８５の前方に配設されている。
【００３９】
冷却加熱兼用の庫内収納庫４０ｃに配設した庫内冷熱循環手段８０ｃは、図４、５に図示するように熱交換室８１ｃと、切換シャッター８２ｃと、庫内送風ファン８３ｃと、ヒータ８４ｃと、仕切壁８５と、ファンカバー８９とを備えて構成されている。庫内冷熱循環手段８０ｃは、背面ダクト４３ｃより流入した空気をその内部で熱交換を行い冷却もしくは加熱して庫内収納庫４０ｃ内に移送するためのものである。
【００４０】
切換シャッター８２ｃは、背面ダクト４３ｃより流入した空気を熱交換室８１ｃ内で蒸発器６２側もしくは温熱器７２ｂ側に選択的に送風通路を切り換えるためのものであり、蒸発器６２と温熱器７２ｂの前面である送気管路８１１ｃ側に配設されている。また、切換シャッター８２ｃは、蒸発器６２もしくは温熱器７２ｂの前面をすべて覆う態様で上下にスライド移動する。なお、切換シャッター８２ｃは、蒸発器６２と温熱器７２ｂの後面、または両面に取設しても良い。
【００４１】
ヒータ８４ｃは、温熱器７２ｂにより加熱する熱量を補助するためのものであり、庫内の温度を検出して庫内の商品Ｗが適温となるようにコントローラによりＯＮ―ＯＦＦ制御されている。
【００４２】
また、庫内収納庫４０ｂに配設した庫内冷熱循環手段８０ｂは、上記の庫内冷熱循環手段８０ｃと同様であるので、熱交換室８１ｂ、切換シャッター８２ｂ、庫内送風ファン８３ｂなど添え字にｂを付することで説明を省略する。
【００４３】
以上のような構成を有する自動販売機は、次のようにして庫内収納庫４０ａ，４０ｂ，４０ｃに収容された商品Ｗを冷却または加熱する。まず、すべての庫内収納庫４０ａ，４０ｂ，４０ｃに収容された商品Ｗを冷却する場合について説明する。このＣＣＣ運転モードにおいて、電磁弁７５ａを開成し、電磁弁７５ｂを閉成するとともに、シャッター８２ｂ、８２ｃを温熱器７２ｂの前面を覆うようにスライド移動させる。
【００４４】
かかる設定により、スターリング冷凍機５１を駆動させると、スターリング冷凍機５１の低温部５２からの冷熱を次のようにして蒸発器６２まで移送して、熱交換室８１ａ、８１ｂ、８１ｃの内部空気を冷却する。低温部５２に熱的に接続している凝縮熱交換器６１において冷却されて凝縮液になった冷媒が、その重力により液配管６４を通じて蒸発器６２まで移動する。この蒸発器６２において、冷媒は、蒸発器６２を収容する熱交換室８１ａ、８１ｂ、８１ｃの内部空気の熱により蒸発して蒸気になる。つまり、熱交換室８１ａ、８１ｂ、８１ｃの内部空気は熱が奪われることになり、これにより、熱交換室８１ａ、８１ｂ、８１ｃの内部空気は冷却される。しかして、蒸発器６２において蒸気になった冷媒は、ガス配管６３を通じて凝縮熱交換器６１まで移動し、該凝縮熱交換器６１で再び凝縮液になって上記サイクルを繰り返すことになる。
【００４５】
一方、熱交換室８１ａ、８１ｂ、８１ｃで冷却された内部空気は、図３、図4で図示される矢印のように庫内送風ファン８３ａ、８３ｂ、８３ｃにより庫内収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃ内に送風され、商品Ｗを冷却したのちに背面ダクト４３ａ、４３ｂ、４３ｃを通過して熱交換室８１ａ、８１ｂ、８１ｃに戻る。このように熱交換室８１ａ、８１ｂ、８１ｃとそれに対応する庫内収納庫４０ａ，４０ｂ，４０ｃとの間で空気を循環させることにより、該庫内収納庫４０ａ，４０ｂ，４０ｃの内部における空気の温度を例えば０℃に保持することができ、これにより、商品Ｗを販売適温となる例えば５℃にすることができる。この冷却された空気の循環により商品Ｗが冷却されることになる。
【００４６】
また、庫内収納庫４０ａ，４０ｂ，４０ｃの適正温度の制御は、各庫内センサで検知され、適温の範囲にあれば庫内送風ファン８３ａ，８３ｂ，８３ｃの回転を停止し、適温の範囲外にあれば庫内送風ファン８３ａ，８３ｂ，８３ｃの回転を継続する制御をコントローラにより行われている。
【００４７】
一方、放熱部７０では、スターリング冷凍機５１の高温部５３からの高温排熱を次のようにして自動販売機の外部に放出する。高温部５３に熱的に接続している蒸発熱交換器７１において受熱した冷媒が、ガス配管７３，ガス配管７３ａを通じて放熱器７２ａまで移動し、放熱器７２ａで放熱する。放熱された熱は、ファン７６によって自動販売機の外部に放出される。従って、スターリング冷凍機５１の高温部５３からの高温排熱は、放熱器７２ａによって自動販売機の外部に放出される。また、放熱器７２ａで放熱した冷媒は、液配管７４ａ、液配管７４を通じて蒸発熱交換器７１まで移動し、この蒸発熱交換器７１で再び受熱することにより上記サイクルを繰り返すことになる。
【００４８】
次に、庫内収納庫４０ｃに収容された商品Ｗのみを加熱する場合には、ＣＣＨ運転モードを選択することになり、次のようにして商品Ｗの加熱に供することができる。このＣＣＨ運転モードにおいて、電磁弁７５ａを閉成し、電磁弁７５ｂを開成するとともに、シャッター８２ｂを温熱器７２ｂの前面を覆うようにスライド移動させ、シャッター８２ｃを蒸発器６２ｂの前面を覆うようにスライド移動させる。
【００４９】
かかる設定により、スターリング冷凍機５１を駆動させると、前記に記載したようにスターリング冷凍機５１の低温部５２からの冷熱を蒸発器６２まで移送して、熱交換室８１ａ、８１ｂの内部空気を冷却するとともに、スターリング冷凍機５１の高温部５３からの温熱を次のように温熱器７２ｂまで移送して、熱交換室８１ｃの内部空気を加熱する。高温部５３に熱的に接続している蒸発熱交換器７１において受熱した冷媒が、ガス配管７３，ガス配管７３ｂを通じて温熱器７２ｂまで移動し、熱交換室８１ｃで温熱を放熱し、内部空気を加熱する。そして、放熱して液体となった冷媒は、重力を利用して液配管７４ｂ、液配管７４を通じて蒸発熱交換器７１まで移動し、蒸発熱交換器７１で再び蒸発された冷媒は上記サイクルを繰り返すことになる。
【００５０】
また、熱交換室８１ｃ内で放熱された熱は、図５の矢印で図示するように庫内通風ファン８３ｃによって庫内収納庫４０ｃへ移送され、商品Ｗを加熱した後に、背面ダクト４３ｃを通じて、熱交換室８１ｃに戻る。また、ヒータ８４ｃを庫内収納庫４０ｃの温度を検出して商品Ｗが適温になるようにコントローラによりＯＮ―ＯＦＦ制御することにより、庫内収納庫４０ｃの内部における空気の温度を例えば６０℃に保持することができ、これにより、商品Ｗを販売適温となる例えば５５℃にすることができる。この加熱された空気の循環により商品Ｗが温熱されることになる。
【００５１】
したがって、加熱運転においては、スターリング冷凍機５１の高熱が温熱器７２ｂにより庫内収納庫４０ｃの温熱に使用されるので、自動販売機の消費電力を低減することが出来る。
【００５２】
次に、庫内収納庫４０ｂ、４０ｃに収容された商品Ｗを加熱する場合には、ＣＨＨ運転モードを選択することになり、次のようにして該商品Ｗの加熱に供することができる。このＣＨＨ運転モードにおいて、電磁弁７５ａを閉成し、電磁弁７５ｂを開成するとともに、シャッター８２ｂ、８２ｃを蒸発器６２の前面を覆うようにスライド移動させる。
【００５３】
かかる状態において、庫内収納庫４０ａが冷却され、庫内収納庫４０ｂ、４０ｃが加熱される動作は上記と同様であるので、その説明を省略する。
【００５４】
次に、庫内収納庫４０ａ、４０ｃに収容された商品Ｗを冷却し、庫内収納庫４０ｂを加熱する場合には、ＣＨＣ運転モードを選択することになり、次のようにして該商品Ｗを冷却加熱に供することができる。このＣＨＣ運転モードにおいて、電磁弁７５ａを閉成し、電磁弁７５ｂを開成するとともに、シャッター８２ｂを蒸発器６２の前面を覆うようにスライド移動させ、シャッター８２ｃを蒸発器６２の前面を覆うようにスライド移動させる。
【００５５】
かかる状態において、庫内収納庫４０ａが冷却され、庫内収納庫４０ｂ、４０ｃが加熱される動作も上記と同様であるので、その説明を省略する。
【００５６】
以上のような自動販売機によれば、スターリング冷凍機５１の放熱部７１である温熱器７２ｂを配設し、冷却加熱の運転モードに応じてシャッター８２ｂ、８２ｃを切り替えることにより温熱器７２ｂの高熱が庫内収納庫４０ｃの温熱に使用されるので、自動販売機の消費電力を低減することが出来る。
【００５７】
（実施例２）本願の請求項５、６の発明に係る実施の形態を実施例２として図６〜９に示す。図６は実施例１の冷却加熱ユニットの冷媒回路を模式的に示した平面図である。図７は図６の断面Ｃ-Ｃの模式図であり、また、図８は図６の断面Ｂ-Ｂの模式図であり、（ａ）は冷却運転時の態様を、（ｂ）は加熱運転時の態様を示す。また、図９は冷媒の流れを示す模式図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ運転モードＣＣＣ、ＣＣＨ、ＣＨＣ，ＣＨＨにおける態様を示す。図９の中で、冷媒が流れている配管を太線で、冷媒が流れていない配管を細線で、時々冷媒が流れる配管を破線で示す。
【００５８】
実施例１と相違する点は、蒸発器６２が庫内収納庫４０ａ、４０ｂを冷却する蒸発器６２ａと庫内収納庫４０ｃを冷却する蒸発器６２ｂとに分配され、庫内収納庫４０ｂの加熱をヒータ８４単独で行い、庫内収納庫４０ｃの加熱に温熱器７２ｂｂを配設した点である。また、冷却加熱運転の負荷調整を行う第２放熱器７２ｃと機械室９０内に第２蒸発器６２ｃとを取設するとともに、その第２放熱器７２ｃを第２蒸発器６２ｃの上部に新たに取設した点と、シャッター８２を設けていない点が実施例１と異なる。
【００５９】
その他の構成は、実施例１と実質的に同一である。なお、図６で示す断面Ａ−Ａの模式図は図３と実質的に同一であるので、その説明を省略する。
【００６０】
蒸発部６０ａは、凝縮熱交換器６１と接続した液配管６４、ガス配管６３との間を電磁弁６５ａ，６５ｂ、６５ｃを介して蒸発器６２ａ、６２ｂ、第２蒸発器６２ｃと並列に配管接続されて構成されている。
【００６１】
放熱部７０ｃは、蒸発熱交換器７１と接続した液配管７４、ガス配管７３との間を電磁弁７５ａ，７５ｂ、７５ｃを介して放熱器７２ａ、温熱器７２ｂｂ、第２放熱器７２ｃと並列に配管接続されて構成されている。
【００６２】
冷却加熱運転の負荷調整を行う第２放熱器７２ｃと第２蒸発器６２ｃは、図７に図示するように機械室９０の手前側に取設され、第２放熱器７２ｃは第２蒸発器６２ｃの上部に配設されている。また、第２放熱器７２ｃと第２蒸発器６２ｃの後方には、第２放熱器７２ｃと第２蒸発器６２ｃにて移送された温熱と冷熱を自動販売機の外部へ排出させるファン７６ｃが配設されている。
【００６３】
また、庫内収納庫４０ｂでは、図８（ａ）、（ｂ）に図示するように実施例１（図４参照）と比較すると温熱器７２ｂが取設されていない点および仕切壁８５ａとシャッター８６の構造が相違をしている。仕切壁８５ａは、下部に通気口８５ｂを具備する壁体である。また、シャッター８６は、庫内収納庫４０ｂの内部を循環する空気が熱交換室８１ｂを経由する通路と経由しない通路とを切り換えるためのものであり、庫内収納庫４０ｂの下部に配設されている。シャッター８６が立位状態にある時には、通気口８５ｂの通路を閉鎖状態とし庫内収納庫４０ｂと熱交換室８１ｂとを連通状態とし、シャッター８６が水平状態にある時には、庫内収納庫４０ｂと熱交換室８１ｂとを閉成状態とする態様でシャッター８６が取設されている。
【００６４】
かかる構成において、実施例２における自動販売機の冷却加熱運転の動作を説明する。まず、3室を全て冷却運転するＣＣＣモードにおいて、電磁弁６５ａ、６５ｂ、７５ａ、７５ｃを開成し、電磁弁６５ｃ、７５ｂを閉成する。また、シャッター８６は立位状態とする。
【００６５】
かかる設定により、スターリング冷凍機５１を駆動させると、図９（ａ）の実線で示すように冷媒はスターリング冷凍機５１の低温部５２から蒸発器６２ａ、６２ｂまで冷熱を移送して、熱交換室８１ａ、８１ｂ、８１ｃの内部空気を冷却する。熱交換室８１ａ、８１ｂ、８１ｃで冷却された内部空気は、庫内送風ファン８３ａ、８３ｂ、８３ｃにより庫内収納庫４０ａ，４０ｂ，４０ｃ内に送風され、商品Ｗを冷却したのちに背面ダクト４３ａ，４３ｂ，４３ｃを通過して熱交換室８１ａ、８１ｂ、８１ｃに戻る。このようにして庫内収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃが全て冷却され、商品Ｗを販売適温となる例えば５℃にすることができる。
【００６６】
また、放熱部７０では、スターリング冷凍機５１の高温部５３からの高温排熱は、図９（ａ）の実線で示すように放熱器７２、第２放熱器７２ｃで放熱する。放熱された熱は、ファン７６，７６ｃによって自動販売機の外部に放出されることになる。
【００６７】
次に、庫内収納庫４０ｃに収容された商品Ｗのみを加熱する場合には、ＣＣＨ運転モードを選択することになり、次のようにして該商品Ｗの加熱に供することができる。このＣＣＨ運転モードにおいて、電磁弁６５ａ、７５ｂを開成し、電磁弁６５ｂ、６５ｃ、７５ａ、７５ｃを閉成する。また、シャッター８６は立位状態とし、ヒータ８４ｂの通電をＯＦＦとする。
【００６８】
かかる設定により、スターリング冷凍機５１を駆動させると、図９（ｂ）の実線で示すように冷媒はスターリング冷凍機５１の低温部５２から蒸発器６２ａまで冷熱を移送して、熱交換室８１ａ、８１ｂの内部空気を冷却する。熱交換室８１ａ、８１ｂで冷却された内部空気は、庫内送風ファン８３ａ、８３ｂにより庫内収納庫４０ａ，４０ｂ内に送風され、商品Ｗを冷却したのちに背面ダクト４３ａ，４３ｂを通過して熱交換室８１ａ、８１ｂに戻る。このようにして庫内収納庫４０ａ、４０ｂが全て冷却され、商品Ｗを販売適温となる例えば５℃にすることができる。
【００６９】
また、加熱側では、スターリング冷凍機５１の高温部５３から温熱器７２ｂまで温熱を移送して、熱交換室８１ｃの内部空気を加熱する。熱交換室８１ｃで加温された内部空気は、庫内送風ファン８３ｃにより庫内収納庫４０ｃ内に送風され、商品Ｗを加熱したのちに背面ダクト４３ｃを通過して熱交換室８１ｃに戻る。このようにして庫内収納庫４０ｃが加温され、商品Ｗを販売適温となる例えば５５℃にすることができる。
【００７０】
また、庫内収納庫４０ａ、４０ｂ内の冷却温度が適温となった場合には、電磁弁６５ａを閉成させ、電磁弁６５ｃを開成させて、第２蒸発器６２ｃより余剰の冷熱を排気する。また、庫内収納庫４０ｃ内の加熱温度が適温となった場合には、電磁弁７５ｂを閉成させ、電磁弁７５ｃを開成させ、第２放熱器７２ｃより余剰の温熱を排気する。これらの操作によりスターリング冷凍機５１の低温部５２から移送される冷熱と高温部５３から移送される温熱がバランスするので、スターリング冷凍機５１を常に効率の良い条件で稼動することが出来る。
【００７１】
次に、庫内収納庫４０ｂに収容された商品Ｗを加熱する場合には、ＣＨＣ運転モードを選択することになり、次のようにして商品Ｗの加熱に供することができる。このＣＨＣ運転モードにおいて、電磁弁６５ａ、６５ｂ、７５ａ、７５ｃを開成し、電磁弁６５ｃ、７５ｂを閉成する。また、シャッター８６は水平状態とし、ヒータ８４ｂを通電状態とする。
【００７２】
かかる設定により、スターリング冷凍機５１を駆動させると、図９（ｃ）の実線で示すように冷媒はスターリング冷凍機５１の低温部５２から蒸発器６２ａ、６２ｂまで冷熱を移送して、熱交換室８１ａ、８１ｃの内部空気を冷却する。熱交換室８１ａ、８１ｃで冷却された内部空気は、庫内送風ファン８３ａ、８３ｃにより庫内収納庫４０ａ，４０ｃ内に送風され、商品Ｗを冷却したのちに背面ダクト４３ａ，４３ｃを通過して熱交換室８１ａ、８１ｃに戻る。このようにして庫内収納庫４０ａ、４０ｃが冷却され、商品Ｗを販売適温となる例えば５℃にすることができる。
【００７３】
また、庫内収納庫４０ｂにおいて、図８（ｂ）に図示するようにシャッター８６が水平状態であるので、庫内収納庫４０ｂ内の空気は熱交換室８１ｂ内を経由することなく、ヒータ８４ｂで加熱された空気が庫内送風ファン８３ｂにより庫内収納庫４０ｂ内に送風され、商品Ｗを加熱したのちに背面ダクト４３ｃ、通気孔８５ｂを通過してヒータ８４ｂに戻る。このようにして庫内収納庫４０ｂが加温され、商品Ｗを販売適温となる例えば５５℃にすることができる。
【００７４】
また、スターリング冷凍機５１の高温部５３からの温熱は、放熱器７２、第２放熱器７２ｃまで移送され、ファン７６，７６ｃにより自動販売機の外部へ排熱される。
【００７５】
次に、庫内収納庫４０ｂ、４０ｃに収容された商品Ｗを加熱する場合には、ＣＨＨ運転モードを選択することになり、次のようにして商品Ｗの加熱に供することができる。このＣＨＨ運転モードにおいて、電磁弁６５ａ、７５ｂを開成し、電磁弁６５ｂ、６５ｃ、７５ａ、７５ｃを閉成する。また、シャッター８６は水平状態とし、ヒータ８４ｂを通電状態とする。
【００７６】
かかる設定により、スターリング冷凍機５１を駆動させると、図９（ｄ）の実線で示すように冷媒はスターリング冷凍機５１の低温部５２から蒸発器６２ａまで冷熱を移送して、熱交換室８１ａの内部空気を冷却する。熱交換室８１ａで冷却された内部空気は、庫内送風ファン８３ａにより庫内収納庫４０ａ内に送風され、商品Ｗを冷却したのちに背面ダクト４３ａを通過して熱交換室８１ａに戻る。このようにして庫内収納庫４０ａが冷却され、商品Ｗを販売適温となる例えば５℃にすることができる。
【００７７】
また、庫内収納庫４０ｂにおいて、図８（ｂ）に図示するようにシャッター８６が水平状態であるので、庫内収納庫４０ｂ内の空気循環は熱交換室８１ｂ内を経由することなく、ヒータ８４ｂで加熱された空気が庫内送風ファン８３ｂにより庫内収納庫４０ｂ内に送風され、商品Ｗを加熱したのちに背面ダクト４３ｃ、通気孔８５ｂを通過してヒータ８４ｂに戻る。このようにして庫内収納庫４０ｂが加温され、商品Ｗを販売適温となる例えば５５℃にすることができる。
【００７８】
また、庫内収納庫４０ｃにおいて、スターリング冷凍機５１の高温部５３から温熱器７２ｂまで温熱を移送して、熱交換室８１ｃの内部空気を加熱する。熱交換室８１ｃで加温された内部空気は、庫内送風ファン８３ｃにより庫内収納庫４０ｃ内に送風され、商品Ｗを加熱したのちに背面ダクト４３ｃを通過して熱交換室８１ｃに戻る。また、庫内収納庫４０ｃの温度に応じてヒータ８４ｃを通電して加熱の補助をする。このようにして庫内収納庫４０ｃが加温され、商品Ｗを販売適温となる例えば５５℃にすることができる。
【００７９】
また、庫内収納庫４０ａ内の冷却温度が適温となった場合には、電磁弁６５ａを閉成させ、電磁弁６５ｃを開成させ、スターリング冷凍機５１の低温部５２からの冷熱を第２蒸発器６２ｃへ移送する。これらの操作によりスターリング冷凍機５１の低温部５２から移送される冷熱と高温部５３から移送される温熱がバランスするので、スターリング冷凍機５１を常に効率の良い条件で稼動することが出来る。
【００８０】
従って、スターリング冷凍機５１と蒸発器６２ｂおよびスターリング冷凍機５１と温熱器７２ｂｂとを電磁弁６５ｂ、７５ｂを介して配管接続し、電磁弁６５ｂ、７５ｂを切り換えることにより、庫内収納庫４０ｃ冷却および加熱が切り換り、熱交換室６１ｃ内に配設された温熱器７２ｂｂに移送される温熱を加熱運転に使用することができるので、自動販売機の消費電力を低減することが出来る。
【００８１】
また、さらに蒸発器、放熱器を各庫内収納庫にそれぞれ配設しても良く、このことにより上記と同様な効果を達成できる。
【００８２】
（実施例３）本願の請求項７，８の発明に係る実施の形態を実施例３として図１０，１１に示す。図１０は実施例３の冷却加熱ユニットの冷媒回路を模式的に示した平面図である。図１１は断面Ｃ-Ｃの模式図であり、（ａ）冷却運転時の態様を（ｂ）は加熱運転時の態様を示す。
【００８３】
実施例１と相違する点は、温熱器７２ｂの代わりに放熱器７２ｄが自動販売機の前方であり、庫内収納庫４０ｃの下方に取設された放熱エアダクト８７の内部に配設されている点と、放熱エアダクト８７の開口部にガイド８８ａ，８８ｂが取設され、熱交換室８１ｃの開口部にシャッター８６が取設されている点である。また、蒸発部６２が庫内収納庫４０ａ，４０ｂを冷却する蒸発器６２ａと庫内収納庫４０ｃを冷却する第２蒸発器６２ｃに分割されている点も実施例１と相違する。
その他の構成は、実施例１と実質的に同一であり、特に、図１０の実施例３に示す断面Ａ−Ａの模式図は図３と、断面Ｂ−Ｂの模式図は図８と実質的に同一であるので説明を省略する。
【００８４】
放熱部７０ｄは、蒸発熱交換器７１と接続した液配管７４、ガス配管７３との間を電磁弁７５ａ，７５ｄを介して放熱器７２ａ、７２ｄと並列に配管接続されて構成されている。
【００８５】
放熱器７２ｄは、庫内収納庫４０ｃの冷却時には高熱を排気する放熱器として使用され、加熱時には庫内収納庫４０ｃを加熱するために使われるものである。放熱器７２ｄは、その前方に加熱を補助するヒータ８４ｄとその後方に放熱器７２ｄの温熱を送風するファン７６ｄが取設され、それらは前方が開口した断熱材で囲われた放熱エアダクト８７の内部に収納されている。
【００８６】
放熱エアダクト８７は、放熱器７２ｄを介してその前後に空気通路である第１通路８７ａおよび第２通路８７ｂを形成させ、放熱器７２ｄを放熱または加温として使用できる態様で放熱器７２ｄの空気通路を切り換えるためのものである。放熱エアダクト８７は、図１１（ａ）、（ｂ）で図示するように上下方向にスライド自在に移動し、下方位置においては機械室９０内と放熱器７２ｄが通風経路を形成させる態様で位置する。また、上位位置においては機械室９０内と放熱器７２ｄの通風経路を遮断し、庫内収納庫４０ｃ、第１通路８７ａ、放熱器７２ｄ、第２通路８７ｂ、庫内収納庫４０ｃを連通させる態様で位置する。
【００８７】
ガイド８８ａ，８８ｂは、庫内収納庫４０ｃの冷却と加熱時に庫内収納庫４０ｃ内の空気順路を切り換えるためのものであり、底板１１の開口部１１ｄ、１１ｅを開放または閉鎖する態様で回動自在に底板１１に取設されている。ガイド８８ａ，８８ｂは、開口部１１ｄ、１１ｅを閉鎖する場合には、水平位置にある。また、開口部１１ｄ、１１eを開放する場合には、傾斜した状態で位置し、特にガイド８８ａは庫内送風ファン８３ｃから送風される空気が開口部１１ｄへ導入される態様でファンガイド８９と当接する位置に置かれる。また、シャッター８６は、実施例２と実質的に同一であるので、その説明を省略する。
【００８８】
かかる構成において、庫内収納庫４０ｃの冷却および加熱動作について説明をする。なお、運転モードについては、前記実施例１，２と重複するので、庫内収納庫４０ｃの冷却および加熱動作のみの説明とする。
【００８９】
冷却動作では、図１１(ａ)に図示するように、シャッター８６を立位状態とし、放熱エアダクト８７を下位位置に、ガイド８８ａ、８８ｂを水平位置に設定をする。また、電磁弁６５ａ、６５ｂ、７５ａ、７５ｄのすべてを開成する。
【００９０】
かかる設定により、冷熱側では、スターリング冷凍機５１を駆動させると冷媒はスターリング冷凍機５１の低温部５２から蒸発器６２ｂまで冷熱を移送して、熱交換室８１ｃの内部空気を冷却する。熱交換室８１ｃで冷却された内部空気は、図１１(ａ)の矢印で図示されるように庫内送風ファン８３ｃにより庫内収納庫４０ｃ内に送風され、商品Ｗを冷却したのちに背面ダクト４３ｃを通過して熱交換室８１ｃに戻る。このようにして庫内収納庫４０ｃが冷却され、商品Ｗを販売適温となる例えば５℃にすることができる。
【００９１】
また、高熱側では、スターリング冷凍機５１の高温部５３から放熱器７２ｄへ移送されたの高温排熱は、図１１(ａ)の破線矢印で図示されるようにファン７６ｄにより自動販売機の前方より放熱器７２ｄを介して吸熱し、スターリング冷凍機５１を冷却するとともに自動販売機の外部に排気されることになる。
【００９２】
次に加熱動作について説明をする。加熱動作では、図１１(ｂ)に図示するように、シャッター８６を水平状態とし、放熱エアダクト８７を上位位置に上昇させ、ガイド８８ａ、８８ｂを傾斜位置に設定をする。また、電磁弁６５ａ、７５ａ、７５ｄを開成し、電磁弁６５ｂを閉成する。
【００９３】
かかる設定により、高熱側では、スターリング冷凍機５１を駆動させると冷媒はスターリング冷凍機５１の高温部５３から放熱器７２ｄへ移送され放熱エアダクト８７の内部空気を加熱する。放熱エアダクト８７で加熱された内部空気は、図１１(ｂ)の矢印で図示されるように第２通路８７ｂに入り、必要に応じてヒータ８４ｄで加温されるとともにガイド８８ｂの下面に沿って庫内収納庫庫４０ｃ内に流入し商品Ｗを加熱する。商品Ｗを加熱した空気は、背面ダクト４３ｃを通過して庫内送風ファン８３ｃにより圧送されながらガイド８８ａの下部を通過して放熱エアダクト８７の第１通路８７ａに戻る。このような加温された空気の循環にて庫内収納庫４０ｃが加温され、商品Ｗを販売適温となる例えば５５℃にすることができる。
【００９４】
また、冷熱側では、電磁弁６５ｂが閉止しているので、スターリング冷凍機５１の低温部５２から蒸発器６２ａへ冷熱を移送するが、蒸発器６２ｂには冷媒が移送されないので、熱交換室８１ｃは冷却されることはない。
【００９５】
従って、放熱器７２ｄからの温熱を庫内収納庫４０ｃの内部へ移送される態様または庫内収納庫４０ｃの外部へ排熱される態様にて選択的に切り替え可能な放熱切替ダクト８７を有するので、スターリング冷凍機５１で発生した温熱を放熱する放熱器７２ｄを冷却運転時には外部へ排気し、加熱運転時には庫内収納庫４０ｃの加熱に使用する結果、スターリング冷凍機５１の冷却性能を向上させ、自動販売機の消費電力を低減することが出来る。
【００９６】
（実施例４）本願の請求項９の発明に係る実施の形態を実施例４として図１２，１２に示す。図１２は実施例４の冷却加熱ユニットの冷媒回路を模式的に示した平面図である。図１３は図１２の断面Ｃ-Ｃにおける模式図である。
【００９７】
実施例１と相違する点は、温熱器７２ｂの代わりに温熱器７２ｅが庫内収納庫４０ｃの内部に取設された点と、熱交換室８１ｃ内のシャッター８２ｃの代わりに庫内収納庫４０ｃの底面にシャッター８６が取設されている点である。その他の構成は、実施例１と実質的に同一であり、図１２の実施例４に示す断面Ａ−Ａの模式図は図３と実質的に同一であるので、庫内収納庫４０ａ、４０ｂに関する説明は省略する。
温熱器７２ｅは、庫内収納庫４０ｃの底部に取設されて庫内収納庫４０ｃを加温する加熱源となるためのものであり、ファンカバー８９内に収納され、ヒータ８４ｃの後方に位置し、背面ダクト４３ｃの出口部に当接している。また、シャッター８６の構造は、実施例２と同一であるので、その説明を省略する。
【００９８】
かかる構成において、庫内収納庫４０ｃの冷却および加熱動作について説明をする。冷却動作では、シャッター８６を立位位置に設定し、電磁弁７５ａを開成して、電磁弁７５ｂを閉成する。
【００９９】
かかる設定により、スターリング冷凍機５１を駆動させると冷媒はスターリング冷凍機５１の低温部５２から蒸発器６２まで冷熱を移送して、熱交換室８１ｃの内部空気を冷却する。熱交換室８１ｃで冷却された内部空気は、庫内送風ファン８３ｃにより庫内収納庫４０ｃ内に送風され、商品Ｗを冷却したのちに背面ダクト４３ｃを通過して熱交換室８１に戻る。このようにして庫内収納庫４０ｃが冷却され、商品Ｗを販売適温となる例えば５℃にすることができる。
【０１００】
また、放熱側では、スターリング冷凍機５１の高温部５３から放熱器７２ａへ移送されたの高温排熱は、ファン７６により自動販売機の外部に放出されることになる。
【０１０１】
次に加熱動作について説明をする。加熱動作では、図１３に図示するように、シャッター８６を水平状態とし、電磁弁７５ａ、７５ｂをともに開成する。
【０１０２】
かかる設定により、スターリング冷凍機５１を駆動させると、冷媒はスターリング冷凍機５１の高温部５３から温熱器７２ｅへ移送されファンカバー８９の内部の空気を加熱する。加熱された空気は、必要に応じてヒータ８４ｃで加温されるとともに庫内送風ファン８３ｃにより送風され、庫内収納庫４０ｃ内の商品Ｗを加熱した後、温熱器７２ｅに戻る。このような加温された空気の循環にて庫内収納庫４０ｃが加温され、商品Ｗを販売適温となる例えば５５℃にすることができる。
【０１０３】
このように排熱に使用されていた放熱器が庫内収納庫の加熱に利用することにより消費電力を削減することが出来る。さらに、庫内収納庫４０ｃを加温する温熱器７２ｅを庫内収納庫４０ｃの内部に配設することにより、熱交換室８１内のスペースを蒸発器６２に使用できるので、十分な容量の蒸発器６２を収納できる結果、スターリング冷凍機５１の冷却性能を向上させることが出来る。
【０１０４】
（実施例５）本願の請求項９の発明に係る実施の形態を別の実施例として、実施例５を図１４に示す。図１４は図１２の断面Ｃ-Ｃに相当する実施例５の模式図である。
【０１０５】
実施例４と相違する点は、第１放熱部７０ｄの放熱器７２aが機械室９０の底面に取設され、その配管回路にポンプ７７、バッファータンク７８を有する点である。その他の構成は、実施例４と実質的に同一であるので、第１放熱部７０ｄについてのみ説明を行う。
【０１０６】
第１放熱部７０ｄは、蒸発熱交換器７１ａと、放熱器７２ａと、第１配管７９ａと、第２配管７９ｂと、ポンプ７７と、バッファータンク７８と、ファン７６とを備えて構成されている。また、冷媒としては、種々のものを用いることができるが、一例としては、不凍液が用いられる。なお、第１放熱部７０ｄと第２放熱部７０ｂは、使用する冷媒が異なるため、蒸発熱交換器７１ａと蒸発熱交換器７１とは別回路の熱交換器としてそれぞれに配管接続されている。
【０１０７】
かかる構成で、第１放熱部７０ｄでは、スターリング冷凍機５１の高温部５３からの高温排熱を次のようにして自動販売機の外部に放出する。高温部５３に熱的に接続している蒸発熱交換器７１ａにおいて受熱した冷媒が、第１配管７９ａを通じて放熱器７２ａまで移動し、放熱器７２ａで放熱する。放熱された熱は、ファン７６によって自動販売機の外部に放出される。従って、スターリング冷凍機５１の高温部５３からの高温排熱は、放熱器７２ａによって自動販売機の外部に放出される。また、放熱器７２ａで放熱した冷媒は、バッファータンク７８とポンプ７７とを介して第２配管７９ｂを通じて蒸発熱交換器７１ａまで移動し、この蒸発熱交換器７１ａで再び受熱することにより上記サイクルを繰り返すことになる。この配管回路においては、相変化が行われず配管内の冷媒は液相状態でポンプ７７の作用により循環することになる。
【０１０８】
サーモサイフォン式と異なるポンプ循環では、スターリング冷凍機１と放熱器７２ａとの高さに関する制約がなくなるので、放熱器７２ａを機械室９０の高さ一杯に配置できるので、放熱器７２ａの容量を大きく出来る結果、スターリング冷凍機１の冷却加熱性能を向上させることが出来る。
【０１０９】
（実施例６）本願の請求項９の発明に係る実施の形態を別の実施例として、実施例６を図１５に示す。図１５は図１２の断面Ｃ-Ｃに相当する実施例６の模式図である。
【０１１０】
実施例５と相違する点は、第２放熱部７０ｅの配管回路が第１放熱部７０ｄ同様にポンプ７７の作用によって循環する点である。具体的には、第２放熱部７０ｅの配管回路は、第２配管７９ｂよりポンプ７７を介して第２配管７９ｄに接続し、電磁弁７５ｂを介して温熱器７２ｅの入口と接続する。温熱器７２ｅの出口からは第１配管７９ｃが電磁弁７５ｂを介して第１配管７９ａと接続している。
【０１１１】
かかる構成によれば、実施例５での第１放熱部７０ｄの回路と同様にスターリング冷凍機１からの高熱の冷媒は、ポンプ７７の作用により温熱器７２ｅに移送され、庫内収納庫４０ｃを加熱したのち、スターリング冷凍機１へ戻るサイクルを繰り返す。
【０１１２】
従って、第２放熱部７０ｅの配管回路内の冷媒がポンプ７７の作用により循環するため、第１配管７９ｃと第２配管７９ｄとの高低差に関する制約がなくなるので、第１配管７９ｃと第２配管７９ｄとの配管引き回しの構成が容易になり、スターリング冷凍機１の冷却加熱性能を向上させることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
以上のように、本発明に係る自動販売機は、スターリング冷凍機で発生した冷熱を利用して、複数の庫内収納庫に収容された商品を冷却、加熱させるのに有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】図１は実施例１に係る自動販売機の全体図の斜視図である。
【図２】実施例１の冷却加熱ユニットの冷媒回路を模式的に示した平面図である。
【図３】図２の断面A-Aの模式図である。
【図４】図４は断面C-Cの冷却運転時の態様を示す模式図である。
【図５】図５は断面C-Cの加熱運転時の態様を示す模式図である。
【図６】図６は実施例２の冷却加熱ユニットの冷媒回路を模式的に示した平面図である。
【図７】図７は図６の断面Ｃ-Ｃの模式図である。
【図８】図８は図６の断面Ｂ-Ｂの模式図であり、（ａ）は冷却運転時の態様を、（ｂ）は加熱運転時の態様を示す模式図である。
【図９】図９は冷媒の流れを示す模式図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ運転モードＣＣＣ、ＣＣＨ、ＣＨＣ，ＣＨＨにおける態様を示す模式図である。
【図１０】図１０は実施例３の冷却加熱ユニットの冷媒回路を模式的に示した平面図である。
【図１１】図１１は断面Ｃ-Ｃの模式図であり、（ａ）冷却運転時の態様を（ｂ）は加熱運転時の態様を示す模式図である。
【図１２】図１２は実施例４の冷却加熱ユニットの冷媒回路を模式的に示した平面図である。
【図１３】図１３は図１２の断面Ｃ-Ｃにおける模式図である。
【図１４】図１４は図１２の断面Ｃ-Ｃに相当する実施例５の模式図である。
【図１５】図１５は図１２の断面Ｃ-Ｃに相当する実施例６の模式図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１０  キャビネット
４０ａ  庫内収納庫
４０ｂ  庫内収納庫
４０ｃ  庫内収納庫
４２  シュート
５０  冷却加熱ユニット
５１  スターリング冷凍機
５２  低温部
５３  高温部
６０  蒸発部
６１  放熱熱交換器  
６２  蒸発器
６２ｃ  第２蒸発器
６３  ガス配管
６４ａ  液配管
６５ａ  電磁弁
７０  放熱部
７１  蒸発熱交換器  
７２  放熱器
７２ｂ  温熱器
７２ｃ  第２放熱器
７３  ガス配管
７４  液配管
７５ａ  電磁弁
７６ａ  庫内送風ファン
７７  ポンプ
７８  バッファータンク  
８０  庫内冷熱循環手段
８１  熱交換室
８２ｃ  シャッター
８３ｃ  ファン
８４  ヒータ
８５  仕切壁
８５ｂ  通気孔  
８６  シャッター
８７  放熱エアダクト  
８７ａ  第１通路
８７ｂ  第２通路
８８ａ  ガイド
８８ｂ  ガイド
８９  ファンカバー
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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