(57)【要約】  【課題】独立した冷却システムと冷却加温システムを備えた自動販売機で、冷却システムの庫内冷却効率と冷却加温システムの庫内加温効率を向上させるように機械室内の機能部品を配置した自動販売機を提供する。  【解決手段】機械室５２内に庫内を冷却および加温する冷却加温サイクルに接続された第１圧縮機５３と第１熱交換器５４と冷媒の流路を切替える流路切替弁５５と、庫内を冷却する冷却サイクルに接続された第２圧縮機５６と凝縮器５７を備え、機械室５２内の前方に第１熱交換器５４と凝縮器５７を隣接配置し、機械室５２内の後方に第１圧縮機５３と第２圧縮機５６を横並びに配置し、第１熱交換器５４の横で第１圧縮機５３の前方に流路切替弁５５を配置したものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の庫内に区画して、前記庫内に投入された商品を冷却または加温する商品収納庫と、前記商品収納庫と区画壁によって上下方向に区画形成された機械室を備えた自動販売機において、前記機械室内には前記庫内を冷却および加温する冷却加温サイクルに接続された第１圧縮機と第１熱交換器と冷媒の流路を切替える流路切替弁と、前記庫内を冷却する冷却サイクルに接続された第２圧縮機と凝縮器を備えており、前記機械室内の前方に前記第１熱交換器と前記凝縮器を隣接配置し、前記機械室内の後方に前記第１圧縮機と前記第２圧縮機を横並びに配置し、前記第１熱交換器の横で前記第１圧縮機の前方に前記流路切替弁を配置した自動販売機。
【請求項２】
商品収納庫内で発生した水を回収して蒸発させる蒸発皿を機械室に備え、前記蒸発皿は前記機械室の側部で前方から後方に向かって配置し、前記蒸発皿と第１熱交換器と凝縮器と流路切替弁がほぼ横並びに配置されてい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】
第１熱交換器と凝縮器の後方に機械室の前から空気を吸い込むファンを配置し、前記ファンと、第１圧縮機と第２圧縮機との間に空気を案内するガイド部材を配置し、前記ガイド部材によって前記ファンと前記第１圧縮機の間が遮断され、前記ファンによる空気が直接案内されない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】
第２圧縮機と対峙するガイド部材の一部に開口部を形成し、ファンからの空気が直接案内されるように形成した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】
冷媒を封入する第１圧縮機の第１封入パイプと、第２圧縮機の第２封入パイプに接続され、規定量の冷媒をそれぞれ封入する第１接続パイプと第２接続パイプを備え、前記第１接続パイプと第２接続パイプは機械室後方に延ばして配管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６】
第１熱交換器と凝縮器は共にフィンチューブコンデンサで形成され、前記第１熱交換器と前記凝縮器はフィンを共有化し前後に重ね合わせて一体化した熱交換器で形成されていることを特徴とする請求項１から３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・びん入り飲料商品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するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の自動販売機で、省エネを目的に冷却加温するシステムが提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
図５は従来の３室ホット・アンド・コールド（以下Ｈ＆Ｃとする）自動販売機本体の縦断面図で、第１貯蔵室２、第２貯蔵室３、第３貯蔵室４の前面開口部を覆う断熱扉５を有する主扉６が自動販売機本体１の前面に取り付けられている。
【０００４】
第１貯蔵室２の下部奥には第１送風機７、第１蒸発器８、第１ヒータ２５が取付けられ、第２貯蔵室３の下部奥には第２送風機９、第２蒸発器１０が、第３貯蔵室４の下部奥には第３送風機１１、第３蒸発器１２、第２ヒータ２６が取付けられている。
【０００５】
図６は従来の自動販売機の冷却加温システムの構成図で、本体１の下部の機械室１３には第１圧縮機１４と接続される第１凝縮器１５、第１凝縮器用ファン１６、および第２圧縮機１７と接続される第２凝縮器１８、第２凝縮器用ファン１９が設置されている。さらに第１凝縮器１５に接続された分流器２０より電磁弁２１、第１キャピラリ２２、第１蒸発器８、第１圧縮機１４の冷媒回路と、分流器２０より第２キャピラリ２３、第２蒸発器１０、第１圧縮機１４の冷媒回路が並列で接続され冷却システムを構成している。
【０００６】
他方、第２圧縮機１７、第２凝縮器１８、第３キャピラリ２４、第３蒸発器１２が直列に接続され、もう一方の冷却システムが構成されている。
【０００７】
以上のように構成された冷却加温装置について、以下その動作を説明する。
【０００８】
第２貯蔵室３は、第１圧縮機１４に制御されて第１凝縮器１５、分流器２０、第２キャピラリ２３、第２蒸発器１０の冷媒回路により第２蒸発器１０が冷却されて第２貯蔵室３は冷却される。図示しない冷温切替スイッチを温側に切替えると第１ヒータ２５に通電され、第１送風機７が運転して第１貯蔵室２は加熱される。
【０００９】
また第１貯蔵室が冷側に切替えられた時は、第１貯蔵室２の温度検知手段（図示しない）によって第２電磁弁２１を開し冷却される。そして第１貯蔵室２と第２貯蔵室３の冷却負荷状況に応じて、電磁弁２１を制御しそれぞれ適温に冷却している。
【００１０】
第３貯蔵室４が加温される時は、第２ヒータ２６が通電されると共に第３送風機１１が運転され加温される。
【特許文献１】特開昭６２−１１１３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来の構成では、１台の自動販売機で、その機会室内には圧縮機、凝縮器、凝縮器用ファンが各々２個、キャピラリ３個、また分流器や電磁弁など備えられており、また上記には示されていないが、各蒸発器から発生する水を受ける蒸発皿は通常機械室内に備えられており、このように冷却回路を構成する構成部品や各機能部品など非常に多くの部品が機械室内に配置している。
【００１２】
このような多数の部品に対して従来は、機械室内をコンパクトに効率よく配置することが提案されておらず、機械室内の空気対流が促進されず圧縮機の冷却効率や蒸発皿の蒸発性能の低下を招き、特に冷媒として可燃性冷媒を使用した場合、機械室内の空気対流を促進するようなコンパクト設計が非常に重要である。
【００１３】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、自動販売機の狭い機械室の中に２つの独立した冷却サイクルと冷却加温サイクルを構成し、冷却サイクルとしての圧縮機と、冷却加温サイクルの圧縮機とを効率よく適正に配置し、その他の構成部品の熱交換器や蒸発皿などを凝縮能力や蒸発能力を高めるように機械室内に配置して、冷却若しくは加温用の圧縮機からの放熱作用を抑制して、室内側に運ばれる熱量を維持させ室内側での熱交換器の温度を適温に維持し、加温効率を高め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。
【００１４】
またこの自動販売機は冷媒として可燃性の自然冷媒を適用するため冷媒量をできるだけ低減することで漏れた時の可燃性低減を図ると共に、特に低温時に圧縮機内のオイルに冷媒が溶け込んで冷媒循環量が低減し冷媒ガス不足にならないように圧縮機からの放熱作用を抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
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、機械室内に庫内を冷却および加温する冷却加温サイクルに接続された第１圧縮機と第１熱交換器と冷媒の流路を切替える流路切替弁と、前記庫内を冷却する冷却サイクルに接続された第２圧縮機と凝縮器を備え、機械室内の前方に第１熱交換器と凝縮器を隣接配置し、機械室内の後方に第１圧縮機と第２圧縮機を横並びに配置し、前記第１熱交換器の横で第１圧縮機の前方に流路切替弁を配置したものである。
【００１６】
これによって、狭い機械室内に独立した冷却サイクルと冷却加温サイクルを構成する機能部品を効率よく配置することができ、風路構成スペース、蒸発性能を向上するためのスペース、冷媒回収の作業性を向上したスペースを確保することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の自動販売機は冷却加温システムの加温効率を高め、可燃性冷媒の少量化を図り、万一漏れた場合でも機械室内に滞留するのを低減した自動販売機とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
請求項１に記載の発明は、複数の庫内に区画して、前記庫内に投入された商品を冷却または加温する商品収納庫と、前記商品収納庫と区画壁によって上下方向に区画形成された機械室を備えた自動販売機において、前記機械室内には前記庫内を冷却および加温する冷却加温サイクルに接続された第１圧縮機と第１熱交換器と冷媒の流路を切替える流路切替弁と、前記庫内を冷却する冷却サイクルに接続された第２圧縮機と凝縮器を備えており、前記機械室内の前方に前記第１熱交換器と前記凝縮器を隣接配置し、前記機械室内の後方に前記第１圧縮機と前記第２圧縮機を横並びに配置し、前記第１熱交換器の横で前記第１圧縮機の前方に前記流路切替弁を配置したもので、機械室内のデッドスペースを有効に活用することができ冷却室用と、冷却加温用室を独立した冷却加温サイクルで冷却または加温するので効率よく庫内適温化を図ることが出来き、また消費電力量をさらに削減することができる。
【００１９】
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商品収納庫内で発生した水を回収して蒸発させる蒸発皿を機械室に備え、前記蒸発皿は前記機械室の側部で前方から後方に向かって配置し、前記蒸発皿と第１熱交換器と凝縮器と流路切替弁がほぼ横並びに配置されているものであり、機械室内の側部のデッドスペースを有効に活用でき、凝縮器の横に配置するので蒸発能力を高めることができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明にさらに、第１熱交換器と凝縮器の後方に機械室の前から空気を吸い込むファンを配置し、前記ファンと、第１圧縮機と第２圧縮機との間に空気を案内するガイド部材を配置し、前記ガイド部材によって前記ファンと前記第１圧縮機の間が遮断され、前記ファンによる空気が直接案内されないものであり、加温運転時に第１圧縮機からの放熱作用による第１圧縮機から吐出される冷媒ガスの温度低下を抑え、室内側での熱交換器の温度を維持させ、その熱交換される熱量を維持することができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明に、第２圧縮機と対峙するガイド部材の一部に開口部を形成し、ファンからの空気が直接案内されるように形成したものであり特に高外気温時の第２圧縮機の信頼性確保を目的とし、吐出される冷媒ガス温度を低下させて冷却室の冷却性能を確保することができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明に、冷媒を封入する第１圧縮機の第１封入パイプと、第２圧縮機の第２封入パイプに接続され、規定量の冷媒をそれぞれ封入する第１接続パイプと第２接続パイプとを備え、前記第１接続パイプと第２接続パイプは機械室後方に延ばして配管されたものであり、冷媒の廃棄または回収作業を機械室ユニットを自動販売機に搭載したまま行うことが出来き、作業性を向上させることができる。
【００２３】
請求項６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、第１熱交換器と凝縮器は共にフィンチューブコンデンサで形成され、前記第１熱交換器と前記凝縮器はフィンを共有化し前後に重ね合わせて一体化した熱交換器で形成されているものであり、凝器の廃熱を加温運転時の第１熱交換器に利用することができ、第１熱交換器の蒸発温度低下を抑えることができ、凝縮器の凝縮圧力も低くすることが出来るので、圧縮比を低減でき第１圧縮機と第２圧縮機の高効率化を実現することができる。
【００２４】
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。
【００２５】
（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正面図、図２は同実施の形態の自動販売機の縦断面図である。
【００２６】
図１において、自動販売機３０は缶飲料商品を冷却あるいは加温販売するものであり、前面に開口した断熱箱体からなる本体３１と、この本体３１に一側を回動自在に枢支された開閉自在の前面扉３２とから構成されている。前面扉３２の下部には販売口３３が配置されている。
【００２７】
この前面扉３２の後方には、前面に断熱扉（図示しない）を有する商品収納庫３４が本体３１内に形成されている。この商品収納庫３４内は図１のように、内部に断熱材が充填された区画壁３５と３６により左右３室に区画されており、区画壁３５の左側に冷却庫３７が形成され、区画壁３５と区画壁３６間に位置した中央に冷却と加温のいずれかを選択して切り替え可能な冷却加温庫３８が形成され、区画壁３６の右側にも冷却と加温のいずれかを選択して切り替え可能な冷却加温庫３９が形成されている。
【００２８】
またそれぞれ室内には収納棚４０が商品収納庫３４の上部に吊下げられており、商品４１が内部に収納されている。そして収納棚４０の下部には選択された商品を搬出する搬出装置４２が配置され、１個ずつ商品４１を下方に落下させる。搬出装置４２の下方には販売口３３に向かって傾斜したシュート４３が配置されており、各収納棚４０から排出された商品４１は、このシュート４３上に落下し、転動して販売口３３に導かれるものである。
【００２９】
シュート４３の下側には冷却庫３７、冷却加温庫３８、３９にそれぞれ対応して冷却室４４、冷却加温室４５、４６が備えられている。冷却室４４内には蒸発器４７、冷却加温室４５内には蒸発器４８、加温時に通電して加温室とする電気ヒータ４９を備えている。また冷却加温室４６内には室内熱交換器５０と、加温時に室内熱交換器５０の補助として通電可能な補助電気ヒータ６４を備えている。また各室にはそれぞれ庫内ファン（図示しない）があり、強制送風して庫内を強制的に循環させ、各室それぞれに備えた庫内センサー（図示しない）によって庫内を適温に制御する。
【００３０】
本体３１の下方には、商品収納庫３４の下部に備えた区画壁５１によって区画された機械室５２を形成している。
【００３１】
図３を参照して本実施の形態の自動販売機３０の機械室構造を説明する。図３は本実施の形態の自動販売機の機械室の平面図である。図４は図３の斜視図と庫内熱交換器接続をイメージした斜視図である。機械室５２は、室内熱交換器５０と環状に接続される第１圧縮機５３と第１熱交換器５４と冷媒の流路を切替える流路切替弁５５などで構成された冷却加温サイクル、また蒸発器４７、４８と環状に接続される第２圧縮機５６と凝縮器５７と蒸発器４７、４８への冷媒の流路を切替える三方弁５８などで構成された冷却サイクルとなっている。流路切替弁５５は４つの切替弁で構成されており、冷却加温庫３９が冷却される時、冷媒流路として開かれる高圧側冷却用切替弁５５ａと低圧側冷却用切替弁５５ｂを備え、冷却加温庫３９が加温される時、冷媒流路として開かれる高圧側加温用切替弁５５ｃと低圧側加温用切替弁５５ｄを備えている。
【００３２】
図３のように第１熱交換器５４と凝縮器５７はフィンチューブ式の熱交換器で、共通のフィンチューブを貫通させてお互いに前後方向に重ねて形成した一体型の熱交換器いわゆるカスケード式熱交換器５９として形成されている。具体的には風上側である機械室の前方側から凝縮器５７、第１熱交換器５４の順に前後方向で重ねて配置されている。図のように機械室５２内の前方、すなわち自動販売機３０の前面扉３２側で、左右方向でほぼ中央位置にカスケード式熱交換器５９が配置し、機械室５２内の後方には第１圧縮機５３と第２圧縮機５６が横並びに配置されている。第２圧縮機５６はカスケード式熱交換器５９のほぼ真後ろの位置に設置している。第１圧縮機５３の前方でカスケード式熱交換器５９の横方向にはスペースが形成されていて、この部分に流路切替弁５５が集約配置し、第１圧縮機５３と第１熱交換器５４と室内熱交換器５０を環状に接続する配管系や減圧手段などが集約されている。
【００３３】
また冷却庫３７、冷却加温庫３８、３９で発生した除霜水を回収して溜める蒸発皿６０がカスケード式熱交換器５９の側部に配置し、機械室５２の両側部に蒸発皿６０と、流路切替弁５５やその他の配管系などが配置し、その間にカスケード式熱交換器５９が配置する構成となっている。蒸発皿６０は機械室５２の前方から後方に向かって形成され略矩形状に形成されている。具体的には第２圧縮機５６の側部まで延びて配置している。
【００３４】
またカスケード式熱交換器５９の後方に２個のファン６１（自動販売機３０を前から見た場合、左ファン６１ａ、右ファン６１ｂ）が近接配置し、機械室５２の前面から空気を強制的に吸い込み、カスケード式熱交換器５９を介して機械室５２内に空気を取り込んでいる。ファン６１と、第１圧縮機５３と第２圧縮機５６の間には空気を案内するガイド部材６２が形成され、ガイド部材６２はファン６１からの空気が蒸発皿６０に直接案内されるように、ファン６１と、第１圧縮機５３と第２圧縮機５６の間を仕切るように形成されている。
【００３５】
蒸発皿６０の後方には三方弁５８と圧縮機を駆動する電装部品６３が配置している。第１圧縮機５３と第２圧縮機５６にはそれぞれ自然冷媒が封入される第１封入パイプ５３ａと第２封入パイプ５６ａが機械室５２前方に向かって形成され、それぞれのパイプには第１接続パイプ５３ｂと第２接続パイプ５６ｂとが接続されて、機械室５２後方に向かうように曲げて設置されている。
【００３６】
このため、市場に設置された自動販売機３０の冷媒廃棄や回収作業を行うとき、機械室５２を外して作業する必要が無く、自動販売機３０の後方からそのまま作業できるので、冷媒廃棄、回収作業を容易にできる。
【００３７】
また図４のようにカスケード式熱交換器５９の下部には発生した結露水を受ける露受皿６６が前後方向に着脱自在に備えられています。冷却加温庫３９が加温庫として設定され冷却加温システムの第１熱交換器５４が蒸発器として作用する場合で、特に外気温度１５℃〜２５℃程度で湿度が８０％以上の時は、第１熱交換器５４で結露が発生しやすくなり放っておくと、機械室内の熱交換器や配管が腐食やさびが発生し冷媒漏洩の原因となるため、露受皿６６を配置し、前面扉３２を開放すれば前方に引き出せるように形成されているので作業性が向上します。
【００３８】
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。
【００３９】
まず、冷却庫３７、冷却加温庫３８、３９がすべて冷却庫として商品を冷却する場合、すなわち冷却加温庫３９は、高圧側冷却用切替弁５５ａと低圧側冷却用切替弁５５ｂが開放され、他の切替弁５５ｃ、５５ｄが閉じた状態でカスケード式熱交換器５９として組み込まれた第１熱交換器５４が凝縮器として、室内熱交換器５０が蒸発器として作用し、冷却庫３９として形成される。
【００４０】
機械室５２内に備えた２個のファン６１は外気温度と圧縮機のＯＮ／ＯＦＦによって制御される。具体的には外気温度が２５℃以上の場合、第１圧縮機５３と第２圧縮機５６のどちらか一方が駆動している時は左右ファン６１ａ、６１ｂ共に駆動し、どちらの圧縮機も停止している時は右ファン６１ｂのみ低速で駆動させている。これは第１圧縮機５３側の冷却加温サイクル側に封入されている冷媒が可燃性を有する自然冷媒（たとえばイソブタンやプロパン）であり、第２圧縮機５６側の冷却サイクルの冷媒も同様であり、万一、冷媒が漏れても機械室５２内に滞留しないように右ファン６１ｂを駆動させて滞留を防止し機械室５２外へ冷媒を排出するためです。
【００４１】
またファン６１は第２圧縮機５６が駆動している時は、左右ファン６１共に高速で駆動させている。すなわち左ファン６１ａと右ファン６１ｂは外気温と圧縮機のＯＮ／ＯＦＦによって入力電圧を２４Ｖと１７Ｖに個別に切替え可能で一定速で駆動させています。
【００４２】
また外気温度が１０〜２５℃の場合では、ファン６１は電圧１７Ｖで低速で駆動している。この温度帯ではファン６１を電圧２４Ｖかけて駆動させる必要は無く低速駆動させることで消費電力量を低減することができる。どちらの圧縮機もＯＦＦのときは上記記載と同様に冷媒が漏れたときの機械室５２内に滞留して着火源になるのを防止するために、一方のファンのみを駆動させて強制排出している。
【００４３】
また１０℃以下の低外気温時には圧縮機の駆動に関係なく常に２つのファン６１のうちの右ファン６１ｂのみを電圧１７Ｖで低速で駆動させている。これは冷却加温サイクル側凝縮能力過多となって、凝縮器となる第１熱交換器５４内に液冷媒が滞留してしまい、冷媒循環量不足となって冷却庫３９が適温に冷えないため、カスケード式熱交換器５９の熱交換効率を低減させるために圧縮機のＯＮ／ＯＦＦにかかわらず右ファン６１ｂのみを低回転で駆動する制御として庫内の冷却性能を維持している。
【００４４】
そして上記条件でファン６１を駆動させて、機械室５２の前方から強制的に取り入れた空気はカスケード式熱交換器５９を通って、すなわち凝縮器５７と第１熱交換器５４の冷媒の過熱を取り除き、ファン６１から吐出された空気はすべてガイド部材６２によって蒸発皿６０の方へガイドされる。蒸発皿６０へ案内された空気は蒸発皿６０の後方へ延びる壁面６０ａが風路構成の一部となって空気を機械室５２の後方すなわち第２圧縮機５６へ導くように形成されるので、第２圧縮機５６を冷却することができる。これによって蒸発皿６０内の水の蒸発性能を向上させることができる。またファン６１から吐出される空気はすべて直接蒸発皿６０に導かれるとしたが、ガイド部材６２の一部に開口部６２ａを第２圧縮機５６の前方に位置する部分に形成して、一部の空気が直接案内されるようにしてもよい。これによって高外気温時に第２圧縮機５６の温度が上昇しすぎて保護装置が働き駆動が停止するのを防止することが出来る。
【００４５】
基本的には第１圧縮機５２、第２圧縮機５６にはファン６１によって強制対流しないように空気を導かない構成とし、圧縮機の放熱作用を促進しないようにしている。これは上記にも述べたが可燃性冷媒を使用し、かつ性能が確保できる程度に冷媒封入量を削減しているので、圧縮機の放熱作用によって冷媒が圧縮機内のオイルに溶け込んで循環する冷媒ガス量が低減しないようにするためである。
【００４６】
次に庫内設定が冷却庫３７、冷却加温庫３８が加温庫３８とし、冷却加温庫３９が冷却庫３９として切替えられて場合、すなわち加温庫３８は三方弁５８によって蒸発器４８に冷媒が循環しないように切替えて電気ヒータ４９を通電し設定した場合もファン６１の制御は上記の設定と同じように駆動する。
【００４７】
この場合も、１０℃以下の低外気で冷却庫３９の凝縮能力が過多となって庫内が冷えないため、第１熱交換器５３の熱交換効率を低減するために右ファン６１ｂのみを低回転で駆動し、これによって冷却庫３９の冷却性能を維持している。
【００４８】
次に冷却加温庫３９が加温庫３９に設定された場合の、冷却加温システム制御と加温庫３９の室内熱交換器５０近傍に備えた補助電気ヒータ６４の制御を外気温度別に説明する。
【００４９】
外気温度が２５℃以上の場合は冷却加温サイクルの運転を停止し、補助電気ヒータ６４のみで加温庫３９内の商品を適温に加温する。外気温度２５℃以上になると蒸発器として作用する第１熱交換器５４の蒸発圧力が高くなり、第１圧縮機５３の吸入圧力も高くなってしまう傾向がある。このため第１圧縮機５３の運転を停止して、圧縮機の信頼性を確保している。
【００５０】
また冷却庫３７、３８の冷却性能を確保するために左右ファン６１ａ、６１ｂは２４Ｖの電圧をかけて高速回転させている。これによって凝縮器５７の熱交換効率を高めて冷却性能を確保している。
【００５１】
外気温度１０〜２５℃では第１圧縮機５３を駆動し、高圧側加温用切替弁５５ｃと低圧側加温用切替弁５５ｄが開放され、他の切替弁５５ａ、５５ｂが閉じた状態でカスケード式熱交換器５９として一体化された第１熱交換器５４が蒸発器として、室内熱交換器５０が凝縮器として作用させて商品を加温している。このとき補助電気ヒータ６４は停止して冷却加温システムのみで庫内を加温制御している。
【００５２】
また第１熱交換器５４が凝縮器５７の排熱回収の向上を高めるために左右ファン６１ａ、６１ｂともに駆動させている。この時はファン６１を低電圧で回転し効率よく駆動させている。またこの温度帯の時期では補助電気ヒータ６４に通電しないので、消費電力量を大幅に低減することが出来る。
【００５３】
外気温度が１０℃以下の低外気温時は、冷却加温システムによる加温と補助電気ヒータ６４の通電により庫内を加温制御している。特に商品が外から新しく投入された時は、商品温度もほぼ外気温と同等の温度なので急速に加温する必要があります。このため補助電気ヒータ６４を通電することで、初期時の加温性能を高めています。
【００５４】
また第１圧縮機５３をインバータ圧縮機とすることで、商品投入時には高速回転で第１圧縮機５３を駆動し補助電気ヒータ６４も連続通電することで、商品をはやく適温にすることができるので販売機会を増やすことができる。商品が適温に加温され販売待機状態の間は電気ヒータ６４をＯＦＦし、第１圧縮機５３を低速回転で駆動することで効率よく加温状態を保持しながら消費電力量を低減することができる。
【００５５】
またこの外気温度帯でもファン６１は低速回転で駆動し、カスケード式熱交換器５９の効率を高めている。つまりファン６１は常にどちらか一方のファンを回転させ、かつ外気温度に応じて入力電圧値を切替えて駆動しているので、第１の作用効果として可燃性冷媒の漏れによる滞留防止をし、第２の作用効果としてカスケード式熱交換器の能力を操作して、冷却加温システムの冷却加温庫３９の冷却あるいは加温性能を維持することができる。
【００５６】
そして上記条件でファン６１を駆動させて、機械室５２の前方から強制的に取り入れた空気はカスケード式熱交換器５９を通る。すなわち空気はまず凝縮器５７を通って冷媒の過熱を取り除き、後方の第１熱交換器５４と熱交換するので第１熱交換器５４の蒸発温度を約０〜１０℃程度の高温で冷却加温システムを稼動することができる。これにより室内熱交換器５０の凝縮温度を約６０〜８０℃の高温にして加温庫３９が適温になるように維持しても第１圧縮機５３の圧縮比を低減することができ、圧縮機の効率向上を図れると共に、圧縮機にかかる負荷を低減できるので磨耗等からの信頼性を確保できる。
【００５７】
また凝縮器５７の凝縮温度を下げることが出来るので第２圧縮機５６の効率を向上できる。そしてファン６１から吐出された空気はすべてガイド部材６２によって蒸発皿６０の方へガイドされる。蒸発皿６０へ案内された空気は蒸発皿６０の後方へ延びる壁面６０ａが風路構成の一部となって空気を機械室５２の後方すなわち第２圧縮機５６へ導くように形成されるので、第２圧縮機５６を冷却することができる。これによって蒸発皿６０内の水の蒸発性能を向上させることができる。
【００５８】
またファン６１から吐出される空気はすべて直接蒸発皿６０に導かれるとしたが、ガイド部材６２の一部に開口部６２ａを第２圧縮機５６の前方に位置する部分に形成して、一部の空気が直接案内されるようにしてもよい。これによって高外気温時に第２圧縮機５６の温度が上昇しすぎて保護装置が働き駆動が停止するのを防止することが出来る。
【００５９】
基本的には第１圧縮機５２、第２圧縮機５６にはファン６１によって強制対流しないように空気を導かない構成とし、圧縮機の放熱作用を促進しないようにしている。これは上記にも述べたが可燃性冷媒を使用し、かつ性能が確保できる程度に冷媒封入量を削減しているので、圧縮機の放熱作用によって冷媒が圧縮機内のオイルに溶け込んで循環する冷媒ガス量が低減しないようにするためである。
【００６０】
特に第１圧縮機５３の方熱作用をできるだけ低減し、庫内側に運ばれる熱量を維持させ庫内側の室内熱交換器５０の温度を適温に維持するために第１圧縮機５３の上面、側面すべてを樹脂製のケース６５で囲って空気対流による方熱作用を低減すれば、さらに加温効率を高めることができる。またケース６５で囲うことでさらに、圧縮機内での冷媒がオイルに溶け込む量を低減することができ、冷媒の循環量を高めることができ、可燃性防止のため少冷媒化をさらに実現することが出来る。
【００６１】
そして冷却加温サイクルの構成部品と冷却サイクルの構成部品を上記のように機械室内に配置することで冷却加温サイクルの加温効率を高め、同時に冷却サイクルの冷却効率を高めることができる。
【００６２】
また、カスケード式熱交換器５９を構成する凝縮器５７と第１熱交換器５４の順を前後方向で風上側である機械室の前方側から凝縮器５７、第１熱交換器５４の順としたが、これ以外に、第１熱交換器５４を凝縮器５７で前後から挟んだ構成としてカスケード式にしてもよく、これによっても外部から機械室に取り込んだ空気は、まず凝縮器５７を通過し、その後、第１熱交換器５４を通過し、さらに凝縮器５７を通過するので、第１圧縮機５３と第２圧縮機５６の効率を高めると共に、機械室内に配置されている蒸発皿６０に暖気が送風されるので、蒸発性能をさらに高めることができる。また第１熱交換器５４が蒸発器として作用する場合に、第１熱交換器５４に発生する結露水は凝縮器５７を通過してくる空気との熱交換により低減することができ、カスケード式熱交換器５９の下部に備えた露受皿６６への滴下を低減でき、また露受皿６６に水が溜まったとしても蒸発を促進することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
以上のように本発明にかかる自動販売機は、冷却加温システムの加温効率を高め、可燃性冷媒の少量化を図り、万一漏れた場合でも機械室内に滞留するのを低減できるので、カップ自動販売機にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施の形態１における自動販売機の正面図
【図２】本発明の実施の形態１における自動販売機の縦断面図
【図３】本発明の実施の形態１における自動販売機の機械室の平面図
【図４】図３の斜視図と庫内熱交換器接続をイメージした斜視図
【図５】従来の自動販売機の縦断面図
【図６】従来の自動販売機の冷却加温システムの構成図
【符号の説明】
【００６５】
３０  自動販売機
３７  冷却庫
３８，３９  冷却加温庫
４７，４８  蒸発器
４９  電気ヒータ
５０  室内熱交換器
５２  機械室
５３  第１圧縮機
５４  第１熱交換器
５５  流路切替弁
５６  第２圧縮機
５７  凝縮器
５９  カスケード式熱交換器
６０  蒸発皿
６１  ファン
６２  ガイド部材
６２ａ  開口部
６６  露受皿
【図１】
2007226699.tif 000003
【図２】
2007226699.tif 000004
【図３】
2007226699.tif 000005
【図４】
2007226699.tif 000006
【図５】
2007226699.tif 000007
【図６】
2007226699.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成19年4月6日(2007.4.6)
【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】
複数の庫内に区画して、前記庫内に投入された商品を冷却または加温する商品収納庫と、前記商品収納庫と区画壁によって上下方向に区画形成された機械室を備えた自動販売機において、前記機械室内には室内熱交換器により前記庫内を冷却および加温する冷却加温サイクルに接続された第１圧縮機と第１熱交換器と冷媒の流路を切替える流路切替弁と、蒸発器により前記庫内を冷却する冷却サイクルに接続された第２圧縮機と凝縮器を備えており、前記機械室内の前方に前記第１熱交換器と前記凝縮器を前後に隣接配置し、前記機械室内の前記第１熱交換器と前記凝縮器との後方に前記第１圧縮機と前記第２圧縮機を横並びに配置し、かつ前記第１熱交換器と前記凝縮器との側方にスペースを形成して前記第１熱交換器と前記凝縮器との後方に前記第２圧縮機を、前記スペースの後方に前記第１圧縮機を配置するようにし、かつ前記スペース内には前記流路切替弁を配置した自動販売機。
【請求項２】
前記第１熱交換器と前記凝縮器とを前記機械室内前方の中央寄りに配置し、前記スペースとは反対側の前記第１熱交換器と前記凝縮器との側方に前記室内熱交換器または前記蒸発器で発生した除霜水を回収して蒸発させる蒸発皿を配置した請求項１に記載の自動販売機。
【請求項３】
第１熱交換器と凝縮器の後方に機械室の前から空気を吸い込むファンを配置し、前記ファンと、第１圧縮機と第２圧縮機との間に空気を案内するガイド部材を配置し、前記ガイド部材によって前記ファンと前記第１圧縮機の間が遮断され、前記ファンによる空気が直接案内されない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】
第２圧縮機と対峙するガイド部材の一部に開口部を形成し、ファンからの空気が直接案内されるように形成した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】
冷媒を封入する第１圧縮機の第１封入パイプと、第２圧縮機の第２封入パイプに接続され、規定量の冷媒をそれぞれ封入する第１接続パイプと第２接続パイプを備え、前記第１接続パイプと第２接続パイプは機械室後方に延ばして配管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６】
第１熱交換器と凝縮器は共にフィンチューブコンデンサで形成され、前記第１熱交換器と前記凝縮器はフィンを共有化し前後に重ね合わせて一体化した熱交換器で形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項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】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
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、複数の庫内に区画して、前記庫内に投入された商品を冷却または加温する商品収納庫と、前記商品収納庫と区画壁によって上下方向に区画形成された機械室を備えた自動販売機において、前記機械室内には室内熱交換器により前記庫内を冷却および加温する冷却加温サイクルに接続された第１圧縮機と第１熱交換器と冷媒の流路を切替える流路切替弁と、蒸発器により前記庫内を冷却する冷却サイクルに接続された第２圧縮機と凝縮器を備えており、前記機械室内の前方に前記第１熱交換器と前記凝縮器を前後に隣接配置し、前記機械室内の前記第１熱交換器と前記凝縮器との後方に前記第１圧縮機と前記第２圧縮機を横並びに配置し、かつ前記第１熱交換器と前記凝縮器との側方にスペースを形成して前記第１熱交換器と前記凝縮器との後方に前記第２圧縮機を、前記スペースの後方に前記第１圧縮機を配置するようにし、かつ前記スペース内には前記流路切替弁を配置したものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
請求項１に記載の発明は、複数の庫内に区画して、前記庫内に投入された商品を冷却または加温する商品収納庫と、前記商品収納庫と区画壁によって上下方向に区画形成された機械室を備えた自動販売機において、前記機械室内には室内熱交換器により前記庫内を冷却および加温する冷却加温サイクルに接続された第１圧縮機と第１熱交換器と冷媒の流路を切替える流路切替弁と、蒸発器により前記庫内を冷却する冷却サイクルに接続された第２圧縮機と凝縮器を備えており、前記機械室内の前方に前記第１熱交換器と前記凝縮器を前後に隣接配置し、前記機械室内の前記第１熱交換器と前記凝縮器との後方に前記第１圧縮機と前記第２圧縮機を横並びに配置し、かつ前記第１熱交換器と前記凝縮器との側方にスペースを形成して前記第１熱交換器と前記凝縮器との後方に前記第２圧縮機を、前記スペースの後方に前記第１圧縮機を配置するようにし、かつ前記スペース内には前記流路切替弁を配置したもので、機械室内のデッドスペースを有効に活用することができ冷却室用と、冷却加温用室を独立した冷却加温サイクルで冷却または加温するので効率よく庫内適温化を図ることが出来き、また消費電力量をさらに削減することができる。
【手続補正４】
【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】
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前記第１熱交換器と前記凝縮器とを前記機械室内前方の中央寄りに配置し、前記スペースとは反対側の前記第１熱交換器と前記凝縮器との側方に前記室内熱交換器または前記蒸発器で発生した除霜水を回収して蒸発させる蒸発皿を配置したものであり、機械室内の側部のデッドスペースを有効に活用でき、凝縮器の横に配置するので蒸発能力を高めることができる。
【手続補正書】
【提出日】平成19年5月9日(2007.5.9)
【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】
複数の庫内に区画して、前記庫内に投入された商品を冷却または加温する商品収納庫と、前記商品収納庫と区画壁によって上下方向に区画形成された機械室を備えた自動販売機において、前記機械室内には室内熱交換器により前記庫内を冷却および加温する冷却加温サイクルに接続された第１圧縮機と第１熱交換器と冷媒の流路を切替える流路切替弁と、蒸発器により前記庫内を冷却する冷却サイクルに接続された第２圧縮機と凝縮器を備えており、前記機械室内の前方に前記第１熱交換器と前記凝縮器を前後に隣接配置し、前記機械室内の前記第１熱交換器と前記凝縮器との後方に前記第１圧縮機と前記第２圧縮機を横並びに配置し、かつ前記第１熱交換器と前記凝縮器との側方にスペースを形成して前記第１熱交換器と前記凝縮器との後方に前記第２圧縮機を、前記スペースの後方に前記第１圧縮機を配置するようにし、かつ前記スペース内には前記流路切替弁を配置した自動販売機。
【請求項２】
前記第１熱交換器と前記凝縮器とを前記機械室内前方の中央寄りに配置し、前記スペースとは反対側の前記第１熱交換器と前記凝縮器との側方に前記室内熱交換器または前記蒸発器で発生した除霜水を回収して蒸発させる蒸発皿を配置した請求項１に記載の自動販売機。
【請求項３】
第１熱交換器と凝縮器の後方に機械室の前から空気を吸い込むファンを配置し、前記ファンと、第１圧縮機と第２圧縮機との間に空気を案内するガイド部材を配置し、前記ガイド部材によって前記ファンと前記第１圧縮機の間が遮断され、前記ファンによる空気が直接案内されない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】
第２圧縮機と対峙するガイド部材の一部に開口部を形成し、ファンからの空気が直接案内されるように形成した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】
冷媒を封入する第１圧縮機の第１封入パイプと、第２圧縮機の第２封入パイプに接続され、規定量の冷媒をそれぞれ封入する第１接続パイプと第２接続パイプを備え、前記第１接続パイプと第２接続パイプは機械室後方に延ばして配管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６】
第１熱交換器と凝縮器は共にフィンチューブコンデンサで形成され、前記第１熱交換器と前記凝縮器はフィンを共有化し前後に重ね合わせて一体化した熱交換器で形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項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】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
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、複数の庫内に区画して、前記庫内に投入された商品を冷却または加温する商品収納庫と、前記商品収納庫と区画壁によって上下方向に区画形成された機械室を備えた自動販売機において、前記機械室内には室内熱交換器により前記庫内を冷却および加温する冷却加温サイクルに接続された第１圧縮機と第１熱交換器と冷媒の流路を切替える流路切替弁と、蒸発器により前記庫内を冷却する冷却サイクルに接続された第２圧縮機と凝縮器を備えており、前記機械室内の前方に前記第１熱交換器と前記凝縮器を前後に隣接配置し、前記機械室内の前記第１熱交換器と前記凝縮器との後方に前記第１圧縮機と前記第２圧縮機を横並びに配置し、かつ前記第１熱交換器と前記凝縮器との側方にスペースを形成して前記第１熱交換器と前記凝縮器との後方に前記第２圧縮機を、前記スペースの後方に前記第１圧縮機を配置するようにし、かつ前記スペース内には前記流路切替弁を配置したものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
請求項１に記載の発明は、複数の庫内に区画して、前記庫内に投入された商品を冷却または加温する商品収納庫と、前記商品収納庫と区画壁によって上下方向に区画形成された機械室を備えた自動販売機において、前記機械室内には室内熱交換器により前記庫内を冷却および加温する冷却加温サイクルに接続された第１圧縮機と第１熱交換器と冷媒の流路を切替える流路切替弁と、蒸発器により前記庫内を冷却する冷却サイクルに接続された第２圧縮機と凝縮器を備えており、前記機械室内の前方に前記第１熱交換器と前記凝縮器を前後に隣接配置し、前記機械室内の前記第１熱交換器と前記凝縮器との後方に前記第１圧縮機と前記第２圧縮機を横並びに配置し、かつ前記第１熱交換器と前記凝縮器との側方にスペースを形成して前記第１熱交換器と前記凝縮器との後方に前記第２圧縮機を、前記スペースの後方に前記第１圧縮機を配置するようにし、かつ前記スペース内には前記流路切替弁を配置したもので、機械室内のデッドスペースを有効に活用することができ冷却室用と、冷却加温用室を独立した冷却加温サイクルで冷却または加温するので効率よく庫内適温化を図ることが出来き、また消費電力量をさらに削減することができる。
【手続補正４】
【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】
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前記第１熱交換器と前記凝縮器とを前記機械室内前方の中央寄りに配置し、前記スペースとは反対側の前記第１熱交換器と前記凝縮器との側方に前記室内熱交換器または前記蒸発器で発生した除霜水を回収して蒸発させる蒸発皿を配置したものであり、機械室内の側部のデッドスペースを有効に活用でき、凝縮器の横に配置するので蒸発能力を高めることができる。