(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する。【解決手段】機械室５２内に、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、冷却サイクルに接続された第２圧縮機５６と凝縮器５７とを備え、機械室５２内の後方に第１圧縮機５３と第２圧縮機５６と蒸発皿６０とを横並びに配置し、第１熱交換器５４と凝縮器５７の後方に複数の凝縮器ファン６１をそれぞれ独立して運転するものであり、冷却加温サイクルにおける第１圧縮機５３からの放熱作用の適正化、すなわち冷却時の冷却能力の確保と加温運転時の第１圧縮機５３の加温能力を高めることができ、消費電力量を削減することができる。【選択図】図５
2012133503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
庫内を区画して商品を冷却または加温する複数の商品収納庫と、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商品収納庫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、前記商品収納庫を冷却する冷却サイクルに接続された第２圧縮機と凝縮器と、前記庫内からの結露水等の排水を受ける蒸発皿と、前記第１熱交換器と前記凝縮器の熱交換を促すための複数の凝縮器ファンとを備え、前記機械室内の前方に前記第１熱交換器と前記凝縮器とを前後方向に重ねて配置し、前記機械室内の後方に前記第１圧縮機と前記第２圧縮機と前記蒸発皿とを横並びに配置し、前記第１熱交換器と前記凝縮器の後方に併設配置した複数の凝縮器ファンをそれぞれ独立して運転することを特徴とする自動販売機。
【請求項２】
複数の凝縮器ファンは前記第１熱交換器と前記凝縮器の後方で上下左右に併設配置し、第１圧縮機に対して近い側より遠い側に凝縮器ファンの数を多く配置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】
複数の凝縮器ファンは前記第１熱交換器と前記凝縮器の後方で上下左右に併設配置し、蒸発皿に対して近い側に前記凝縮器ファンの数を多く配置した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】
冷却加温サイクルおよび冷却サイクルに地球温暖化係数の小さい可燃性冷媒を用いた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。
【請求項５】
複数の凝縮器ファンのうち、少なくともいずれか１つは運転状態を維持することを特徴とする請求項４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は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。（例えば特許文献１参照）
以下、図面を参照しながら、上記従来の自動販売機について説明する。
【０００３】
図６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を示すものである。図に示すように、自動販売機の庫内は３つに分割され、冷却専用庫Ａ（以下左室という）、冷却加温庫Ｂ（以下中室という）、冷却加温庫Ｃ（以下右室という）にそれぞれ対応して、後に詳述する利用側ユニット１Ａ（特定利用側ユニット）、利用側ユニット１Ｂ及び利用側ユニット１Ｃが設けられ、各ユニットにはそれぞれ送風機が設けられている。自動販売機の庫外側には、熱源側ユニット２及び送風機２０が設けられている。そして、これら熱源側ユニット２、利用側ユニット１Ａ〜１Ｃにて自動販売機の冷却加温装置が構成される。
【０００４】
次に、冷媒回路について説明する。前記熱源側ユニット２は、圧縮機１８と熱源側熱交換器１９と気液分離器２１などから構成されると共に、前記利用側ユニット１Ａ、１Ｂ及び１Ｃは、前記利用側熱交換器１２Ａ、１２Ｂ及び１２Ｃを有している。そして、熱源側熱交換器１９を圧縮機１８の冷媒吐出管３と冷媒吸込管４とに切換弁５Ａ、５Ｂを分岐接続する一方、熱源側ユニット２と利用側ユニット１Ａ、１Ｂ、１Ｃとを接続するユニット間配管６を冷媒吐出管３と分岐接続された高圧ガス管７と、冷媒吸込管４と分岐接続された低圧ガス管８と、液管９とで構成している。
【０００５】
そして、利用側ユニット１Ａの利用側熱交換器１２Ａは、低圧ガス管８と接続されると共に、液管９には電動膨張弁等の冷媒流量制御弁１４を介して接続されている。また、利用側ユニット１Ｂ、１Ｃの利用側熱交換器１２Ｂ、１２Ｃは、高圧ガス管７と低圧ガス管８とにそれぞれ切換弁１０Ａ、１０Ｂ、１１Ａ、１１Ｂを介して分岐接続され、液管９には電動式膨張弁等の冷媒流量制御弁１５、１６を介して接続されている。
【０００６】
尚、電動式膨張弁等の冷媒流量制御弁１７を液管９に介在させている。また、左室は冷却のみ行うため、利用側ユニット１Ａには利用側ユニット１Ｂ、１Ｃの如き切換弁１０Ａ、１０Ｂ、１１Ａ、１１Ｂは設けていないが、切換弁を冷媒吐出管３と冷媒吸込管４とに分岐接続して、加温も可能としても良い。更に、左室を加温専用庫としても良く、その場合には当然に利用側熱交換器１２Ａは高圧ガス管７に接続されることになる。
【０００７】
ここで、従来例の各熱交換器の容量は、利用側熱交換器１２Ｂの容量を１とした場合、利用側熱交換器１２Ｃの容量が２、利用側熱交換器１２Ａの容量が３、熱源側熱交換器１９の容量は６となるように設定されている。
【０００８】
次に、図７は、特許文献１に記載された従来の自動販売機の制御装置の構成図を示すものである。図７に示すように、制御装置Ｃは、汎用マイクロコンピュータ２２により構成されており、入力側には商品の選択ボタンと、左室、中室、右室のそれぞれに取り付けられる温度検出手段としての温度センサ２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃが接続されている。また、マイクロコンピュータ２２の出力側には、各切換弁５Ａ、５Ｂ、１０Ａ、１０Ｂ、１１Ａ
、１１Ｂと、各冷媒流量制御弁１４、１５、１６と、冷媒流量制御弁１７と、圧縮機１８、各送風機、及び各商品搬出装置が接続されている。
【０００９】
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。
【００１０】
まず、左室、中室、右室の全てを冷却庫として商品を冷却する場合について説明する。前記温度センサ２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃが検出した温度が冷却設定温度以上であった場合、前記マイクロコンピュータ２２は、熱源側熱交換器１９の冷媒吐出管３の切換弁５Ａを開き、冷媒吸込管４の切換弁５Ｂを閉じ、且つ、利用側熱交換器１２Ｂ、１２Ｃの高圧ガス管７の切換弁１０Ａ、１１Ａを閉じ、低圧ガス管８の切換弁１０Ｂ、１１Ｂを開く。
【００１１】
これにより、圧縮機１８から吐出された冷媒は、冷媒吐出管３、切換弁５Ａ、熱源側熱交換器１９と順次流れてここで凝縮液化した後、冷媒流量制御弁１７及び液管９を経て、各利用側ユニット１Ａ、１Ｂ、１Ｃの冷媒流量制御弁１４、１５、１６に分配され、ここで減圧される。
【００１２】
尚、このときマイクロコンピュータ２２は、冷媒流量制御弁１７は全開とすると共に、冷媒流量制御弁１４、１５、１６は温度センサ２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃの出力に基づいて絞り量が調節される。然る後、各冷媒流量制御弁１４、１５、１６を経た冷媒は、各利用側熱交換器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃに流入して蒸発気化した後、利用側熱交換器１２Ｂ、１２Ｃからは、切換弁１０Ｂ、１１Ｂを経て低圧ガス管８に入り、利用側熱交換器１２Ａからはそのまま低圧ガス管８に入る。そして、低圧ガス管８で合流した冷媒は、冷媒吸込管４、気液分離器２１を順次経て圧縮機１８に吸い込まれる。
【００１３】
このように、この場合には熱源側熱交換器１９は凝縮器として作用し、全利用側熱交換器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは蒸発器として作用するので、左室、中室、右室の全てが同時に冷却されることになる。また、前述の如く熱源側熱交換器１９の容量は、全利用側熱交換器１２Ａ〜１２Ｃの容量の総和に略等しくなるので、蒸発器として作用する利用側熱交換器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃからの排熱は、熱源側熱交換器１９にて十分に放散できる。次に、左室及び中室を冷却する一方、右室は加温する場合について説明する。
【００１４】
例えば前記温度センサ２３Ａ、２３Ｂが検出した温度が冷却設定温度以上である場合、マイクロコンピュータ２２は熱源側熱交換器１９の切換弁５Ａを開くと共に、切換弁５Ｂを閉じ、且つ、冷却する利用側熱交換器１２Ｂの切換弁１０Ａを閉じ、切換弁１０Ｂは開き、且つ、加温する利用側熱交換器１２Ｃの切換弁１１Ａを開き、切換弁１１Ｂは閉じる。
【００１５】
これにより、圧縮機１８から吐出された冷媒の一部は冷媒吐出管３、切換弁５Ａを順次経て、熱源側熱交換器１９に流れると共に、残りの冷媒は高圧ガス管７を経て、加温する利用側ユニット１Ｃの切換弁１１Ａから利用側熱交換器１２Ｃへと流入する。
【００１６】
そして、この利用側熱交換器１２Ｃと熱源側熱交換器１９にて凝縮液化される。これら熱交換器１２Ｃ、１９で凝縮液化された冷媒は、液管９を経て利用側ユニット１Ａ、１Ｂの冷媒流量制御弁１４、１５で減圧された後、それぞれの利用側熱交換器１２Ａ、１２Ｂに流入して蒸発気化する。
【００１７】
尚、マイクロコンピュータ２２は、冷媒流量制御弁１６及び冷媒流量制御弁１７を全開とすると共に、冷媒流量制御弁１４、１５は、温度センサ２３Ａ、２３Ｂの出力に基づいて調節する。
【００１８】
利用側熱交換器１２Ａを経た冷媒は低圧ガス管８に、また、利用側熱交換器１２Ｂを経た冷媒は切換弁１０Ｂを経た後低圧ガス管８に流入して合流し、冷媒吸込管４、気液分離機２１を順次経て圧縮機１８に吸い込まれる。このように、この場合には利用側熱交換器１２Ｃは凝縮器として作用するので、右室は加温され、蒸発器として作用する利用側熱交換器１２Ａ、１２Ｂにて左室及び中室は冷却されることになる。
【００１９】
係る冷却加温同時運転時、利用側ユニット１Ｃの冷媒流量制御弁１６が全開して冷媒圧力損失が生じないようにしているが、液管９内の液冷媒圧力がアンバランスと成らないように、マイクロコンピュータ２２は冷媒流量制御弁１７で圧力調整する。
【００２０】
このように、利用側ユニット１Ｃでは利用側ユニット１Ａ及び１Ｂの冷却時に生じる排熱を利用して右室の加温を行うことができるため、効率的に熱回収及び利用を行うことができ、効率の良い運転を行うことができる。そのため、電気ヒータだけで加温を行っていた従来の自動販売機と比して、電力消費量を減少させることができ、ランニングコストの低減を図ることができる。
【００２１】
次に、左室を冷却すると共に、中室、右室は加温する場合について説明する。
【００２２】
温度センサ２３Ａが検出した温度が冷却設定温度以上である場合、前記マイクロコンピュータ２２は熱源側熱交換器１９の切換弁５Ａ及び５Ｂを閉じ、且つ、加温する利用側熱交換器１２Ｂの切換弁１０Ａを開き、切換弁１０Ｂを閉じ、利用側熱交換器１２Ｃの切換弁１１Ａを開き、切換弁１１Ｂを閉じる。
【００２３】
これにより、圧縮機１８から吐出された冷媒は冷媒吐出管３、高圧ガス管７を経て加温する各利用側ユニット１Ｂ、１Ｃの各切換弁１０Ａ、１１Ａから各利用側熱交換器１２Ｂ、１２Ｃへと流入し、これら利用側熱交換器１２Ｂ、１２Ｃで凝縮液化されるようになる。そして、これら利用側熱交換器１２Ｂ、１２Ｃで凝縮液化された冷媒は、液管９を経て利用側ユニット１Ａの冷媒流量制御弁１４で減圧された後、利用側熱交換器１２Ａで蒸発気化される。
【００２４】
尚、マイクロコンピュータ２２は冷媒流量制御弁１５、１６及び冷媒流量制御弁１７を全開とすると共に、冷媒流量制御弁１４は温度センサ２３Ａの出力に基づいて調節する。
【００２５】
利用側熱交換器１２Ａを経た冷媒は低圧ガス管８に流入し、冷媒吸込管４、気液分離器２１を順次経て圧縮機１８に吸い込まれる。このように、この場合には凝縮器として作用する利用側熱交換器１２Ｂ、１２Ｃで中室、右室が加温され、蒸発器として作用する利用側熱交換器１２Ａで左室が冷却されるようになる。
【００２６】
以上の如く、利用側ユニット１Ｂ、１Ｃによる加温は、利用側ユニット１Ａの冷却時に生じる排熱を利用して行われるため、効率的に熱回収及び利用を行うことができ、効率の良い運転を行うことができる。
【００２７】
ここで、従来例における各利用側熱交換器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃのそれぞれの容量は、前述の如く利用側熱交換器１２Ａの容量（比率３）＝利用側熱交換器１２Ｂの容量（比率１）＋利用側熱交換器１２Ｃの容量（比率２）とされている。これにより、利用側熱交換器１２Ａが蒸発器として作用する際の排熱を全て利用して利用側熱交換器１２Ｂ、１２Ｃを加温することができるため、熱源側熱交換器１９を使用して排熱処理する必要がなくなり、無駄のない熱回収による効率の良い運転を行うことができる。
【００２８】
従って、この場合にも電気ヒータだけで加温を行っていた従来の自動販売機と比して、
電力消費量を削減することができ、ランニングコストの低減を図ることができる。
【００２９】
ここで、外気の熱を利用して冷却加温するこの種のヒートポンプにおいては、圧縮機１８と熱源側熱交換器１９を同一の風路内に設置して放熱ファン２４で同時に熱交換するものが知られている。そして、熱源側熱交換器１９を凝縮器として作用させる場合は、圧縮機１８と熱源側熱交換器１９を同時に空冷できるので都合が良い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３０】
【特許文献１】特開２００２−２７７１４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３１】
しかしながら、庫内を加温運転する場合に、熱源側熱交換器１９を蒸発器として作用させるので、圧縮機１８の周りの周囲温度は通常外気温度に近いため、高温の圧縮機外郭からの放熱作用のため、圧縮機はかなり温度が低下している。加温運転時には、この圧縮機からの放熱作用は、圧縮機から吐出される冷媒ガスの温度を低下させるために室内側に運ばれる熱量を減少させ室内側での熱交換器の温度を低下させ、その熱交換される熱量を減少させていた。
【００３２】
上記従来の構成では、１つの圧縮機と庫内外に備えた熱交換器への冷媒流路を切替えることで冷却、加温運転を行うため、圧縮機と熱源側熱交換器が放熱ファンで同時に空冷あるいは熱交換されるため、加温運転時においても圧縮機に風が当たることになり、圧縮機から放熱する分だけ加温能力が低下して効率が低下する。
【００３３】
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、庫内からの結露水等の排水を受ける蒸発皿を効率よく適正に配置し、凝縮器の熱交換を促すための独立した運転可能な凝縮器ファンを複数備え、これらの凝縮器ファンと、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、冷却加温サイクル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。
【００３４】
また、冷媒として可燃性冷媒を適用した場合、冷媒量をできるだけ低減することが求められるが、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】
【００３５】
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、機械室内に商品収納庫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、商品収納庫を冷却する冷却サイクルに接続された第２圧縮機と凝縮器と、前記庫内からの結露水等の排水を受ける蒸発皿と、第１熱交換器と凝縮器の熱交換を促すための複数の凝縮器ファンとを備え、機械室内の前方に第１熱交換器と凝縮器とを前後方向に重ねて配置し、機械室内の後方に第１圧縮機と第２圧縮機と蒸発皿とを横並びに配置し、第１熱交換器と凝縮器の後方に併設配置した複数の凝縮器ファンをそれぞれ独立して運転するものである。
【００３６】
これによって、第１圧縮機からの放熱作用を適正化して、冷却時の冷却能力の確保と加温時の加温効率を高めることができ、消費電力量を低減することができる。
【発明の効果】
【００３７】
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、消費電力量を抑制させた自動販売機とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【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】同実施の形態における自動販売機の縦断面図
【図３】同実施の形態における自動販売機の機械室の平面図
【図４】同実施の形態における自動販売機の機械室内の構成部品と庫内熱交換器とを示した斜視図
【図５】同実施の形態における自動販売機の機械室を後方から見た斜視図
【図６】従来の自動販売機の冷媒回路図
【図７】従来の自動販売機の制御装置の構成図
【発明を実施するための形態】
【００３９】
請求項１に記載の発明は、庫内を区画して商品を冷却または加温する複数の商品収納庫と、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商品収納庫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、前記商品収納庫を冷却する冷却サイクルに接続された第２圧縮機と凝縮器と、前記庫内からの結露水等の排水を受ける蒸発皿と、前記第１熱交換器と前記凝縮器の熱交換を促すための複数の凝縮器ファンとを備え、前記機械室内の前方に前記第１熱交換器と前記凝縮器とを前後方向に重ねて配置し、前記機械室内の後方に前記第１圧縮機と前記第２圧縮機と前記蒸発皿とを横並びに配置し、前記第１熱交換器と前記凝縮器の後方に併設配置した複数の凝縮器ファンをそれぞれ独立して運転するものであり、冷却加温サイクルにおける第１圧縮機からの放熱作用の適正化、すなわち冷却時の冷却能力の確保と加温運転時の第１圧縮機の温度低下を防ぐことで加温能力を高めることができ、消費電力量を削減することができる。
【００４０】
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、複数の凝縮器ファンは前記第１熱交換器と前記凝縮器の後方で上下左右に併設配置し、第１圧縮機に対して近い側より遠い側に凝縮器ファンの数を多く配置したものであり、冷却加温サイクルにおける加温運転時の第１圧縮機の温度低下を効率的に防ぐことができ、加温能力を高めることで、消費電力量をさらに削減することができる。
【００４１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、複数の凝縮器ファンは前記第１熱交換器と前記凝縮器の後方で上下左右に併設配置し、蒸発皿に対して近い側に前記凝縮器ファンの数を多く配置したものであり、庫内の排水を効率よく蒸発させることができる。
【００４２】
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、冷却加温サイクルおよび冷却サイクルに地球温暖化係数の小さい可燃性冷媒を用いたものであり、冷却加温サイクルの加温能力の向上とともに、地球環境保護を図った自動販売機を提供することができる。
【００４３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、複数の凝縮器ファンのうち、少なくともいずれか１つは運転状態を維持するものであり、可燃性冷媒を用いた場合の安全性を高めることができる。
【００４４】
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、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。
【００４５】
（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は同実施の形態における自動販売機の縦断面図である。図３は同実施の形態における自動販売機の機械室の平面図である。図４は同実施の形態における自動販売機の機械室内の構成部品と庫内熱交換器とを示した斜視図。図５は同実施の形態における自動販売機の機械室を後方から見た斜視図である。
【００４６】
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。
【００４７】
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３６の右側に冷却庫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３５の左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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
次に図３から図５を参照して本実施例の自動販売機３０の機械室構造を説明する。
【００５２】
機械室５２内には、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と、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を備えている。
【００５３】
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。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。
【００５４】
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、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配置されている。
【００５５】
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の横方向に蒸発皿６０と、第１圧縮機５３が配置し、その間に第２圧縮機５６が併設配置する構成となっている。なお蒸発皿６０は略矩形状に形成され、機械室５２の前後方向を長手方向として配置し、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。
【００５６】
また、カスケード式熱交換器５９の後方で上下左右に複数の凝縮器ファン６１（具体的には、自動販売機３０を後から見た場合、左上ファン６１ａ、左下ファン６１ｂ、右上ファン６１ｃ）が近接配置し、第１圧縮機５３からみて近い位置には凝縮器ファン６１を少なく、第１圧縮機５３からみて遠い位置には凝縮器ファン６１を多く配置し、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。
【００５７】
また、複数の凝縮器ファン６１と、第１圧縮機５３および第２圧縮機５６と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は凝縮器ファン６１からの空気が蒸発皿６０に直接案内されるように、凝縮器ファン６１と、第１圧縮機５３および第２圧縮機５６との間を仕切るように配置されている。
【００５８】
また、冷却加温サイクルおよび冷却サイクルには、地球温暖化係数の小さい可燃性冷媒、たとえば炭化水素系のイソブタンを用いている。なお、冷媒に関しては、メタン、エタン、プロパン、ペンタン等の炭化水素系冷媒に限らず、Ｒ３２、Ｒ１５２ａ、Ｒ１４３ａなどのＨＦＣ系冷媒、ＨＦＯ１２３４ｙｆ、ＨＦＯ１２３４ｚｅ等のＨＦＯ系冷媒、あるいはこれらの少なくとも１つを含む２種以上の混合された冷媒などを用いてもよい。
【００５９】
また、冷却加温サイクルおよび冷却サイクルに可燃性冷媒を用いた場合、複数の凝縮器ファンのうち、少なくともいずれか１つは運転を継続し、常に機械室内が送風状態を維持するように制御している。
【００６０】
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。
【００６１】
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、冷却加温庫３９は、流路切替弁５５の働きにより、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、冷却庫として形成される。
【００６２】
機械室５２内に備えた複数の凝縮器ファン６１（左上ファン６１ａ、左下ファン６１ｂ、右上ファン６１ｃ）は外気温度と圧縮機のＯＮ／ＯＦＦによって個別に独立して運転させて、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、冷媒の過熱を取り除き、凝縮器ファン６１から吐出され高温となったほとんどの空気はガイド部材６２によって蒸発皿６０の方へガイドされる。この時、蒸発皿に近い側の凝縮器ファン（左上ファン６１ａ、左下ファン６１ｂ）を多く配置することで、蒸発皿に導かれる空気の風量を増加させることができ、さらに蒸発性能を向上させることが出来る。
【００６３】
また、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ながら、第２圧縮機５６を冷却することができる。
【００６４】
なお、本実施の形態では、凝縮器ファン６１から吐出されるほとんどの空気はガイド部材６２によって蒸発皿６０に導かれる構成としたが、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。
【００６５】
基本的には、第１圧縮機５３、第２圧縮機５６には凝縮器ファン６１によって強制対流しない構成とし、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。
【００６６】
次に、冷却庫３７、冷却加温庫３８が冷却庫として、冷却加温庫３９が加温庫として商品を加温する場合、冷却加温庫３９は、流路切替弁５５の働きにより、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が蒸発器として、室内熱交換器５０が凝縮器として作用し、冷却加温庫３９は加温される。
【００６７】
冷却加温庫３９が加温庫となる場合、凝縮器ファン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、今度は、冷媒の熱量を吸収し、吹き出しの空気温度は低下する。この時、第１圧縮機５３に近い側の凝縮器ファン（右上ファン６１ｃ）を少なく配置しているので、相対的に第１圧縮機５３に近い側の空気対流による放熱作用が低減され、第１圧縮機５３の放熱作用を低減することになり、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ことができ、さらに加温効率を高めることができる。
【００６８】
また、第１圧縮機５３に近い側に凝縮器ファン６１を少なく配置させることで、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。
【００６９】
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。
【００７０】
また、冷却加温サイクルおよび冷却サイクルに地球温暖化係数の小さい可燃性冷媒を用いているので、冷却加温サイクルの加温能力の向上とともに、地球環境保護を図った自動販売機を提供することができる。
【００７１】
また、冷却加温サイクルおよび冷却サイクルに可燃性冷媒を用いた場合、複数の凝縮器ファンのうち、少なくともいずれか１つは運転を継続し、常に機械室内が送風状態を維持するように制御しているので、可燃性冷媒を用いた場合の安全性を高めることができる。
【００７２】
なお、本実施の形態における複数の凝縮器ファン６１（左上ファン６１ａ、左下ファン６１ｂ、右上ファン６１ｃ）は、それぞれ独立して制御可能としたが、カスケード式熱交換器５９に対する庫内側から見て左側の左上ファン６１ａと左下ファン６１ｂとを連動し
て制御し、右側の右上ファン６１ｃと独立して制御する構成としてもよい。この場合、制御部品の簡素化による低コスト化を図ることができる。
【００７３】
また、本実施の形態における複数の凝縮器ファン６１（左上ファン６１ａ、左下ファン６１ｂ、右上ファン６１ｃ）は、カスケード式熱交換器５９と第１圧縮機５３および第２圧縮機５６との間に配置し、相対的に冷却加温サイクルの第１圧縮機５３側よりも冷却サイクルの第２圧縮機５６側の配置ファンを多く構成した点を特徴とするものであり、これにより、冷却加温サイクルにおける第１圧縮機からの放熱作用の適正化、すなわち冷却時の冷却能力の確保と加温運転時の第１圧縮機の温度低下を防ぐことで加温能力を高めることができ、消費電力量を削減することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
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、庫内排水の蒸発性能を向上させることができるので、カップ自動販売機にも適用できる。
【符号の説明】
【００７５】
３０  自動販売機
３７  冷却庫
３８、３９  冷却加温庫
４７、４８  蒸発器
５０  室内熱交換器
５２  機械室
５３  第１圧縮機
５４  第１熱交換器
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  凝縮器ファン
【図１】
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【図２】
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【図６】
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【図７】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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