(57)【要約】【課題】休止中の熱交換器に冷媒が滞留してしまうことを防止しながら、断熱材で覆う領域を減少させることで製造コストの低減化を図ることができる冷媒回路装置を提供すること。【解決手段】庫内熱交換器２４、圧縮機２１、庫外熱交換器２２を冷媒配管２５で接続した主経路２０と、圧縮機２１で圧縮した冷媒を導入して所定の庫内熱交換器２４に供給する高圧冷媒導入経路３０と、庫内熱交換器２４で凝縮した冷媒を加熱側熱交換器４２を経て主経路２０の庫内熱交換器２４の上流側に戻す戻経路４０，５０を備え、主経路２０における戻経路５０との合流個所よりも下流側で、かつ庫内熱交換器２４の上流側に配設され、庫内熱交換器２４に向けて流れる冷媒を断熱膨張させる膨張機構２３１，２３２，２３３と、自身に設けられた６２が開成する場合に庫外熱交換器２２を通過した冷媒を導入して、右庫内熱交換器２４ａに供給するバイパス経路６０を備えたものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象室の内部に配設された庫内熱交換器と、前記庫内熱交換器を通過した冷媒を吸引して圧縮する圧縮機と、前記圧縮機で圧縮した冷媒を凝縮させる庫外熱交換器とを冷媒配管で順次接続して構成した主経路と、
自身に設けられた導入バルブが開成することにより前記圧縮機で圧縮した冷媒を導入し、かつ前記庫内熱交換器のうち加熱対象となる室に配設されたものに供給することにより該庫内熱交換器で冷媒を凝縮させる高圧冷媒導入経路と、
前記庫内熱交換器で凝縮した冷媒を加熱側熱交換器を経て前記主経路の庫内熱交換器の上流側に戻す戻経路と
を備えた冷媒回路装置において、
前記主経路における前記戻経路との合流個所よりも下流側で、かつ前記庫内熱交換器の上流側に配設され、該庫内熱交換器に向けて流れる冷媒を断熱膨張させる膨張機構と、
自身に設けられたバイパスバルブが開成する場合に前記庫外熱交換器を通過した冷媒を導入して、自身を通過する冷媒を蒸発させる冷却専用の庫内熱交換器に供給するバイパス経路と
を備えたことを特徴とする冷媒回路装置。
【請求項２】
前記バイパス経路は、
前記庫外熱交換器とその下流側に設けられた逆止弁との間における冷媒配管の途中から分岐し、かつ前記膨張機構から前記冷却専用の庫内熱交換器に至る所定個所に合流する態様で配設されたバイパス配管と、
前記バイパス配管に配設され、開成する場合にはバイパス配管に冷媒が通過することを許容する一方、閉成する場合にはバイパス配管に冷媒が通過することを規制するバイパスバルブと
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の冷媒回路装置。
【請求項３】
前記バイパス経路は、前記バイパスバルブの下流側のバイパス配管に配設され、かつ通過する冷媒を断熱膨張させるバイパス膨張機構を備えたことを特徴とする請求項２に記載の冷媒回路装置。
【請求項４】
対象室の内部に配設された庫内熱交換器と、前記庫内熱交換器を通過した冷媒を吸引して圧縮する圧縮機と、前記圧縮機で圧縮した冷媒を凝縮させる庫外熱交換器とを冷媒配管で順次接続して構成した主経路と、
自身に設けられた導入バルブが開成することにより前記圧縮機で圧縮した冷媒を導入し、かつ前記庫内熱交換器のうち加熱対象となる室に配設されたものに供給することにより該庫内熱交換器で冷媒を凝縮させる高圧冷媒導入経路と、
前記庫内熱交換器で凝縮した冷媒を加熱側熱交換器を経て前記主経路の庫内熱交換器の上流側に戻す戻経路と
を備えた冷媒回路装置において、
前記戻経路における加熱側熱交換器の出口側配管に設けられ、該加熱側熱交換器を通過した冷媒を周囲温度と同程度となるまで減圧させる減圧機構と、
前記主経路における前記戻経路との合流個所よりも下流側で、かつ前記庫内熱交換器の上流側に配設され、該庫内熱交換器に向けて流れる冷媒を断熱膨張させて低温低圧冷媒にさせる膨張機構と
を備えたことを特徴とする冷媒回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒回路装置に関し、より詳細には、ヒートポンプ機能を有する冷媒回路を備えた冷媒回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヒートポンプ機能を有する冷媒回路を備えた冷媒回路装置として次のようなものが知られている。すなわち、主経路と、高圧冷媒導入経路と、放熱経路と、戻経路とを有する冷媒回路を備えたものである。
【０００３】
主経路は、庫内熱交換器、圧縮機及び庫外熱交換器が冷媒配管で順次接続されて環状に構成されている。庫内熱交換器は、対象となる室の内部に配設されている。圧縮機は、庫内熱交換器を通過した冷媒を吸引し、吸引した冷媒を圧縮して高温高圧の状態にして吐出するものである。庫外熱交換器は、圧縮機で圧縮した冷媒を導入して凝縮させるものである。
【０００４】
高圧冷媒導入経路は、圧縮機で圧縮した冷媒を導入し、加熱対象となる室に配設された庫内熱交換器に供給することにより該庫内熱交換器で冷媒を凝縮させるものである。これにより該庫内熱交換器が配設された室の内部空気は加熱されることになる。
【０００５】
放熱経路は、庫内熱交換器で凝縮した冷媒を導入して加熱側熱交換器に供給するものである。これにより加熱側熱交換器では、通過する冷媒が周囲空気と熱交換を行って放熱することになる。
【０００６】
戻経路は、加熱側熱交換器で放熱した冷媒を導入して、上記主経路の庫内熱交換器の上流側に戻すものである。これにより戻経路を通過した冷媒は、主経路に至り、その後に主経路における所定の庫内熱交換器を通過して圧縮機に送出されることになる。
【０００７】
このような冷媒回路装置においては、上記主経路における庫外熱交換器の出口側配管や、上記戻経路との合流個所の下流側配管に膨張機構が設けられている。膨張機構は、庫外熱交換器で凝縮した冷媒を減圧して断熱膨張、あるいは加熱側熱交換器で放熱した冷媒を減圧して断熱膨張させるものである。
【０００８】
以上のような構成を有する冷媒回路装置においては、各室の内部空気の冷却のみを行う場合（冷却単独運転を行う場合）には、主経路のみに冷媒を循環させればよい。すなわち、圧縮機で圧縮された冷媒が庫外熱交換器で凝縮し、凝縮した冷媒が膨張機構で断熱膨張され、庫内熱交換器で蒸発する。この庫内熱交換器で蒸発した冷媒は、圧縮機により吸引されて再び圧縮されて循環する。これにより庫内熱交換器が配設された室の内部空気は冷却される。
【０００９】
一方、一の室の内部空気を冷却して他の室の内部空気を加熱する場合（冷却加熱運転を行う場合）には、高圧導入経路及び戻経路を経由して主経路に冷媒を循環させればよい。すなわち、圧縮機で圧縮された冷媒が庫内熱交換器に至り、該庫内熱交換器で凝縮する。凝縮した冷媒が加熱側熱交換器で放熱し、その後に膨張機構で断熱膨張され、庫内熱交換器で蒸発する。この庫内熱交換器で蒸発した冷媒は、圧縮機により吸引されて再び圧縮されて循環する。これにより冷媒を凝縮させた庫内熱交換器が配設された室の内部空気は加熱される一方、冷媒を蒸発させた庫内熱交換器が配設された室の内部空気は冷却される。
【００１０】
そして、かかる冷媒回路装置では、運転中（圧縮機の駆動中）において、庫外熱交換器や加熱側熱交換器の下流側に膨張機構を配設することにより該下流側を低圧状態に保持しており、これにより休止中の熱交換器（庫外熱交換器若しくは加熱側熱交換器）に冷媒が滞留してしまう、いわゆる寝込みを防止している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１０−４３７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、膨張機構から下流側では冷媒が低温低圧状態となってしまうから、該膨張機構から下流側の配管や機器に結露が生じないよう、配管や機器を断熱材で覆う必要がある。上述した冷媒回路装置では、庫外熱交換器の出口側、並びに加熱側熱交換器の下流側に膨張機構が配設されていることにより、庫外熱交換器及び加熱側熱交換器の出口側近傍より下流側の配管等を断熱材で覆わなくてはならず、断熱材で覆う領域が長大なものになってしまう。これにより、用いられる断熱材が過大なものになるだけでなく、製造作業にも長時間を要し、結果的に製造コストの増大化を招来するものであった。
【００１３】
本発明は、上記実情に鑑みて、休止中の熱交換器に冷媒が滞留してしまうことを防止しながら、断熱材で覆う領域を減少させることで製造コストの低減化を図ることができる冷媒回路装置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】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る冷媒回路装置は、対象室の内部に配設された庫内熱交換器と、前記庫内熱交換器を通過した冷媒を吸引して圧縮する圧縮機と、前記圧縮機で圧縮した冷媒を凝縮させる庫外熱交換器とを冷媒配管で順次接続して構成した主経路と、自身に設けられた導入バルブが開成することにより前記圧縮機で圧縮した冷媒を導入し、かつ前記庫内熱交換器のうち加熱対象となる室に配設されたものに供給することにより該庫内熱交換器で冷媒を凝縮させる高圧冷媒導入経路と、前記庫内熱交換器で凝縮した冷媒を加熱側熱交換器を経て前記主経路の庫内熱交換器の上流側に戻す戻経路とを備えた冷媒回路装置において、前記主経路における前記戻経路との合流個所よりも下流側で、かつ前記庫内熱交換器の上流側に配設され、該庫内熱交換器に向けて流れる冷媒を断熱膨張させる膨張機構と、自身に設けられたバイパスバルブが開成する場合に前記庫外熱交換器を通過した冷媒を導入して、自身を通過する冷媒を蒸発させる冷却専用の庫内熱交換器に供給するバイパス経路とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項２に係る冷媒回路装置は、上述した請求項１において、前記バイパス経路は、前記庫外熱交換器とその下流側に設けられた逆止弁との間における冷媒配管の途中から分岐し、かつ前記膨張機構から前記冷却専用の庫内熱交換器に至る所定個所に合流する態様で配設されたバイパス配管と、前記バイパス配管に配設され、開成する場合にはバイパス配管に冷媒が通過することを許容する一方、閉成する場合にはバイパス配管に冷媒が通過することを規制するバイパスバルブとを備えたことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項３に係る冷媒回路装置は、上述した請求項２において、前記バイパス経路は、前記バイパスバルブの下流側のバイパス配管に配設され、かつ通過する冷媒を断熱膨張させるバイパス膨張機構を備えたことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項４に係る冷媒回路装置は、対象室の内部に配設された庫内熱交換器と、前記庫内熱交換器を通過した冷媒を吸引して圧縮する圧縮機と、前記圧縮機で圧縮した冷媒を凝縮させる庫外熱交換器とを冷媒配管で順次接続して構成した主経路と、自身に設けられた導入バルブが開成することにより前記圧縮機で圧縮した冷媒を導入し、かつ前記庫内熱交換器のうち加熱対象となる室に配設されたものに供給することにより該庫内熱交換器で冷媒を凝縮させる高圧冷媒導入経路と、前記庫内熱交換器で凝縮した冷媒を加熱側熱交換器を経て前記主経路の庫内熱交換器の上流側に戻す戻経路とを備えた冷媒回路装置において、前記戻経路における加熱側熱交換器の出口側配管に設けられ、該加熱側熱交換器を通過した冷媒を周囲温度と同程度となるまで減圧させる減圧機構と、前記主経路における前記戻経路との合流個所よりも下流側で、かつ前記庫内熱交換器の上流側に配設され、該庫内熱交換器に向けて流れる冷媒を断熱膨張させて低温低圧冷媒にさせる膨張機構とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の冷媒回路装置によれば、バイパス経路が自身に設けられたバイパスバルブが開成する場合に庫外熱交換器を通過した冷媒を導入して、冷却専用の庫内熱交換器に供給するので、庫外熱交換器が休止中であっても該庫外熱交換器に冷媒が滞留することを防止することができる。また、膨張機構が主経路における戻経路との合流個所よりも下流側で、かつ庫内熱交換器の上流側に配設され、該庫内熱交換器に向けて流れる冷媒を断熱膨張させるので、低温低圧状態の冷媒が通過する領域を減少させることができ、これにより断熱材で覆う領域を減少させることができる。従って、休止中の熱交換器に冷媒が滞留してしまうことを防止しながら、断熱材で覆う領域を減少させることで製造コストの低減化を図ることができるという効果を奏する。
【００１９】
また、本発明の冷媒回路装置によれば、減圧機構が戻経路における加熱側熱交換器の出口側配管に設けられ、該加熱側熱交換器を通過した冷媒を周囲温度と同程度となるまで減圧させ、膨張機構が主経路における戻経路との合流個所よりも下流側で、かつ庫内熱交換器の上流側に配設され、該庫内熱交換器に向けて流れる冷媒を断熱膨張させて低温低圧冷媒にさせるので、主経路との合流点は庫外熱交換器よりも低圧にすることができ、庫外熱交換器が休止中の熱交換器であっても、該庫外熱交換器に滞留する冷媒を圧縮機の吸引力と相俟って吸い出すことができ、これにより休止中の庫外熱交換器に冷媒が滞留することを防止することができる。しかも、減圧機構で冷媒を周囲温度と同程度に減圧させるだけなので、該減圧機構の下流側に結露等の発生を防止するための断熱材を覆う必要がない。従って、休止中の熱交換器に冷媒が滞留してしまうことを防止しながら、断熱材で覆う領域を減少させることで製造コストの低減化を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１である冷媒回路装置が適用された自動販売機の内部構造を正面から見た場合を示す断面図である。
【図２】図２は、図１に示した自動販売機の内部構造を示すものであり、右側の商品収容庫の断面側面図である。
【図３】図３は、図１及び図２に示した自動販売機に適用された冷媒回路装置を概念的に示す概念図である。
【図４】図４は、図３に示した冷媒回路装置においてＣＣＣ運転を行う場合の冷媒の流れを示す概念図である。
【図５】図５は、図３に示した冷媒回路装置においてＨＣＣ運転を行う場合の冷媒の流れを示す概念図である。
【図６】図６は、図５に示したＨＣＣ運転においてバイパスバルブを開成させた場合の冷媒の流れを示す概念図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態２である冷媒回路装置を概念的に示す概念図である。
【図８】図８は、図７に示した冷媒回路装置においてＨＣＣ運転を行う場合の冷媒の流れを示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る冷媒回路装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００２２】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１である冷媒回路装置が適用された自動販売機の内部構造を正面から見た場合を示す断面図である。ここで例示する自動販売機は、本体キャビネット１を備えている。
【００２３】
本体キャビネット１は、前面が開口した直方状の形態を成すものである。この本体キャビネット１には、その内部に例えば２つの断熱仕切板２によって仕切られた３つの独立した商品収容庫３が左右に並んだ態様で設けてある。この商品収容庫３は、缶入り飲料やペットボトル入り飲料等の商品を所望の温度に維持した状態で収容するためのもので、断熱構造を有している。
【００２４】
図２は、図１に示した自動販売機の内部構造を示すものであり、右側の商品収容庫３の断面側面図である。尚、ここでは右側の商品収容庫３（以下、適宜右庫３ａとも称する）の内部構造について示すが、中央の商品収容庫３（以下、適宜中庫３ｂとも称する）及び左側の商品収容庫３（以下、適宜左庫３ｃとも称する）の内部構造も右庫３ａと略同じような構成である。尚、本明細書における右側とは、自動販売機を正面から見た場合の右方を示し、左側とは、自動販売機を正面から見た場合の左方を示す。
【００２５】
かかる図２に示すように、本体キャビネット１の前面には、外扉４及び内扉５が設けてある。外扉４は、本体キャビネット１の前面開口を開閉するためのものであり、内扉５は、商品収容庫３の前面を開閉するためのものである。この内扉５は、上下に分割してあり、上側の扉５ａは商品を補充する際に開閉するものである。
【００２６】
上記商品収容庫３には、商品収納ラック６、搬出機構７及び搬出シュータ８が設けてある。商品収納ラック６は、商品を上下方向に沿って並ぶ態様で収納するためのものである。搬出機構７は、商品収納ラック６の下部に設けてあり、この商品収納ラック６に収納された商品群の最下位にある商品を１つずつ搬出するためのものである。搬出シュータ８は、搬出機構７から搬出された商品を外扉４に設けられた商品取出口４ａに導くためのものである。
【００２７】
図３は、図１及び図２に示した自動販売機に適用された冷媒回路装置を概念的に示す概念図である。ここで例示する冷媒回路装置は、主経路２０、高圧冷媒導入経路３０、第１戻経路４０及び第２戻経路５０を有する冷媒回路１０を備えて構成してある。冷媒回路１０は、内部に冷媒（例えばＲ１３４ａ）が封入されている。
【００２８】
主経路２０は、圧縮機２１、庫外熱交換器２２及び庫内熱交換器２４を冷媒配管２５にて順次接続して構成してある。
【００２９】
圧縮機２１は、図２にも示すように機械室９に配設してある。機械室９は、本体キャビネット１の内部であって商品収容庫３と区画され、かつ商品収容庫３の下方側の室である。この圧縮機２１は、吸引口を通じて冷媒を吸引し、吸引した冷媒を圧縮して高温高圧の状態（高温高圧冷媒）にして吐出口より吐出するものである。本実施の形態１における圧縮機２１としては、駆動回転数を変更可能なインバータ式のものを適用している。
【００３０】
庫外熱交換器２２は、図２にも示すように圧縮機２１と同様に機械室９に配設してある。この庫外熱交換器２２は、圧縮機２１で圧縮された冷媒が通過する場合には、該冷媒を凝縮させるものである。
【００３１】
この庫外熱交換器２２と圧縮機２１とを接続する冷媒配管２５には、三方弁２６１が設けてある。かかる三方弁２６１については後述する。
【００３２】
庫内熱交換器２４は、複数（図示の例では３つ）設けてあり、各商品収容庫３の内部低域であって、背面ダクトＤ（図２参照）の前面側に配設してある。これら庫内熱交換器２４と庫外熱交換器２２とを接続する冷媒配管２５は、その途中の第１分岐点Ｐ１で分岐して、右庫３ａに配設された庫内熱交換器２４（以下、右庫内熱交換器２４ａとも称する）の入口側に、中庫３ｂに配設された庫内熱交換器２４（以下、中庫内熱交換器２４ｂとも称する）の入口側に、左庫３ｃの内部に配設された庫内熱交換器２４（以下、左庫内熱交換器２４ｃとも称する）の入口側にそれぞれ接続してある。
【００３３】
また、この冷媒配管２５においては、第１分岐点Ｐ１から右庫内熱交換器２４ａ、中庫内熱交換器２４ｂ及び左庫内熱交換器２４ｃのそれぞれに至る途中に入口側低圧電磁弁２６２ａ，２６２ｂ，２６２ｃ及び膨張機構２３１，２３２，２３３が設けてある。入口側低圧電磁弁２６２ａ，２６２ｂ，２６２ｃは、開閉可能な弁体であり、図示せぬコントローラから開指令が与えられた場合には開成して冷媒の通過を許容する一方、閉指令が与えられた場合には閉成して冷媒の通過を規制するものである。膨張機構２３１，２３２，２３３は、例えばキャピラリーチューブや電子膨張弁のようなもので、通過する冷媒を減圧して断熱膨張させるものである。
【００３４】
上記庫内熱交換器２４の出口側に接続された冷媒配管２５は、途中の第１合流点Ｐ２で合流し、アキュムレータ２７を介して圧縮機２１に接続している。ここでアキュムレータ２７は、通過する冷媒が気液混合冷媒である場合に、液相冷媒を貯留して気相冷媒を通過させる気液分離手段である。尚、中庫内熱交換器２４ｂ及び左庫内熱交換器２４ｃの出口側から第１合流点Ｐ２に至る冷媒配管２５の途中には出口側低圧電磁弁２６３ｂ，２６３ｃが配設してある。かかる出口側低圧電磁弁２６３ｂ，２６３ｃは、開閉可能な弁体であり、コントローラから開指令が与えられた場合には開成して冷媒の通過を許容する一方、閉指令が与えられた場合には閉成して冷媒の通過を規制するものである。
【００３５】
このような主経路２０において、図３中の符号２８は、内部熱交換器である。内部熱交換器２８は、高圧冷媒と低圧冷媒との間で熱交換させるものである。
【００３６】
高圧冷媒導入経路３０は、三方弁２６１に連結され、その途中で分岐して、一方が中庫内熱交換器２４ｂの入口側の冷媒配管２５に、他方が左庫内熱交換器２４ｃの入口側の冷媒配管２５にそれぞれ合流する高圧冷媒導入配管３１により構成された経路である。この高圧冷媒導入経路３０は、圧縮機２１で圧縮された冷媒（高圧冷媒）を導入する経路である。
【００３７】
ここで三方弁２６１は、圧縮機２１で圧縮した冷媒を庫外熱交換器２２へ送出する第１送出状態と、圧縮機２１で圧縮した冷媒を高圧冷媒導入経路３０へ送出する第２送出状態との間で択一的に切り換え可能な切換バルブである。かかる三方弁２６１の切換動作は、コントローラから与えられる指令に応じて行われる。
【００３８】
上記高圧冷媒導入配管３１においては、分岐個所の下流側にそれぞれ高圧導入バルブ３２１，３２２が設けてある。高圧導入バルブ３２１，３２２は、開閉可能な弁体であり、コントローラから開指令が与えられた場合には開成して冷媒の通過を許容する一方、閉指令が与えられた場合には閉成して冷媒の通過を規制するものである。
【００３９】
つまり、中庫内熱交換器２４ｂ及び左庫内熱交換器２４ｃは、高圧冷媒導入経路３０を通じて圧縮機２１で圧縮された冷媒が供給された場合には、通過する冷媒を凝縮させて対象となる商品収容庫３（中庫３ｂ、左庫３ｃ）の内部空気を加熱するものである。
【００４０】
第１戻経路４０は、中庫内熱交換器２４ｂ及び左庫内熱交換器２４ｃの出口側に接続された冷媒配管２５のそれぞれの途中で分岐され、第２合流点Ｐ３で合流し、庫外熱交換器２２に隣接する態様で配設された加熱側熱交換器４２の入口側に接続された第１戻配管４１により構成された経路である。この第１戻経路４０は、中庫内熱交換器２４ｂ及び左庫内熱交換器２４ｃの少なくとも一方で凝縮した冷媒を加熱側熱交換器４２に供給するためのものである。
【００４１】
加熱側熱交換器４２は、上記庫外熱交換器２２に隣接する態様で配設してあり、自身を通過する冷媒と周囲空気との間で熱交換させるものである。すなわち、第１戻経路４０は、庫内熱交換器２４で凝縮した冷媒を導入して加熱側熱交換器４２に供給するものである。
【００４２】
このような第１戻経路４０を構成する第１戻配管４１の途中、すなわち中庫内熱交換器２４ｂ及び左庫内熱交換器２４ｃの出口側に接続された冷媒配管２５との分岐点から第２合流点Ｐ３に至る途中に、それぞれ逆止弁４３１，４３２が設けてある。
【００４３】
第２戻経路５０は、加熱側熱交換器４２の出口側に接続され、かつ主経路２０を構成する冷媒配管２５、すなわち庫外熱交換器２２（図示の例では内部熱交換器２８）と第１分岐点Ｐ１との間の冷媒配管２５の第３合流点Ｐ４に接続する第２戻配管５１により構成されたものである。この第２戻経路５０は、加熱側熱交換器４２を通過した冷媒を導入し、主経路２０の庫内熱交換器２４の上流側に戻すためのものである。
【００４４】
尚、図中の符号２６４，５２１は、逆止弁である。逆止弁２６４は、庫外熱交換器２２の出口側に接続された冷媒配管２５に設けてあり、逆止弁５２１は、第２戻配管５１に設けてある。
【００４５】
以上のような構成を有する冷媒回路１０においては、上記構成の他に、バイパス経路６０を備えている。
【００４６】
バイパス経路６０は、庫外熱交換器２２の出口側の冷媒配管２５において、該庫外熱交換器２２から逆止弁２６４に至る途中の分岐点から分岐し、右庫内熱交換器２４ａの入口側に接続された冷媒配管２５における膨張機構２３１の下流側の右庫内熱交換器２４ａの入口近傍の合流点に合流する態様で設けられたバイパス配管６１により構成してある。このようなバイパス配管６１には、バイパスバルブ６２及びバイパス膨張機構６３が設けてある。
【００４７】
バイパスバルブ６２は、開閉可能な弁体であり、コントローラから開指令が与えられた場合には開成して冷媒の通過を許容する一方、閉指令が与えられた場合には閉成して冷媒の通過を規制するものである。
【００４８】
バイパス膨張機構６３は、例えばキャピラリーチューブで、通過する冷媒を減圧して断熱膨張させるものである。
【００４９】
以上のような構成を有する冷媒回路装置は、次のようにして商品収容庫３に収容された商品を冷却、あるいは加熱する。
【００５０】
まず、ＣＣＣ運転（すべての商品収容庫３の内部空気を冷却する運転）を行う場合について説明する。この場合、コントローラは、圧縮機２１に駆動指令を与えるとともに三方弁２６１を第１送出状態にさせる。また、コントローラは、高圧導入バルブ３２１，３２２及びバイパスバルブ６２に閉指令を与え、入口側低圧電磁弁２６２ａ，２６２ｂ，２６２ｃ及び出口側低圧電磁弁２６３ｂ，２６３ｃに対して開指令を与える。これにより圧縮機２１で圧縮された冷媒は、図４に示すように循環する。
【００５１】
すなわち、圧縮機２１で圧縮された冷媒は、第１送出状態となる三方弁２６１を通過して庫外熱交換器２２に至る。庫外熱交換器２２に至った冷媒は、該庫外熱交換器２２を通過中に、周囲空気（外気）に放熱して凝縮する。庫外熱交換器２２で凝縮した冷媒は、内部熱交換器２８を経て第１分岐点Ｐ１で３つに分岐した後、膨張機構２３１，２３２，２３３でそれぞれ断熱膨張し、右庫内熱交換器２４ａ、中庫内熱交換器２４ｂ及び左庫内熱交換器２４ｃに至り、各庫内熱交換器２４で蒸発して商品収容庫３の内部空気から熱を奪い、該内部空気を冷却する。冷却された内部空気は、各庫内送風ファンＦ１の駆動により内部を循環し、これにより各商品収容庫３に収容された商品は、循環する内部空気に冷却される。各庫内熱交換器２４で蒸発した冷媒は、第１合流点Ｐ２で合流した後、アキュムレータ２７を介して圧縮機２１に吸引され、圧縮機２１に圧縮されて上述した循環を繰り返す。
【００５２】
かかるＣＣＣ運転においては、加熱側熱交換器４２が休止中の熱交換器である。そして、圧縮機２１の吸引力により加熱側熱交換器４２に滞留する冷媒は、第２戻配管５１を経由して主経路２０に至り、その後に圧縮機２１に吸引されるので、該加熱側熱交換器４２に冷媒が滞留することを防止することができる。また、加熱側熱交換器４２の上流側に滞留する冷媒は、第１戻配管４１に設けられた逆止弁４３１，４３２を通過して、主経路２０における庫内熱交換器２４の出口側冷媒配管２５に流入し、その後に圧縮機２１に吸引されるので、第１戻経路４０に冷媒が滞留することを防止することができる。
【００５３】
次に、ＨＣＣ運転（左庫３ｃの内部空気を加熱し、かつ右庫３ａ及び中庫３ｂの内部空気を冷却する運転）を行う場合について説明する。この場合、コントローラは、圧縮機２１に駆動指令を与えるとともに三方弁２６１を第２送出状態にさせる。また、コントローラは、入口側低圧電磁弁２６２ｃ、出口側低圧電磁弁２６３ｃ、高圧導入バルブ３２１及びバイパスバルブ６２に対して閉指令を与え、高圧導入バルブ３２２、入口側低圧電磁弁２６２ａ，２６２ｂ及び出口側低圧電磁弁２６３ｂに対して開指令を与える。これにより圧縮機２１で圧縮された冷媒は、図５に示すように循環する。
【００５４】
すなわち、圧縮機２１で圧縮された冷媒は、第２送出状態となる三方弁２６１を通過して左庫内熱交換器２４ｃに至る。左庫内熱交換器２４ｃに至った冷媒は、該熱交換器を通過中に、左庫３ｃの内部空気と熱交換し、該内部空気に放熱して凝縮する。これにより左庫３ｃの内部空気を加熱する。加熱された内部空気は、庫内送風ファンＦ１の駆動により、左庫３ｃの内部を循環し、これにより左庫３ｃに収容された商品は、循環する内部空気に加熱される。
【００５５】
左庫内熱交換器２４ｃで凝縮した冷媒は、第１戻経路４０を構成する第１戻配管４１を通過して加熱側熱交換器４２に至り、該加熱側熱交換器４２で周囲空気に放熱する。加熱側熱交換器４２で放熱した冷媒は、第２戻配管５１を通過して第３合流点Ｐ４より主経路２０に流入し、開成する入口側低圧電磁弁２６２ａ，２６２ｂを通過する。入口側低圧電磁弁２６２ａ，２６２ｂを通過した冷媒は、膨張機構２３１，２３２でそれぞれ断熱膨張して右庫内熱交換器２４ａ及び中庫内熱交換器２４ｂに至り、これら右庫内熱交換器２４ａ及び中庫内熱交換器２４ｂでそれぞれ蒸発して各商品収容庫３の内部空気から熱を奪い、該内部空気を冷却する。冷却された内部空気は、各庫内送風ファンＦ１の駆動により各商品収容庫３の内部を循環し、これにより各商品収容庫３（右庫３ａ及び中庫３ｂ）に収容された商品は冷却される。右庫内熱交換器２４ａ及び中庫内熱交換器２４ｂで蒸発した冷媒は、アキュムレータ２７を介して圧縮機２１に吸引され、圧縮機２１に圧縮されて上述した循環を繰り返す。
【００５６】
このようなＨＣＣ運転を行う場合において、コントローラが断続的に、あるいは予め決められた時間だけ継続的にバイパスバルブ６２に開指令を与えると、図６に示すように、ＨＣＣ運転では休止中の熱交換器である庫外熱交換器２２に滞留する冷媒が、圧縮機２１の吸引力でバイパス配管６１に流入し、バイパス膨張機構６３で断熱膨張して低温低圧の冷媒となる。断熱膨張した冷媒は、バイパス配管６１から主経路２０に至り冷却専用の熱交換器である右庫内熱交換器２４ａに進入して蒸発し、その後にアキュムレータ２７を介して圧縮機２１に吸引される。
【００５７】
このように本実施の形態１である冷媒回路装置においては、バイパス経路６０は、自身に設けられたバイパスバルブ６２が開成する場合に庫外熱交換器２２を通過した冷媒を導入して、冷却専用の右庫内熱交換器２４ａに供給するものである。
【００５８】
そして、バイパスバルブ６２を断続的に、あるいは予め決められた時間だけ継続的に開成させることで、ＨＣＣ運転で休止中の庫外熱交換器２２にある冷媒をバイパス配管６１から吸い出すことができ、該庫外熱交換器２２に冷媒が滞留する、いわゆる寝込みが生ずることを防止することができる。
【００５９】
以上説明したような本実施の形態１である冷媒回路装置によれば、バイパス経路６０は、自身に設けられたバイパスバルブ６２が開成する場合に庫外熱交換器２２を通過した冷媒を導入して、冷却専用の右庫内熱交換器２４ａに供給するので、休止中の庫外熱交換器２２に冷媒が滞留することを防止することができ、しかも膨張機構２３１，２３２，２３３が庫内熱交換器２４の入口側冷媒配管２５に設けてあるので、低温低圧状態の冷媒が通過する領域を減少させることができ、これにより断熱材で覆う領域を減少させることができ、製造コストの低減化を図ることができる。
【００６０】
上記冷媒回路装置によれば、バイパス経路６０を構成するバイパス配管６１においてバイパス膨張機構６３が該バイパス配管６１を通過する冷媒を断熱膨張させるので、該バイパス配管６１から供給される冷媒を低温低圧状態にすることができ、右庫内熱交換器２４ａを通過する際に蒸発させることができ、これにより吸い出した冷媒を有効活用して省エネルギー化を図ることができる。
【００６１】
＜実施の形態２＞
図７は、本発明の実施の形態２である冷媒回路装置を概念的に示す概念図である。尚、上述した実施の形態１と同様の構成を有するものには同一の符号を付してその説明を省略する。ここで例示する冷媒回路装置は、主経路２０、高圧冷媒導入経路３０、第１戻経路４０及び第２戻経路５０′を有する冷媒回路１０′を備えて構成してある。この冷媒回路１０′は、内部に冷媒（例えばＲ１３４ａ）が封入されている。つまり、本実施の形態２である冷媒回路装置では、実施の形態１である冷媒回路装置と、第２戻経路５０′の構成が異なり、しかもバイパス経路６０が設けられていない点で相違する。
【００６２】
第２戻経路５０′は、加熱側熱交換器４２の出口側に接続され、かつ主経路２０を構成する冷媒配管２５、すなわち庫外熱交換器２２（図示の例では内部熱交換器２８）と第１分岐点Ｐ１との間の冷媒配管２５の第３合流点Ｐ４に接続する第２戻配管５１により構成されたものである。この第２戻経路５０′は、加熱側熱交換器４２を通過した冷媒を導入し、主経路２０の庫内熱交換器２４の上流側に戻すためのものであり、その途中における逆止弁２６４の下流側に減圧機構が配設してある。すなわち第３合流点Ｐ４よりも上流側に減圧機構５２２が配設してある。
【００６３】
この減圧機構５２２は、例えばキャピラリーチューブ等のものから構成され、加熱側熱交換器４２を通過した冷媒を周囲温度と同程度となるまで減圧させるものである。
【００６４】
このような構成を有する冷媒回路装置において、ＨＣＣ運転（左庫３ｃの内部空気を加熱し、かつ右庫３ａ及び中庫３ｂの内部空気を冷却する運転）を行う場合について説明する。この場合、コントローラは、圧縮機２１に駆動指令を与えるとともに三方弁２６１を第２送出状態にさせる。また、コントローラは、入口側低圧電磁弁２６２ｃ、出口側低圧電磁弁２６３ｃ及び高圧導入バルブ３２１に対して閉指令を与え、高圧導入バルブ３２２、入口側低圧電磁弁２６２ａ，２６２ｂ及び出口側低圧電磁弁２６３ｂに対して開指令を与える。これにより圧縮機２１で圧縮された冷媒は図８に示すように循環する。
【００６５】
すなわち、圧縮機２１で圧縮された冷媒は、第２送出状態となる三方弁２６１を通過して左庫内熱交換器２４ｃに至る。左庫内熱交換器２４ｃに至った冷媒は、該熱交換器を通過中に、左庫３ｃの内部空気と熱交換し、該内部空気に放熱して凝縮する。これにより左庫３ｃの内部空気を加熱する。加熱された内部空気は、庫内送風ファンＦ１の駆動により、左庫３ｃの内部を循環し、これにより左庫３ｃに収容された商品は、循環する内部空気に加熱される。
【００６６】
左庫内熱交換器２４ｃで凝縮した冷媒は、第１戻経路４０を構成する第１戻配管４１を通過して加熱側熱交換器４２に至り、該加熱側熱交換器４２で周囲空気に放熱する。加熱側熱交換器４２で放熱した冷媒は、第２戻配管５１を通過してその途中で減圧機構５２２により周囲温度と同程度となるよう減圧される。減圧された冷媒は、第３合流点Ｐ４より主経路２０に流入し、開成する入口側低圧電磁弁２６２ａ，２６２ｂを通過する。開成する入口側低圧電磁弁２６２ａ，２６２ｂを通過した冷媒は、膨張機構２３１，２３２でそれぞれ断熱膨張して右庫内熱交換器２４ａ及び中庫内熱交換器２４ｂに至り、これら右庫内熱交換器２４ａ及び中庫内熱交換器２４ｂでそれぞれ蒸発して各商品収容庫３の内部空気から熱を奪い、該内部空気を冷却する。冷却された内部空気は、各庫内送風ファンＦ１の駆動により各商品収容庫３の内部を循環し、これにより各商品収容庫３（右庫３ａ及び中庫３ｂ）に収容された商品は冷却される。右庫内熱交換器２４ａ及び中庫内熱交換器２４ｂで蒸発した冷媒は、アキュムレータ２７を介して圧縮機２１に吸引され、圧縮機２１に圧縮されて上述した循環を繰り返す。
【００６７】
このようなＨＣＣ運転を行う場合において、圧縮機２１の吸引力と、第３合流点Ｐ４が減圧機構５２２で減圧された冷媒の通過域となって庫外熱交換器２２よりも低圧となっていることから、ＨＣＣ運転では休止中の熱交換器である庫外熱交換器２２に滞留した冷媒が内部熱交換器２８及び第１分岐点Ｐ１を経て開成する入口側低圧電磁弁２６２ａ，２６２ｂの下流側の膨張機構２３１，２３２に至る。膨張機構２３１，２３２に至った冷媒は、断熱膨張して低温低圧状態となり、右庫内熱交換器２４ａ及び中庫内熱交換器２４ｂに至り、これら右庫内熱交換器２４ａ及び中庫内熱交換器２４ｂでそれぞれ蒸発して各商品収容庫３の内部空気から熱を奪い、該内部空気を冷却する。右庫内熱交換器２４ａ及び中庫内熱交換器２４ｂで蒸発した冷媒は、アキュムレータ２７を介して圧縮機２１に吸引される。
【００６８】
これにより休止中の庫外熱交換器２２に冷媒が滞留することを防止することができる。しかも、減圧機構５２２で冷媒を周囲温度と同程度に減圧させるだけなので、該減圧機構５２２の下流側に結露等の発生を防止するための断熱材を覆う必要がなく、上述した実施の形態１と同様に、膨張機構２３１，２３２，２３３の下流側だけでよい。これにより断熱材で覆う領域を減少させることができ、製造コストの低減化を図ることができる。
【００６９】
従って、本実施の形態２である冷媒回路装置によれば、休止中の熱交換器に冷媒が滞留してしまうことを防止しながら、断熱材で覆う領域を減少させることで製造コストの低減化を図ることができる。
【００７０】
以上、本発明の好適な実施の形態１及び実施の形態２について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
【００７１】
上述した実施の形態１では、バイパス経路６０を構成するバイパス配管６１は、右庫内熱交換器２４ａの入口側冷媒配管２５における該右庫内熱交換器２４ａの入口近傍の合流点に合流するよう設けられていたが、本発明においては、バイパス経路を構成するバイパス配管は、膨張機構から冷却専用の庫内熱交換器までの間に合流するよう設けられていればよい。より具体的には、バイパス配管は、冷却専用の熱交換器に連結されるように設けられていてもよい。
【００７２】
また、上述した実施の形態１では、バイパス配管６１にバイパス膨張機構６３が配設してあったが、本発明においては、バイパス膨張機構は必須の構成要素ではなく、バイパス配管に設けられていなくても構わない。
【００７３】
また、上述した実施の形態１及び実施の形態２では、内部熱交換器２８を設けてあったが、本発明では内部熱交換器はなくても構わない。
【００７４】
また、上述した実施の形態１及び実施の形態２では、ＣＣＣ運転を行う場合とＨＣＣ運転を行う場合とにおける冷媒の流れについて説明したが、ＨＨＣ運転（中庫３ｂ及び左庫３ｃの内部空気を加熱し、かつ右庫３ａの内部空気を冷却する運転）を行う場合であってもバイパスバルブ６２を開成させることにより庫外熱交換器２２に冷媒を滞留することが防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
以上のように、本発明に係る冷媒回路装置は、例えば缶入り飲料やペットボトル入り飲料等の商品を販売する自動販売機に有用である。
【符号の説明】
【００７６】
１  本体キャビネット
１０  冷媒回路
２０  主経路
２１  圧縮機
２２  庫外熱交換器
２３１  膨張機構
２３２  膨張機構
２３３  膨張機構
２４  庫内熱交換器
２４ａ  右庫内熱交換器
２４ｂ  中庫内熱交換器
２４ｃ  左庫内熱交換器
２５  冷媒配管
２６１  三方弁
２６２ａ  入口側低圧電磁弁
２６２ｂ  入口側低圧電磁弁
２６２ｃ  入口側低圧電磁弁
２６３ｂ  出口側低圧電磁弁
２６３ｃ  出口側低圧電磁弁
３０  高圧冷媒導入経路
３１  高圧冷媒導入配管
３２１  高圧導入バルブ
３２２  高圧導入バルブ
４０  第１戻経路
４１  第１戻配管
４２  加熱側熱交換器
５０  第２戻経路
５１  第２戻配管
６０  バイパス経路
６１  バイパス配管
６２  バイパスバルブ
６３  バイパス膨張機構
【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】
2012017913.tif 000007
【図６】
2012017913.tif 000008
【図７】
2012017913.tif 000009
【図８】
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