(57)【要約】【課題】蓄熱モードから吸熱モードに移行したときに、蓄熱用熱交換器から出た冷媒を内部熱交換器で円滑に昇温させることができる自動販売機を提供する。【解決手段】自動販売機は、圧縮機２７と、切換室熱交換器３４、３７と、専用室熱交換器７８と、蓄熱材５３と、蓄熱用熱交換器５２を備え、各蓄熱モードで切換室熱交換器を出た冷媒で蓄熱材に蓄熱し、蓄熱材吸熱モードでは蓄熱材から吸熱する。切換室熱交換器を出た冷媒と蓄熱用熱交換器を出た冷媒を熱交換させる内部熱交換器４７を設け、切換室熱交換器を出た冷媒を各蓄熱モード及び蓄熱材吸熱モードで内部熱交換器に流す。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体内に複数構成された商品収納室と、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒を放熱させて前記商品収納室内を加熱する第１の室内熱交換器と、冷媒を蒸発させて前記商品収納室内を冷却する第２の室内熱交換器と、蓄熱手段と、前記第１の室内熱交換器を出た冷媒と前記蓄熱手段とを熱交換させる蓄熱用熱交換器と、前記第１の室内熱交換器を出た冷媒と前記蓄熱用熱交換器を出た冷媒とを熱交換させる蓄熱側内部熱交換器と、前記蓄熱用熱交換器に流入する冷媒を膨張させる膨張手段と、制御装置とを備え、該制御装置により、前記第１の室内熱交換器を出た冷媒を前記膨張手段により膨張させること無く前記蓄熱用熱交換器に流入させて前記蓄熱手段に蓄熱する蓄熱モードと、前記膨張手段により前記第１の室内熱交換器を出た冷媒を前記蓄熱用熱交換器にて蒸発させ、前記圧縮機により圧縮して前記第１の室内熱交換器に流入させる吸熱モードを実行する自動販売機において、
前記第１の室内熱交換器を出た冷媒が、前記蓄熱モード及び前記吸熱モードにおいて前記蓄熱側内部熱交換器に流れるよう構成したことを特徴とする自動販売機。
【請求項２】
前記蓄熱側内部熱交換器は、前記第１の室内熱交換器により加熱される前記商品収納室内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】
前記蓄熱手段は、前記第１の室内熱交換器により加熱される前記商品収納室内に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動販売機。
【請求項４】
前記蓄熱手段は、断熱された状態で前記第１の室内熱交換器により加熱される前記商品収納室内に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れかに記載の自動販売機。
【請求項５】
前記蓄熱手段と前記蓄熱側内部熱交換器は、相互に熱移動が自由なかたちで外部から断熱された状態で前記第１の室内熱交換器により加熱される前記商品収納室内に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちの何れかに記載の自動販売機。
【請求項６】
前記蓄熱側内部熱交換器は、外管と内管から成る二重管により構成されており、
前記第１の室内熱交換器を出た冷媒は前記外管と内管との間を流れ、前記蓄熱用熱交換器を出た冷媒は前記内管内を流れることを特徴とする請求項２乃至請求項５のうちの何れかに記載の自動販売機。
【請求項７】
前記第２の室内熱交換器に向かう冷媒と当該第２の室内熱交換器を出た冷媒とを熱交換させる冷専側内部熱交換器を備え、
前記蓄熱用熱交換器を出て前記蓄熱側内部熱交換器を経た冷媒は、前記第２の室内熱交換器を出て前記冷専側内部熱交換器を経た後の冷媒に合流することを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちの何れかに記載の自動販売機。
【請求項８】
前記第２の室内熱交換器を出て前記冷専側内部熱交換器に流入する冷媒を気液分離する冷専側気液分離器を備えた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】
前記蓄熱用熱交換器を出て前記蓄熱側内部熱交換器に流入する冷媒を気液分離する蓄熱側気液分離器を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項８のうちの何れかに記載の自動販売機。
【請求項１０】
前記膨張手段に並列接続された開閉弁を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項９のうちの何れか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、冷媒を圧縮する圧縮機を備え、室内熱交換器にて冷媒を放熱させて商品収納室内を加熱し、冷媒を蒸発させて冷却する自動販売機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来よりこの種の自動販売機には冷却専用の冷却専用室と、冷却及び加熱の切り換えが可能な冷温切換室の複数の商品収納室が構成されており、このうち冷温切換室内を加熱する際、当該冷温切換室内に設けた切換室熱交換器にて高温でも凝縮する冷媒を放熱（凝縮：気相から液相への潜熱を活用）させ、一方、冷却専用室に設けた専用室熱交換器や室外に設けた室外熱交換器では冷媒を蒸発させて吸熱するようにしていた。
【０００３】
一方、近年の地球環境問題に対する関心の高まりから、自動販売機においても自然冷媒でオゾン破壊の危険性が無い二酸化炭素を使用することが期待されている。しかしながら、二酸化炭素を使用して一般的な自動販売機の商品（缶飲料やペットボトル飲料）加熱温度である＋５５℃を実現するためには、超臨界となった冷媒を活用しなければならず、この超臨界状態では前述のような潜熱を活用できないため、運転効率（ＣＯＰ）が悪化する問題があった。
【０００４】
他方、冷温切換室内を加熱した後、切換室熱交換器から出た冷媒は、未だ＋６０℃程の温度を有している。従って、外気温度が例えば＋１５℃であるものとすると、前述した高温でも凝縮する冷媒の場合には、外気温度よりも高く、且つ、冷温切換室の加熱には使用していない熱量が残存している。特に、二酸化炭素冷媒の場合は、通常よりも更に大量の熱量が残存しており、切換室熱交換器を出た冷媒の温度は冷温切換室内を適温に維持できる程高くは無いが、外気温度よりは高い。
【０００５】
そこで、蓄熱材を備えた蓄熱用熱交換器を設け、専用室熱交換器で冷却専用室内から吸熱し、切換室熱交換器で冷温切換室内を加熱すると共に、この切換室熱交換器を出た冷媒に残存する熱量を蓄熱材に蓄える蓄熱モードを実行し、吸熱モードに移行してこの蓄熱材に蓄えられた熱量を冷温切換室の加熱源として利用することで、大幅な運転効率の改善を実現した自動販売機が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１３０５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、前記特許文献に記載された自動販売機では、切換室熱交換器を出た冷媒と蓄熱用熱交換器を出た冷媒とを熱交換させる内部熱交換器を設け、切換室熱交換器を出た冷媒により蓄熱用熱交換器を出た冷媒を加熱することで、蓄熱材の熱量を吸熱する吸熱モードにおいて、圧縮機の吐出冷媒温度が低くなり過ぎることを防止するように配慮していた。
【０００８】
しかしながら、蓄熱材に蓄熱している蓄熱モードでは内部熱交換器に冷媒が流れないため、内部熱交換器の温度が低くなっている。そのため、吸熱モードに移行してから内部熱交換器の温度が上昇するまでの期間は、蓄熱用熱交換器を出た冷媒を内部熱交換器で昇温させることができないという問題があった。
【０００９】
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、蓄熱モードから吸熱モードに移行したときに、蓄熱用熱交換器から出た冷媒を内部熱交換器で円滑に昇温させ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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の自動販売機は、本体内に複数構成された商品収納室と、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒を放熱させて商品収納室内を加熱する第１の室内熱交換器と、冷媒を蒸発させて商品収納室内を冷却する第２の室内熱交換器と、蓄熱手段と、第１の室内熱交換器を出た冷媒と蓄熱手段とを熱交換させる蓄熱用熱交換器と、第１の室内熱交換器を出た冷媒と蓄熱用熱交換器を出た冷媒とを熱交換させる蓄熱側内部熱交換器と、蓄熱用熱交換器に流入する冷媒を膨張させる膨張手段と、制御装置とを備え、この制御装置により、第１の室内熱交換器を出た冷媒を膨張手段により膨張させること無く蓄熱用熱交換器に流入させて蓄熱手段に蓄熱する蓄熱モードと、膨張手段により第１の室内熱交換器を出た冷媒を蓄熱用熱交換器にて蒸発させ、圧縮機により圧縮して第１の室内熱交換器に流入させる吸熱モードを実行するものであって、第１の室内熱交換器を出た冷媒が、蓄熱モード及び吸熱モードにおいて蓄熱側内部熱交換器に流れるよう構成したことを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明の自動販売機は、上記発明において蓄熱側内部熱交換器は、第１の室内熱交換器により加熱される商品収納室内に配置されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明の自動販売機は、上記各発明において蓄熱手段は、第１の室内熱交換器により加熱される商品収納室内に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明の自動販売機は、上記各発明において蓄熱手段は、断熱された状態で第１の室内熱交換器により加熱される商品収納室内に配置されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項５の発明の自動販売機は、上記各発明において蓄熱手段と蓄熱側内部熱交換器は、相互に熱移動が自由なかたちで外部から断熱された状態で第１の室内熱交換器により加熱される商品収納室内に配置されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項６の発明の自動販売機は、請求項２乃至請求項５の発明において蓄熱側内部熱交換器は、外管と内管から成る二重管により構成されており、第１の室内熱交換器を出た冷媒は外管と内管との間を流れ、蓄熱用熱交換器を出た冷媒は内管内を流れることを特徴とする。
【００１６】
請求項７の発明の自動販売機は、上記各発明において第２の室内熱交換器に向かう冷媒と当該第２の室内熱交換器を出た冷媒とを熱交換させる冷専側内部熱交換器を備え、蓄熱用熱交換器を出て蓄熱側内部熱交換器を経た冷媒は、第２の室内熱交換器を出て冷専側内部熱交換器を経た後の冷媒に合流することを特徴とする。
【００１７】
請求項８の発明の自動販売機は、上記発明において第２の室内熱交換器を出て冷専側内部熱交換器に流入する冷媒を気液分離する冷専側気液分離器を備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項９の発明の自動販売機は、上記各発明において蓄熱用熱交換器を出て蓄熱側内部熱交換器に流入する冷媒を気液分離する蓄熱側気液分離器を備えたことを特徴とする。
【００１９】
請求項１０の発明の自動販売機は、上記各発明において膨張手段に並列接続された開閉弁を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の自動販売機は、本体内に複数構成された商品収納室と、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒を放熱させて商品収納室内を加熱する第１の室内熱交換器と、冷媒を蒸発させて商品収納室内を冷却する第２の室内熱交換器と、蓄熱手段と、第１の室内熱交換器を出た冷媒と蓄熱手段とを熱交換させる蓄熱用熱交換器と、第１の室内熱交換器を出た冷媒と蓄熱用熱交換器を出た冷媒とを熱交換させる蓄熱側内部熱交換器と、蓄熱用熱交換器に流入する冷媒を膨張させる膨張手段と、制御装置とを備え、この制御装置により、第１の室内熱交換器を出た冷媒を膨張手段により膨張させること無く蓄熱用熱交換器に流入させて蓄熱手段に蓄熱する蓄熱モードと、膨張手段により第１の室内熱交換器を出た冷媒を蓄熱用熱交換器にて蒸発させ、圧縮機により圧縮して第１の室内熱交換器に流入させる吸熱モードを実行するので、蓄熱モードにて第１の室内熱交換器で放熱し、商品収納室内を加熱した後の冷媒が有する熱量を、蓄熱用熱交換器にて蓄熱手段に蓄えることができるようになる。
【００２１】
そして、この蓄えた熱を吸熱モードにて蓄熱用熱交換器で冷媒を蒸発させることにより吸い上げ、第１の室内熱交換器による商品収納室内の加熱源として利用することができるようになる。即ち、第１の室内熱交換器を出た商品収納室内を適温に加熱できる程高くは無いが、外気温度よりは高い冷媒が有する熱量を利用して商品収納室内を加熱することが可能となるので、自動販売機の運転効率（ＣＯＰ）を大幅に改善することができる。
【００２２】
また、第１の室内熱交換器を出た冷媒と蓄熱用熱交換器を出た冷媒とを熱交換させる蓄熱側内部熱交換器を備えているので、蓄熱用熱交換器を出て圧縮機に吸い込まれる冷媒の温度を蓄熱側内部熱交換器にて第１の室内熱交換器を出た冷媒により上昇させ、圧縮機の吐出冷媒温度を高くして、商品収納室の加熱能力を向上させることが可能となる。
【００２３】
特に、本発明では第１の室内熱交換器を出た冷媒が、蓄熱モード及び吸熱モードにおいて蓄熱側内部熱交換器に流れるよう構成したので、蓄熱モード中に蓄熱側内部熱交換器を第１の室内熱交換器から出た冷媒により温めておくことができるようになる。これにより、蓄熱モードから吸熱モードに移行した直後から蓄熱用熱交換器を出た冷媒を蓄熱側内部熱交換器で昇温させることができるようになり、移行して直ぐに圧縮機に吸い込まれる冷媒の温度を上昇させ、商品収納室の加熱能力の向上効果を発揮させることができるようになるものである。
【００２４】
この場合、請求項２の発明の如く蓄熱側内部熱交換器を、第１の室内熱交換器により加熱される商品収納室内に配置すれば、外部に設ける場合に比して蓄熱側内部熱交換器の温度低下を効果的に防止することができるようになる。
【００２５】
また、請求項３の発明の如く蓄熱手段を、第１の室内熱交換器により加熱される商品収納室内に配置すれば、外部に設ける場合に比して蓄熱手段への蓄熱量も増やすことができるようになる。
【００２６】
更に、請求項４の発明の如く蓄熱手段を、断熱された状態で第１の室内熱交換器により加熱される商品収納室内に配置すれば、第１の室内熱交換器で加熱される商品収納室内の熱が、蓄熱手段に奪われる不都合も解消され、運転効率の低下を防止することが可能となる。
【００２７】
特に、請求項５の発明の如く蓄熱手段と蓄熱側内部熱交換器を、相互に熱移動が自由なかたちで外部から断熱された状態で第１の室内熱交換器により加熱される商品収納室内に配置すれば、第１の室内熱交換器で加熱される商品収納室内の熱が、蓄熱手段と蓄熱側内部熱交換器に奪われる不都合が解消され、運転効率の低下を防止することが可能となるのに加え、蓄熱側内部熱交換器に流れる高温の冷媒の放熱によっても蓄熱手段に蓄熱することができるようになる。
【００２８】
更に、請求項６の発明の如く蓄熱側内部熱交換器を、外管と内管から成る二重管により構成したとき、第１の室内熱交換器を出た温度の高い冷媒を外管と内管との間を流し、蓄熱用熱交換器を出た冷媒を内管内を流すことで、第１の室内熱交換器で加熱される商品収納室内に対する蓄熱側内部熱交換器の影響を少なくすることが可能となる。
【００２９】
また、請求項７の発明によれば、上記各発明に加えて第２の室内熱交換器に向かう冷媒と当該第２の室内熱交換器を出た冷媒とを熱交換させる冷専側内部熱交換器を備えているので、第２の室内熱交換器を出た低温の冷媒により第２の室内熱交換器に向かう冷媒を過冷却することができるようになり、運転効率の改善を図ることができるようになる。この場合、蓄熱用熱交換器を出て蓄熱側内部熱交換器を経た冷媒を、第２の室内熱交換器を出て冷専側内部熱交換器を経た後の冷媒に合流させるようにしているので、蓄熱側内部熱交換器で昇温した冷媒が、冷専側内部熱交換器で冷却され、温度が低下してしまう不都合を解消することができるようになる。
【００３０】
この場合、請求項８の発明の如く第２の室内熱交換器を出て冷専側内部熱交換器に流入する冷媒を気液分離する冷専側気液分離器を設ければ、第２の室内熱交換器を出た冷媒に含まれる液冷媒が冷専側内部熱交換器で蒸発する不都合を解消することができるようになる。これにより、第２の室内熱交換器を出て圧縮機に吸い込まれる冷媒を冷専側内部熱交換器で昇温する効果が阻害されることを防止することが可能となる。
【００３１】
また、請求項９の発明の如く蓄熱用熱交換器を出て蓄熱側内部熱交換器に流入する冷媒を気液分離する蓄熱側気液分離器を設ければ、蓄熱用熱交換器を出た冷媒に含まれる液冷媒が蓄熱側内部熱交換器で蒸発する不都合も解消することができるようになる。これにより、蓄熱用熱交換器を出て圧縮機に吸い込まれる冷媒を蓄熱側内部熱交換器で昇温する効果が阻害されることも防止することが可能となる。
【００３２】
更に、請求項１０の発明の如く膨張手段に並列に開閉弁を接続すれば、蓄熱モードでこの開閉弁を開き、吸熱モードでは閉じることで、蓄熱モードにおける蓄熱手段への蓄熱と、吸熱モードにおける蓄熱手段からの吸熱を、より円滑に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明を適用した一実施例の自動販売機の正面図である。
【図２】図１の自動販売機の外扉を開いた状態の斜視図である。
【図３】図１の自動販売機の一実施例の冷媒回路図である（実施例１）。
【図４】図３の制御装置による室内吸熱蓄熱モードを説明する自動販売機の冷媒回路図である。
【図５】図３の制御装置による室内外吸熱蓄熱モードを説明する自動販売機の冷媒回路図である。
【図６】図３の制御装置による外気吸熱蓄熱モードを説明する自動販売機の冷媒回路図である。
【図７】図３の制御装置による蓄熱材吸熱モードを説明する自動販売機の冷媒回路図である。
【図８】向かって右側の冷温切換室を冷却する場合の図３の制御装置による室内吸熱蓄熱モードを説明する自動販売機の冷媒回路図である。
【図９】図３の制御装置による全室冷却モードを説明する自動販売機の冷媒回路図である。
【図１０】図３の内部熱交換器（蓄熱側内部熱交換器）の縦断面斜視図である。
【図１１】本発明の自動販売機の他の実施例の冷媒回路図である（実施例２）。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。図１及び図２において、実施例の自動販売機１は、鋼板製の外面材２Ａとその内側に設けられた断熱材（図示せず）から構成された前面が開口する断熱箱体である本体２と、この本体２の前面を開閉自在に閉塞するよう一側（実施例では向かって左側）が本体２に回動自在に枢支された外扉３を備えている。
【００３５】
この外扉３の前面上部には商品サンプル室４が構成されており、この商品サンプル室４内に陳列された複数の各商品サンプルに対応して複数の商品選択スイッチ６が配置されている。また、商品サンプル室４の下側の外扉３前面には、広告パネル５が構成されており、この広告パネル５の下側の外扉３前面下部には商品取出口７が構成されている。
【００３６】
更に、外扉３前面の向かって右側（非枢支側）中央部には化粧パネル８が取り付けられており、この化粧パネル８内に位置して硬貨投入口９、返却レバー１１が設けられている。また、この化粧パネル８の向かって左側の外扉３前面には、金額表示器１２が取り付けられている。更に、この金額表示器１２の下側の外扉３前面には紙幣識別装置（ビルバリ）１４が取り付けられており、商品取出口７の向かって右側の外扉３前面には硬貨返却口１３が構成されている。
【００３７】
一方、本体２内の上部には上面、左右面及び後面が前記断熱材で囲繞され、前面が開口した商品収納部１６が構成されている。この商品収納部１６は断熱性の収納部仕切板１７によって左右方向三つの商品収納室に仕切られており、実施例では向かって右側から二つが冷温切換室１５（商品収納室）とされ、向かって左側が冷却専用室２０（商品収納室）とされている。
【００３８】
尚、この冷却専用室２０は各冷温切換室１５よりも容積が大きい。これは冷却して販売する商品のほうが、加熱して販売する商品よりも一般的に多いからである。また、実施例では中央の冷温切換室１５は、右端の冷温切換室１５よりも容積が大きい。この仕切板１７で仕切られた冷温切換室１５、１５、及び、冷却専用室２０には、販売する商品が蛇行状の商品通路に収納されるサーペンタイン式の商品収納コラム１８が前後方向及び左右方向にそれぞれ設けられている。
【００３９】
商品収納部１６の前面には、それぞれ断熱性を有し、商品収納部１６の前面開口の上部側を開閉するための上部側内扉２１と、商品収納部１６の前面開口の下部側を開閉するための下部側内扉２２が設けられている。この下部側内扉２２は本体２に回動自在に枢支されている。
【００４０】
また、下部側内扉２２の下部には商品収納部１６の各冷温切換室１５及び冷却専用室２０側と外扉３側とを連通する商品搬出口２３が左右方向に並設されている。各商品搬出口２３には開閉自在の搬出扉２４が上縁を中心して回動自在に取り付けられており、前方に案内される商品に押されて回転し、商品搬出口２３を開放して商品を商品取出口７に搬出する構成とされている。
【００４１】
他方、上部側内扉２１は外扉３の商品サンプル室４の後側に対応して当該外扉３に取り付けられており、外扉３を開閉することにより、上部側内扉２１によって商品収納部１６の前面開口の上部側が開閉される構成とされている。更に、上部側内扉２１は外扉３を開放した状態で、当該外扉３から独立して後方に開閉自在とされ、上部側内扉２１を外扉３から後方に開いた状態で、商品サンプル室４内に陳列される商品サンプルを交換できるように構成されている。また、本体２内の下部には機械室２６が形成されている。
【実施例１】
【００４２】
次に、図３は自動販売機１の一実施例の冷媒回路を示している。この図において、２７は冷媒を圧縮する圧縮機であり、機械室２６内に設置されている。圧縮機２７の吐出側の配管２８は配管２９と配管３０に分岐し、分岐した一方の配管２９は更に配管３１と配管３２に分岐し、配管３１は電磁弁３３を介して中央の冷温切換室１５内に設けられた第１の室内熱交換器としての中央の切換室熱交換器３４の入口に接続され、配管３２は電磁弁３６を介して右端の冷温切換室１５内に設けられた第１の室内熱交換器としての右端の切換室熱交換器３７の入口に接続されている。
【００４３】
切換室熱交換器３７の出口は配管３８と配管３９に分岐し、切換室熱交換器３４の出口は配管４１と配管４２に分岐している。切換室熱交換器３７の出口から分岐した配管３８と切換室熱交換器３４の出口から分岐した配管４１は、それぞれ逆止弁４５、４３を介して合流し、配管４４となる。そして、この配管４４は蓄熱側内部熱交換器としての内部熱交換器４７を経て膨張手段としての膨張弁４８の入口に接続されている（逆止弁４５及び逆止弁４３は膨張弁４８方向が順方向）。
【００４４】
膨張弁４８の出口は配管５１に接続され、この配管５１は蓄熱用熱交換器５２に接続されている。この蓄熱用熱交換器５２には蓄熱手段としての蓄熱材５３が熱交換関係に設けられており、この蓄熱材５３を備えた蓄熱用熱交換器５２と前述した内部熱交換器４７は、相互に熱移動が自由なかたちで断熱材９４にて囲繞され、外部から断熱された状態で、中央の冷温切換室１５内（容積の大きい冷温切換室内）に配置されている。実施例の場合、蓄熱材５３は＋３０℃の融点を有し、この＋３０℃で潜熱を蓄熱できる相変化物質（ＰＣＭ）を採用する。尚、蓄熱材としては係る相変化を伴うものに限らず、熱を蓄えられる材料であれば、本願の蓄熱材として採用可能である。
【００４５】
蓄熱用熱交換器５２の出口側の配管５５は配管５４と配管５６に分岐し、一方の配管５４は更に配管５７と配管５８に分岐し、配管５７は電磁弁５９を介して室外熱交換器６１の一端に接続されている。この室外熱交換器６１は機械室２６内に設置されると共に、機械室２６内には更にこの室外熱交換器６１に外気を送風するための送風手段とし送風機６２が設置されている。尚、圧縮機２７の吐出側の配管２８から分岐した配管３０は、電磁弁６０を介して室外熱交換器６１の一端に接続されている。
【００４６】
室外熱交換器６１の他端の配管６３は、逆止弁６４、冷専側内部熱交換器としての内部熱交換器６６を経て膨張手段としての膨張弁６７の入口に接続されている。尚、内部熱交換器６６は実施例では機械室２６内に配置されており、逆止弁６４は内部熱交換器６６方向が順方向とされている。配管５８は電磁弁６８を介してこの逆止弁６４と内部熱交換器６６の間の配管６３に接続されている。また、内部熱交換器６６と膨張弁６７の間の配管６３は、配管６９により膨張手段としての膨張弁７１を介して電磁弁５９と室外熱交換器６１の間の配管５７に接続されている。
【００４７】
内部熱交換器６６と膨張弁６７の間の配管６３は更に配管７４、配管７６に分岐し、配管７４は膨張手段としての膨張弁７７を介して前記冷却専用室２０内に設けられた第２の室内熱交換器としての専用室熱交換器７８の入口に接続されており、配管７６は膨張手段としての膨張弁７９を介して前記切換室熱交換器３７の入口に接続されている。
【００４８】
切換室熱交換器３４及び３７の出口から分岐した配管４２及び３９はそれぞれ電磁弁８１、８２を介して専用室熱交換器７８の出口の配管８３と合流しており、この合流点は配管８４に接続され、この配管８４は冷専側気液分離器としてのアキュムレータ８５の入口に接続されている。このアキュムレータ８５の出口側の配管８８は、内部熱交換器６６を介して圧縮機２７の吸込側に接続されている。蓄熱用熱交換器５２の出口側の配管５５から分岐した一方の配管５６は、電磁弁７２及び内部熱交換器４７を経て内部熱交換器６６の下流側に位置する部分の配管８８に接続されている。また、室外熱交換器６１の他端も配管８６により電磁弁７３を介して配管８４（アキュムレータ８５の上流側）に接続されている。
【００４９】
尚、前記内部熱交換器（蓄熱側内部熱交換器）４７は切換室熱交換器３４、３７を出て配管４４を流れる冷媒と蓄熱用熱交換器５２を出て配管５６を流れる冷媒とを熱交換させるものであり、内部熱交換器（冷専側内部熱交換器）６６は配管６３を流れて最終的に専用室熱交換器７８に向かう冷媒と当該専用室熱交換器７８を出て配管８４及びアキュムレータ８５を介し、配管８８を流れる冷媒とを熱交換させるものである。そして、この冷媒回路内には冷媒として二酸化炭素が所定量封入されている。
【００５０】
また、図３においてＣは汎用マイクロコンピュータから構成された制御装置であり、前記冷却専用室２０内、各冷温切換室１５、１５内の温度をそれぞれ検出する温度センサ９１、９２、９３や、蓄熱用熱交換器５２の出口側の配管５５の温度を検出する温度センサ８７、室外熱交換器６１の温度を検出する温度センサ８９、外気温度を検出する外気温度センサ９０の出力に基づき、圧縮機２７や送風機６２の運転を制御すると共に、各膨張弁４８、６７、７１、７７、７９の弁開度を制御し、各電磁弁３３、３６、５９、６０、６８、７２、７３、８１、８２を開閉制御する。
【００５１】
特に、制御装置Ｃはインバータを用いて圧縮機２７の回転数を制御する。また、制御装置Ｃは、前記温度センサ９１が検出する冷却専用室２０の温度、及び、冷温切換室１５を冷却するときの温度センサ９２及び／又は９３が検出する当該冷温切換室１５の温度を、実施例では＋６℃等の上限温度と＋２℃等の下限温度の間で平均として＋４℃等の設定値に制御し、冷温切換室１５を加熱するときの温度センサ９２及び／又は９３が検出する当該冷温切換室１５の温度を、実施例では＋５７℃等の上限温度と＋５３℃等の下限温度の間で平均として＋５５℃等の設定値に制御するものとする。
【００５２】
（１）室内吸熱蓄熱モード
以上の構成で、次に図４乃至図１０を参照しながらこの実施例の動作を説明する。尚、各図において、塗りつぶしで示す電磁弁や膨張弁は閉又は全閉状態であり、白抜きで示す電磁弁や膨張弁は開又は弁開度制御状態（全開状態を含む）である。今、両冷温切換室１５、１５を加熱する使用状態であり、冷却専用室２０の温度は前記設定値よりも高いものとすると、制御装置Ｃは図４に示す室内吸熱蓄熱モード（蓄熱モード）を実行する。この室内吸熱蓄熱モードでは、制御装置Ｃは膨張弁６７、７１、７９の弁開度を全閉とし、電磁弁６０、６８、７２、７３、８１、８２を閉じる。また、電磁弁３３、３６、５９を開き、膨張弁７７を開いてその弁開度を制御する。また、膨張弁４８は全開状態に制御する。
【００５３】
そして、制御装置Ｃは圧縮機２７及び送風機６２を運転する。圧縮機２７は運転されて二酸化炭素冷媒を超臨界状態まで圧縮し、配管２８に吐出する。この圧縮機２７から吐出された＋１００℃以上の高温高圧の冷媒（ガス）は、図４に矢印で示す如く配管２９、電磁弁３３、３６を経て配管３１、３２から両切換室熱交換器３４、３７に流入し、そこで放熱する。これにより、各冷温切換室１５、１５内の商品は＋５５℃程に加熱される。各切換室熱交換器３４、３７で放熱し、＋６０℃程の温度まで低下した冷媒ガスは、それらから流出し、配管３８、４１、４４を経て内部熱交換器４７に流入し、この内部熱交換器４７、膨張弁４８（全開状態）、及び、配管５１を経て蓄熱用熱交換器５２に流入する。この＋６０℃程の温度の冷媒が内部熱交換器４７を通過することで、この室内吸熱蓄熱モードで内部熱交換器４７は温められる。
【００５４】
この蓄熱用熱交換器５２に流入した＋６０℃程の温度の冷媒は、それに設けられた蓄熱材５３と熱交換することにより、その熱が蓄熱材５３に蓄えられていく。尚、蓄熱材５３は前述したように＋３０℃（融点）で潜熱を蓄えるものであるので、蓄熱材５３の蓄熱が完了するまでは、蓄熱材用熱交換器５２で蓄熱材５３と熱交換した冷媒の温度は＋３５℃程の温度まで低下して出て行く。この蓄熱用熱交換器５２を出た冷媒は配管５５、５４を経て電磁弁５９を通過し、配管５７から室外熱交換器６１に流入する。室外熱交換器６１には送風機６２により外気が送風されているので、冷媒はここで更に冷却される。そして、配管６３に流出し、逆止弁６４、内部熱交換器６６を通過した後、配管７４から膨張弁７７に至る。
【００５５】
ここで冷媒は減圧されて膨張する。減圧される過程で冷媒は気液混合状態の二相冷媒となって専用室熱交換器７８に流入する。この専用室熱交換器７８に流入して冷媒は蒸発する。このときの吸熱作用で冷却専用室２０内を冷却する。専用室熱交換器７８内で蒸発して冷却専用室２０内から吸熱した冷媒は配管８３から配管８４に流入し、アキュムレータ８５に流入して気液分離され、ガス冷媒のみが配管８８に流出し、内部熱交換器６６を経て圧縮機２７に吸い込まれる循環を繰り返す。内部熱交換器（冷専側内部熱交換器）６６では配管８８を通過する低温冷媒により配管６３を通過して膨張弁７７に向かう冷媒（専用室熱交換器７８に向かい、最終的にそこで蒸発する冷媒）が過冷却されるので運転効率の改善が図られる。また、この内部熱交換器６６にはアキュムレータ８５から出たガス冷媒のみが流通するので、液冷媒がそこで蒸発して配管８８から圧縮機２７に吸い込まれる冷媒の温度を下げることも回避される。
【００５６】
（２）室内外気吸熱蓄熱モード
このような室内吸熱蓄熱モードで冷温切換室１５、１５の加熱のために専用室熱交換器７８で冷却専用室２０から吸い上げられる熱量が不足するようになり、圧縮機２７の回転数が最大値まで上昇した場合、制御装置Ｃは図５の室内外気吸熱蓄熱モード（蓄熱モード）に遷移する。この室内外気吸熱蓄熱モードでは、制御装置Ｃは図４の状態から電磁弁５９を閉じ、電磁弁６８、７３を開く。また、膨張弁７１を開いてその弁開度を制御する（送風機６２は運転）。
【００５７】
これにより、配管５４を流れる冷媒は図５中矢印で示すように配管５８に向かい、電磁弁６８、内部熱交換器６６を経てその一部が配管６９から膨張弁７１に流入するようになる。膨張弁７１では冷媒が減圧されて膨張し、その過程で冷媒は気液混合状態の二相冷媒となって室外熱交換器６１に流入する。室外熱交換器６１に流入して冷媒は蒸発するので、送風機６２により送風されている外気中から吸熱を行うようになる。尚、室外熱交換器６１から出た冷媒は電磁弁７３を経て配管８６から配管８４に合流し、アキュムレータ８５、内部熱交換器６６を経て圧縮機２７に吸い込まれる。
【００５８】
即ち、この室内外気吸熱蓄熱モードでは専用室熱交換器７８による冷却専用室２０内からの吸熱に加えて、室外熱交換器６１による外気からの吸熱も行われるようになるので、切換室熱交換器３４、３７による冷温切換室１５、１５内の加熱能力が確保される。また、この室内外気吸熱蓄熱モードにおいても、各切換室熱交換器３４、３７から出た冷媒の温度により、内部熱交換器４４は温められ、更に、蓄熱用熱交換器５２にて蓄熱材５３に蓄熱が行われていく。
【００５９】
（３）外気吸熱蓄熱モード
また、図４の室内吸熱蓄熱モードにおいて、温度センサ９１が検出する冷却専用室２０の温度が前述した下限温度まで低下した場合、制御装置Ｃは図６の外気吸熱蓄熱モード（室外熱交換器６１にて冷媒を蒸発させる蓄熱モード）に遷移する。この外気吸熱蓄熱モードでは、制御装置Ｃは図４の状態から電磁弁５９を閉じ、電磁弁６８、７３を開く。また、膨張弁７７を全閉とし、膨張弁７１を開いてその弁開度を制御する（送風機６２は運転）。
【００６０】
これにより、配管５４を流れる冷媒は図６中矢印で示すように配管５８に向かい、電磁弁６８、内部熱交換器６６を経て全てが配管６９から膨張弁７１に流入するようになる。膨張弁７１では冷媒が減圧されて膨張し、その過程で冷媒は気液混合状態の二相冷媒となって室外熱交換器６１に流入する。室外熱交換器６１に流入して冷媒は蒸発するので、送風機６２により送風されている外気中から吸熱を行うようになる。
【００６１】
尚、室外熱交換器６１から出た冷媒は電磁弁７３を経て配管８６から配管８４に合流し、アキュムレータ８５、内部熱交換器６６を経て圧縮機２７に吸い込まれる。また、膨張弁７７は閉じているので、専用室熱交換器７８への冷媒の流入は阻止され、冷却専用室２０内の冷却は停止される。
【００６２】
即ち、この外気吸熱蓄熱モードでは専用室熱交換器７８による冷却専用室２０内からの吸熱に代えて、室外熱交換器６１による外気からの吸熱が行われるようになるので、冷却専用室２０からの吸熱が行われない場合にも、支障無く切換室熱交換器３４、３７による冷温切換室１５、１５内の加熱を行うことができる。また、この外気吸熱蓄熱モードにおいても、各切換室熱交換器３４、３７から出た冷媒の温度により、内部熱交換器４４は温められ、更に、蓄熱用熱交換器５２にて蓄熱材５３に蓄熱が行われていく。
【００６３】
（４）蓄熱材吸熱モード
尚、上記室内外気吸熱蓄熱モード（図５）において圧縮機２７の回転数が所定値に低下した場合、また、上記外気吸熱蓄熱モード（図６）において温度センサ９１が検出する冷却専用室２０の温度が前述した上限温度まで上昇した場合、制御装置Ｃは室内吸熱蓄熱モード（図４の専用室熱交換器７８にて冷媒を蒸発させる蓄熱モード）に復帰するものであるが、このような各蓄熱モードを実行している間、温度センサ８７が検出する蓄熱材５３から出る冷媒の温度は前述したように＋３５℃程まで低下する。そして、係る各蓄熱モードを実行することで蓄熱材５３への蓄熱が完了し、蓄熱材５３の相変化が終了してそれ以上の蓄熱はできなくなると、例えば図６の状態で温度センサ８７が検出する蓄熱用熱交換器５２を出た冷媒の温度は高くなっていく。
【００６４】
制御装置Ｃは温度センサ８７が検出する冷媒の温度が＋３５℃より高い所定の蓄熱完了値になった場合、蓄熱材５３への蓄熱が完了したものと判断して図７の蓄熱材吸熱モード（吸熱モード）に移行する。この蓄熱材吸熱モードでは、制御装置Ｃは図６の状態から電磁弁６８を閉じ、電磁弁７２を開くと共に、膨張弁４８の弁開度を制御する（送風機６２は基本的に停止する）。
【００６５】
これにより、配管３８、４１を流れる冷媒は図７中矢印で示すように配管４４から内部熱交換器４７に向かい、次に、膨張弁４８に流入する。膨張弁４８は制御装置Ｃによりその弁開度を制御されるので、膨張弁４８では冷媒が減圧されて膨張し、その過程で冷媒は気液混合状態の気液二相冷媒となって蓄熱用熱交換器５２に流入する。蓄熱用熱交換器５２に流入して冷媒は蒸発するので、それと熱交換関係に設けられている蓄熱材５３に蓄えられた熱を吸い上げるようになる。
【００６６】
蓄熱用熱交換器５２で蓄熱材５３から吸熱した冷媒は、配管５５から配管５６に入り、電磁弁７２を通過し、内部熱交換器４７を経て内部熱交換器６６より下流側の配管８８に流入し、圧縮機２７に吸い込まれて圧縮され、再び高温高圧のガス冷媒となって配管２８、２９、電磁弁３３、３６、配管３１、３２を通過し、切換室熱交換器３４、３７に流入することになる。即ち、蓄熱材５３に蓄えられた熱が各切換室熱交換器３４、３７に搬送されて各冷温切換室１５、１５の加熱に利用されることになるので、運転効率（ＣＯＰ）が大幅に向上する。
【００６７】
制御装置Ｃはこの蓄熱材吸熱モードにおいて、膨張弁４８の弁開度を制御して蓄熱用熱交換器５２における冷媒の蒸発温度を実施例では＋２０℃とする。これにより、蓄熱材５３からの吸熱は＋２０℃で行われる。また、内部熱交換器４７では切換室熱交換器３４、３７を出た冷媒により蓄熱用熱交換器５２を出た冷媒が加熱されるので、圧縮機２７に吸い込まれる冷媒の温度が上昇し、圧縮機２７の吐出冷媒温度が高くなる。
【００６８】
このとき、切換室熱交換器３４、３７を出た冷媒は、室内吸熱蓄熱モード、室内外気吸熱蓄熱モード、及び、外気吸熱蓄熱モードの何れの蓄熱モードでも内部熱交換器４７を流れているので、これらの蓄熱モード中に内部熱交換器４７は温められており、これらの蓄熱モードから蓄熱材吸熱モードに移行した直後から蓄熱用熱交換器５２を出た冷媒は内部熱交換器４７で昇温されるようになる。
【００６９】
ここで、図１０は内部熱交換器４７の縦断面斜視図を示している。実施例の内部熱交換器４７は外管９６とこの外管９６内に間隔を存して挿通された内管９７から成る二重管により構成されており、切換室熱交換器３４、３７を出た冷媒（高圧）はこの二重管を構成する外管９６と内管９７の間を流れ、蓄熱用熱交換器５２を出た冷媒（低圧）は内管９７内を流れるように接続されている。また、内管９７内を流れる蓄熱用熱交換器５２を出た冷媒とその外側の外管９６との間を流れる切換室熱交換器３４、３７からの冷媒は対向流となる。
【００７０】
（５）蓄熱材吸熱モードから各蓄熱モードへの移行制御
係る蓄熱材吸熱モードにより蓄熱材５３から吸熱している間、蓄熱用熱交換器５２から出る冷媒の温度は＋２０℃程となる一方、冷媒が蓄熱材５３に蓄熱された熱を利用して蒸発している間、蓄熱材５３の温度は融点である＋３０℃を維持している。そして、蓄熱材５３から吸熱し切った場合（蓄熱材５３に蓄えられた熱が枯渇）、冷媒は蓄熱用熱交換器５２においてそれ以上蒸発できなくなるので、冷媒の蒸発により、蓄熱材５３の温度は融点である＋３０℃よりも低くなり、当該蓄熱用熱交換器５２から出る冷媒の温度が蒸発温度の＋２０℃より低くなってくる。そして、そのままでは更に蒸発温度（圧縮機２７に吸い込まれる冷媒の温度）が低下し、低圧側（圧縮機２７の吸込側）の圧力が低くなってしまう。
【００７１】
そこで、制御装置Ｃは温度センサ８７が検出する冷媒の温度により蓄熱材５３の温度を推定し（代替特性による推定）、当該冷媒の温度が、例えば蓄熱用熱交換器５２での狙いの蒸発温度である＋２０℃より低くなった場合、又は、外気温度より低くなった場合、蓄熱材５３からこれ以上吸熱できないと判断し、蓄熱材吸熱モードを終了して基本的には図６の外気吸熱蓄熱モード（室外熱交換器６１にて冷媒を蒸発させる蓄熱モード）に移行する。それにより、蒸発温度の低下を防止し、外気から吸熱して冷温切換室１５内を加熱し、蓄熱材５３に蓄熱するようにする。尚、実施例では温度センサ８７が検出する冷媒の温度に基づき、代替特性により蓄熱材５３の温度を推定するようにしたが、それに限らず、蓄熱用熱交換器５２内に温度センサを配置して、蓄熱材５３の温度を直接検出するようにしても良い。
【００７２】
但し、蓄熱材吸熱モードを終了して蓄熱モードへ移行する時点で外気温度センサ９０が検出する外気温度が所定値（例えば、＋５℃等）以下の場合、制御装置Ｃは前述した外気吸熱蓄熱モードでは無く、室内吸熱蓄熱モード（専用室熱交換器７８で冷媒を蒸発させる蓄熱モード）に移行する。又は、外気吸熱蓄熱モードにおいて、外気温度が所定値（＋５℃）より高いときは、室外熱交換器６１における冷媒の蒸発温度は前述した如く−５℃より高くなるが、所定値（＋５℃）以下の場合には蒸発温度が更に低下してしまい、室外熱交換器６１の着霜が増加すると共に、低圧側の圧力が低くなり過ぎるので、室内吸熱蓄熱モードに切り換えてこれを防止する。
【００７３】
また、係る蓄熱材吸熱モードから蓄熱モードへの移行時点で、温度センサ９１が検出する冷却専用室２０の温度が前述した設定値（＋４℃）以上である場合、上限温度（＋６℃）に達していなくても、制御装置Ｃは外気吸熱蓄熱モードでは無く、室内吸熱蓄熱モードに移行する。これにより、冷却専用室２０の冷却を優先し、所定温度に冷えた商品を販売できるようにする。
【００７４】
（６）各蓄熱モードと蓄熱材吸熱モードでの圧縮機２７の回転数
ここで、前述した室内吸熱蓄熱モードや室内外気吸熱蓄熱モードにおける専用室熱交換器７８での冷媒の蒸発温度や外気吸熱蓄熱モードにおける室外熱交換器６１における冷媒の蒸発温度（外気温度が＋５℃程の場合）は−５℃程であり、蓄熱材吸熱モードにおける蓄熱用熱交換器５２における冷媒の蒸発温度は前述した＋２０℃である。従って、係る蓄熱材吸熱モードで圧縮機２７に吸い込まれる冷媒（二酸化炭素）の密度は、蒸発温度が＋２０℃、過熱度が１０Ｋであるとき１５７ｋｇ／ｍ3となり、各蓄熱モードで圧縮機２７に吸い込まれる冷媒の密度は、蒸発温度が−５℃、過熱度が１０Ｋであるとき７６ｋｇ／ｍ3となる。
【００７５】
即ち、蓄熱材吸熱モードで圧縮機２７に吸い込まれる冷媒の密度が、上記各蓄熱モードにおいて圧縮機２７に吸い込まれる冷媒の密度よりも上昇するので、回転数が同じである場合、蓄熱材吸熱モードでの圧縮機２７の能力は各蓄熱モードでの能力よりも高くなる。そのため、制御装置Ｃは蓄熱材吸熱モード（吸熱モード）における圧縮機２７の回転数を、室内吸熱蓄熱モード、室内外気吸熱蓄熱モード、及び、外気吸熱蓄熱モード（何れも蓄熱モード）における圧縮機２７の回転数よりも低下させる（実施例では１／２にする）。
【００７６】
この場合、実施例ではインバータにより圧縮機２７の回転数制御を行うようにしているので、制御装置Ｃは蓄熱材吸熱モードにおいて、この制御上の回転数の上限値を低下（１／２）させるものとする。尚、インバータを有していても、圧縮機２７を定速（一定の回転数）で運転する自動販売機１では、その回転数を低下させることであっても良い（以下、同じ）。それにより、蓄熱材吸熱モードにおいて冷媒回路の冷媒循環量が増加し、高圧側の圧力が高くなることを防止する。
【００７７】
（７）各蓄熱モードから蓄熱材吸熱モードへの移行時の圧縮機２７の回転数制御
このように制御装置Ｃは、蓄熱材吸熱モード（吸熱モード）における圧縮機２７の回転数を、室内吸熱蓄熱モード、室内外気吸熱蓄熱モード、及び、外気吸熱蓄熱モード（蓄熱モード）における圧縮機２７の回転数よりも低下させるものであるが、各蓄熱モードから蓄熱材吸熱モードに移行した直後は、それまで冷媒が流れていなかった蓄熱用熱交換器５２の下流側の配管５６や電磁弁７２は冷えていて温度が低く、圧縮機２７に吸い込まれる冷媒の過熱度が低下する。
【００７８】
仮に蓄熱材吸熱モードに移行した直後に圧縮機２７に吸い込まれる冷媒の過熱度が０Ｋであった場合、冷媒（二酸化炭素）の密度は、蒸発温度が＋２０℃で１９４ｋｇ／ｍ3となる。そのため、蓄熱材吸熱モードに移行した直後は、前述した如く圧縮機２７の回転数を低下（１／２）させただけでは、冷媒循環量が一時的に増加し、冷媒回路の高圧側の圧力が異常に上昇してしまう。
【００７９】
そこで、制御装置Ｃは各蓄熱モードから蓄熱材吸熱モードに切り換えた場合、圧縮機２７の回転数を前述した１／２よりも更に低下（実施例では１／２．６）させ、その後、徐々に蓄熱材吸熱モードでの回転数（各蓄熱モードでの回転数の１／２）に上昇させていく制御を行う。これにより、各蓄熱モードから蓄熱材吸熱モードに移行した直後に、冷媒回路の高圧側の圧力が異常に上昇してしまう不都合を解消する。
【００８０】
尚、図８は右端の冷温切換室１５を冷却する場合の図４に相当する室内吸熱蓄熱モードの冷媒の流れを示している。この場合、制御装置Ｃは図４の状態に対して電磁弁３６を閉じ、電磁弁８２を開く。また、膨張弁７９を開き、その弁開度を制御する。これにより、圧縮機２７から吐出された高温冷媒は図８中矢印で示す如く配管３１から切換室熱交換器３４のみに流入するようになり、配管６３を流れる冷媒は膨張弁７７と７９に分流して流入し、専用室熱交換器７８と切換室熱交換器３７にて蒸発するようになる。
【００８１】
これにより、右端の冷温切換室１５は冷却されるようになる。切換室熱交換器３７を出た冷媒は電磁弁８２を経て専用室熱交換器７８から出た冷媒と合流し、配管８４、アキュムレータ８５、内部熱交換器６６、配管８８を経て圧縮機２７に吸い込まれることになる。また、この場合にも蓄熱材５３には蓄熱が行われる。
【００８２】
（８）全室冷却モード
また、図９は両冷温切換室１５、１５を冷却する場合、即ち、自動販売機１の全ての商品収納室を冷却する全室冷却モードの冷媒の流れを示している。この場合、制御装置Ｃは電磁弁６０、７２、８１、８２を開き、電磁弁３３、３６、５９、６８、７３を閉じる。また、膨張弁４８、７１は全閉とし、膨張弁７７、６７、７９を開いて弁開度を制御する。
【００８３】
これにより、圧縮機２７から吐出された冷媒は図９中矢印の如く配管３０を経て電磁弁６０を通り、室外熱交換器６１に流入して放熱するようになる。そして、冷媒は配管６３から逆止弁６４、内部熱交換器６６を経て分流され、各膨張弁７７、６７、７９で減圧された後、専用室熱交換器７８、切換室熱交換器３４、３７に流入して蒸発する。そして、配管８３、４２、３９を経て配管８４で合流した後、アキュムレータ８５、内部熱交換器６６を経て、配管８８から圧縮機２７に吸い込まれるようになる。
【００８４】
以上詳述した如く本発明では制御装置Ｃにより、切換室熱交換器３４、３７を出た冷媒を膨張弁４８により膨張させること無く蓄熱用熱交換器５２に流入させて蓄熱材５３に蓄熱する各蓄熱モード（室内吸熱蓄熱モード、室内外気吸熱蓄熱モード、及び、外気吸熱蓄熱モード）と、膨張弁４８により切換室熱交換器３４、３７を出た冷媒を蓄熱用熱交換器５２にて蒸発させ、圧縮機２７により圧縮して切換室熱交換器３４、３７に流入させる蓄熱材吸熱モードを実行するので、各蓄熱モードにて切換室熱交換器３４、３７で放熱し、冷温切換室１５内を加熱した後の冷媒が有する熱量を、蓄熱用熱交換器５２にて蓄熱材５３に蓄えることができるようになる。
【００８５】
そして、この蓄えた熱を蓄熱材吸熱モードにて蓄熱用熱交換器５２で冷媒を蒸発させることにより吸い上げ、切換室熱交換器３４、３７による冷温切換室１５内の加熱源として利用することができるようになる。即ち、切換室熱交換器３４、３７を出た冷温切換室１５内を適温に加熱できる程高くは無いが、外気温度よりは高い冷媒が有する熱量を利用して冷温切換室１５内を加熱することが可能となるので、自動販売機１の運転効率（ＣＯＰ）を大幅に改善することができる。
【００８６】
また、切換室熱交換器３４、３７を出た冷媒と蓄熱用熱交換器５２を出た冷媒とを熱交換させる内部熱交換器４７（蓄熱側内部熱交換器）を備えているので、蓄熱用熱交換器５２を出て圧縮機２７に吸い込まれる冷媒の温度を内部熱交換器４７にて切換室熱交換器３４、３７を出た冷媒により上昇させ、圧縮機２７の吐出冷媒温度を高くして、冷温切換室１５の加熱能力を向上させることが可能となる。
【００８７】
特に、本発明では切換室熱交換器３４、３７を出た冷媒が、前記各蓄熱モード及び蓄熱材吸熱モードの双方において内部熱交換器４７に流れるよう構成しているので、各蓄熱モード中に内部熱交換器４７を切換室熱交換器３４、３７から出た冷媒により温めておくことができるようになる。これにより、各蓄熱モードから蓄熱材吸熱モードに移行した直後から蓄熱用熱交換器５２を出た冷媒を内部熱交換器４７で昇温させることができるようになり、移行して直ぐに圧縮機２７に吸い込まれる冷媒の温度を上昇させ、冷温切換室１５の加熱能力の向上効果を発揮させることができるようになる。
【００８８】
また、実施例では内部熱交換器４７を切換室熱交換器３４により加熱される冷温切換室１５内に配置しているので、機械室２６（外部）等に設ける場合に比して内部熱交換器４７の温度低下を効果的に防止することができるようになる。特に、実施例ではこの内部熱交換器４７に加えて、蓄熱材５３を有する蓄熱用熱交換器５２も冷温切換室１５内に配置しているので、機械室２６等に設ける場合に比して蓄熱材５３への蓄熱量も増やすことができるようになる。もちろん、電磁弁７２や付属する配管を冷温切換室１５内に配置してもよい。
【００８９】
ここで、冷温切換室１５内の温度は上述した如く＋５５℃程に加熱される。一方で、内部熱交換器４７には切換室熱交換器３４、３７を出た冷媒と蓄熱用熱交換器５２を出た冷媒（前述した＋２０℃程）が流れので、これらの温度は冷温切換室１５内の温度より低くなる。そこで、実施例では蓄熱用熱交換器５２（蓄熱材５３を含む）と内部熱交換器４７を、相互に熱移動自由なかたちで断熱材９４で外部から断熱した状態で冷温切換室１５内に配置している。これにより、冷温切換室１５内の熱が、蓄熱材５３や内部熱交換器４７に奪われる不都合も解消され、運転効率の低下を防止することが可能となる。更に、内部熱交換器４７に流れる高温の冷媒の放熱によっても蓄熱材５３に蓄熱することができるようになる。
【００９０】
ここで、内部熱交換器４７と蓄熱用熱交換器５２のうちの何れか一方のみを冷温切換室１５内に配置しても良い。この場合、内部熱交換器４７のみを冷温切換室１５内に配置する場合には、断熱せずに配置するが、蓄熱用熱交換器５２のみを冷温切換室１５内に配置する場合には、断熱した状態でも、断熱しない状態でも良い。但し、断熱しない状態で内部熱交換器４７や蓄熱用熱交換器５２を冷温切換室１５内に配置する場合は、なるべく風の当たらない場所や、上部の比較的温度の低い場所（通常冷温切換室１５内は、ゾーンヒーティング（下部集中加温）をしているので、下部に比して上部の方が低温）に配置することが望ましい。
【００９１】
更に、実施例では内部熱交換器４７を、外管９６と内管９７から成る二重管により構成しており、切換室熱交換器３４、３７を出た温度の高い冷媒を外管９６と内管９７との間を流し、蓄熱用熱交換器５２を出た冷媒を内管９７内を流すようにしているので、冷温切換室１５内に対する内部熱交換器４７の影響を少なくすることが可能となる。
【００９２】
また、実施例では専用室熱交換器７８に向かう冷媒と当該専用室熱交換器７８を出た冷媒とを熱交換させる内部熱交換器６６（冷専側内部熱交換器）を設けているので、専用室熱交換器７８を出た低温の冷媒により当該専用室熱交換器７８に向かう冷媒を過冷却することができるようになり、運転効率の改善を図ることができるようになる。この内部熱交換器６６には専用室熱交換器７８で蒸発した温度の低い冷媒（−５℃）が流れているが、この場合も実施例では、蓄熱用熱交換器５２を出て内部熱交換器４７を経た冷媒を、専用室熱交換器７８を出て内部熱交換器６６を経た後の冷媒に合流させているので、内部熱交換器４７で昇温した冷媒が、より温度が低い内部熱交換器６６で冷却され、温度が低下してしまう不都合を解消することができるようになる。
【００９３】
また、実施例では専用室熱交換器７８を出て内部熱交換器６６に流入する冷媒を気液分離するアキュムレータ（冷専側気液分離器）８５を設けているので、専用室熱交換器７８を出た冷媒に含まれる液冷媒が内部熱交換器６６で蒸発する不都合を解消することができるようになる。これにより、専用室熱交換器７８を出て圧縮機２７に吸い込まれる冷媒を内部熱交換器６６で昇温する効果が阻害されることを防止することが可能となる。
【実施例２】
【００９４】
次に、図１１は本発明の自動販売機１の他の実施例の冷媒回路図を示している。この図において、図３と同一符号で示すものは同一若しくは同様の機能を奏するものとして説明を省略する。この実施例の場合は、図３の実施例の膨張弁４８に並列に開閉弁としての電磁弁９８（電動弁でもよい）を接続している。また、配管５６はもう一つのアキュムレータ（蓄熱側気液分離器）９９に接続され、このアキュムレータ９９から出た配管１００が、内部熱交換器４７を経て内部熱交換器６６の下流側に位置する部分の配管８８に接続された構造とされている。
【００９５】
そして、制御装置Ｃは前述した各蓄熱モードでは電磁弁９８を開き（膨張弁４８は開いていても全閉でもよい）、蓄熱材吸熱モードでは電磁弁９８を閉じる。これにより、各蓄熱モードでは電磁弁９８を経て冷媒は蓄熱用熱交換器５２に流入することになる。また、蓄熱材吸熱モードで蓄熱用熱交換器５２を出た冷媒は、電磁弁７２を経て配管５６を通ってアキュムレータ９９に入り、そこで気液分離された後、内部熱交換器４７に入り、配管１００を経て配管８８から圧縮機２７に吸い込まれるようになる。
【００９６】
このように、蓄熱用熱交換器５２を出て内部熱交換器４７に流入する冷媒を気液分離するアキュムレータ９９を設けることで、蓄熱用熱交換器５２を出た冷媒に含まれる液冷媒が内部熱交換器４７で蒸発する不都合を解消することができるようになる。これにより、蓄熱用熱交換器５２を出て圧縮機２７に吸い込まれる冷媒を内部熱交換器４７で昇温する効果が阻害されることも防止することが可能となる。
【００９７】
また、膨張弁４８に並列に電磁弁９８を接続し、各蓄熱モードでこの電磁弁９８を開き、蓄熱材吸熱モードでは閉じることで、各蓄熱モードにおける蓄熱材５３への蓄熱と、蓄熱材吸熱モードにおける蓄熱材５３からの吸熱を、より円滑に行うことができるようになる。
【００９８】
尚、上記各実施例で示した構成は、それらに限定されるものでは無く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能であることは云うまでもない。
【符号の説明】
【００９９】
１  自動販売機
１５  冷温切換室（商品収納室）
１８  商品収納コラム
２０  冷却専用室（商品収納室）
２７  圧縮機
３４、３７  切換室熱交換器（第１の室内熱交換器）
４７  内部熱交換器（蓄熱側内部熱交換器）
４８、６７、７１、７７、７９、  膨張弁（膨張手段）
５２  蓄熱用熱交換器
５３  蓄熱材（蓄熱手段）
６１  室外熱交換器
６６  内部熱交換器（冷専側内部熱交換器）
７８  専用室熱交換器（第２の室内熱交換器）
８５  アキュムレータ（冷専側気液分離器）
９８  電磁弁（開閉弁）
９９  アキュムレータ（蓄熱側気液分離器）
Ｃ  制御装置
【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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