特許 5983341 自動販売機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5983341

(24)【登録日】2016年8月12日

(45)【発行日】2016年8月31日

(54)【発明の名称】自動販売機

(51)【国際特許分類】

   G07F 9/10 20060101AFI20160818BHJP

   F25D 11/00 20060101ALI20160818BHJP

【ＦＩ】

   G07F9/10 101A

   G07F9/10 C

   F25D11/00 101J

   F25D11/00 101H

【請求項の数】2

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-253466(P2012-253466)

(22)【出願日】2012年11月19日

(65)【公開番号】特開2014-102637(P2014-102637A)

(43)【公開日】2014年6月5日

【審査請求日】2015年3月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005234

【氏名又は名称】富士電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100161562

【弁理士】

【氏名又は名称】阪本 朗

(72)【発明者】

【氏名】鶴羽 健

(72)【発明者】

【氏名】藤波 正樹

【審査官】 角田 貴章

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−００２４２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２３０５７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０６１６９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−００７７５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１９０４０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６４−０４１０２４（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０７Ｆ ５／００−９／１０

Ｆ２５Ｄ １１／００

Ａ４７Ｆ ３／０４

Ｆ２５Ｂ ２９／００

Ｆ２４Ｆ １／０２

１／３８

１３／２２

(57)【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導入して凝縮させる庫外凝縮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電磁弁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、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て該室の内部雰囲気を加熱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導入して加熱側熱交換器に供給する放熱経路と、
前記加熱側熱交換器を通過した冷媒を導入し、前記主経路の庫内熱交換器の上流側に戻す戻経路と、
前記主経路における庫内熱交換器の上流側にそれぞれ設けられ、前記庫外凝縮器及び前記加熱側熱交換器のいずれかを通過した冷媒を断熱膨張させる膨張機構と、
前記放熱経路は、前記庫内熱交換器から前記加熱側熱交換器に至る放熱配管の途中に配設され、前記放熱配管を通過する冷媒を断熱膨張させる膨張機構と、
で構成した冷媒回路装置を有する自動販売機において、
前記庫外凝縮器のフィンは水平部分を有し、当該フィンの表面には凹凸を設けた保水構造とし、
前記加熱側熱交換器を前記庫外凝縮器の上方へ配置したことを特徴とする自動販売機。

【請求項2】

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導入して凝縮させる庫外凝縮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電磁弁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、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て該室の内部雰囲気を加熱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導入して加熱側熱交換器に供給する放熱経路と、
前記加熱側熱交換器を通過した冷媒を導入し、前記主経路の庫内熱交換器の上流側に戻す戻経路と、
前記主経路における庫内熱交換器の上流側にそれぞれ設けられ、前記庫外凝縮器及び前記加熱側熱交換器のいずれかを通過した冷媒を断熱膨張させる膨張機構と、
前記放熱経路は、前記庫内熱交換器から前記加熱側熱交換器に至る放熱配管の途中に配設され、前記放熱配管を通過する冷媒を断熱膨張させる膨張機構と、
で構成した冷媒回路装置を有する自動販売機において、
前記加熱側熱交換器を前記庫外凝縮器の上方へ配置し、
前記加熱側熱交換器の蒸発工程と前記庫外凝縮器の凝縮工程の運転に応じて、庫外送風ファンを選択的に駆動させる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、ヒートポンプ機能を有する冷媒回路装置を備えた自動販売機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ヒートポンプ機能を有する冷媒回路装置を備えた自動販売機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、戻経路を有する冷媒回路装置を有する自動販売機である。

【0003】

主経路は、庫内熱交換器、圧縮機、庫外凝縮器及び膨張機構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。庫外凝縮器は、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。膨張機構は、庫外凝縮器で凝縮した冷媒を減圧して断熱膨張させるものである。

【0004】

このような主経路においては、圧縮機で圧縮された冷媒が庫外凝縮器で凝縮し、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とになる。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ことになる。

【0005】

高圧冷媒導入経路は、圧縮機で圧縮した冷媒を導入し、主経路を構成する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。

【0006】

放熱経路は、庫内熱交換器で凝縮した冷媒を導入して、主経路を構成する庫外凝縮器、あるいは他の庫内熱交換器に供給するものである。これにより庫外凝縮器及び他の庫内熱交換器では、通過する冷媒が周囲空気と熱交換を行って蒸発することになる。

【0007】

戻経路は、庫外凝縮器で蒸発した冷媒を導入して、主経路に戻すものである。これにより戻経路を通過した冷媒は、主経路に至り、その後に圧縮機に送出されることになる。

【0008】

このような構成を有する冷媒回路装置においては、該当する室の内部空気の冷却のみを行なう場合（冷却単独運転を行なう場合）には、主経路のみに冷媒を循環させればよい。その一方、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（冷却加熱運転を行なうヒートポンプ運転の場合）には、圧縮機で圧縮した冷媒を高圧冷媒導入経路、放熱経路、戻経路及び主経路の順に循環させればよい。この場合、庫外凝縮器で冷媒が蒸発する際に発生するドレン水を、ドレン構造に集め、主経路の庫外凝縮器の凝縮熱で蒸発させ、ドレン水の処理を行っている。（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特許第４６７０３２５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

しかしながら、上記ヒートポンプ回路構成は、冷却運転用冷媒回路構成と、ヒートポンプ加熱用冷媒回路構成を必要としている。両者を同時に運転することにより、ヒートポンプ加熱用回路の蒸発器で発生するドレン水を皿状のドレン構造に一旦貯留し、冷却運転用回路の凝縮器を併設して、冷媒が凝縮する際に生じる潜熱を利用してドレン水を蒸発処理するものである。このように二つの冷媒回路構成を必要とするばかりか、ドレン構造も要するため、全体の構成が大きくなりコストアップの要因やスペース上の配置に制約を有するという課題がある。

【0011】

本発明は、上記実情に鑑みて、ひとつの冷媒回路構成で、庫外凝縮器と加熱側熱交換器を一体化し、加熱側熱交換器を上方に配置して、凝縮工程と蒸発工程が非同期でもドレン水を効率よく処理でき、消費電力量の低減化を図ることができる冷媒回路装置を有した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】

【0012】

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る自動販売機は、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導入して凝縮させる庫外凝縮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電磁弁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、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て該室の内部雰囲気を加熱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導入して加熱側熱交換器に供給する放熱経路と、前記加熱側熱交換器を通過した冷媒を導入し、前記主経路の庫内熱交換器の上流側に戻す戻経路と、 前記主経路における庫内熱交換器の上流側にそれぞれ設けられ、前記庫外凝縮器及び前記加熱側熱交換器のいずれかを通過した冷媒を断熱膨張させる膨張機構と、前記放熱経路は、前記庫内熱交換器から前記加熱側熱交換器に至る放熱配管の途中に配設され、前記放熱配管を通過する冷媒を断熱膨張させる膨張機構とで構成した冷媒回路装置を有する自動販売機において、
前記庫外凝縮器のフィンは水平部分を有し、当該フィンの表面には凹凸を設けた保水構造とし、前記加熱側熱交換器を前記庫外凝縮器の上方へ配置したことを特徴とする。

【0013】

また、本発明の請求項２に係る自動販売機は、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導入して凝縮させる庫外凝縮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電磁弁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、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て該室の内部雰囲気を加熱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導入して加熱側熱交換器に供給する放熱経路と、前記加熱側熱交換器を通過した冷媒を導入し、前記主経路の庫内熱交換器の上流側に戻す戻経路と、前記主経路における庫内熱交換器の上流側にそれぞれ設けられ、前記庫外凝縮器及び前記加熱側熱交換器のいずれかを通過した冷媒を断熱膨張させる膨張機構と、前記放熱経路は、前記庫内熱交換器から前記加熱側熱交換器に至る放熱配管の途中に配設され、前記放熱配管を通過する冷媒を断熱膨張させる膨張機構とで構成した冷媒回路装置を有する自動販売機において、
前記加熱側熱交換器を前記庫外凝縮器の上方へ配置し、前記加熱側熱交換器の蒸発工程と前記庫外凝縮器の凝縮工程の運転に応じて、庫外送風ファンを選択的に駆動させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本発明のヒートポンプ機能を有する冷媒回路装置を有する自動販売機によれば、加熱側熱交換器を庫外凝縮器の上方へ配置することにより、加熱側熱交換器で発生したドレン水を下方の庫外凝縮器の廃熱で蒸発することができる。また、ヒートポンプ運転での蒸発工程と冷却運転の凝縮工程が非同期でも、ドレン水を処理でき、皿状のドレン構造が不要となる。

【0016】

また、加熱側熱交換器を庫外凝縮器の上方へ配置することにより、蒸発と凝縮の工程で、水を介した冷熱交換をすることができ、冷凍サイクルの効率の向上を図ることができる。庫外凝縮器のフィンは、概ね水平部分を有し、表面は凹凸を設け、保水構造としたことにより、水の降下時間を保つことができ、上記効果を促進することができる。また、加熱側熱交換器の蒸発工程と庫外凝縮器の凝縮工程の運転に応じて、庫外送風ファンを選択的に駆動させることにより、一層の上記効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【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、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ＨＣＣ運転をする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ける庫外熱交換器の加熱側熱交換器と庫外凝縮器の配置図である。

【図6】図６は、図３に示した冷媒回路装置において加熱単独運転をする場合の冷媒の流れを示す概念図である。

【図7】図７は、図５に示した庫外熱交換器のフィンの形状を示す図である。

【図8】図８は、図７に示したフィンを有する庫外熱交換器の概略図である。

【図9】図９は、庫外熱交換器の庫外送風ファンを上下に配した配置図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下に添付図面を参照して、本発明に係る自動販売機の好適な実施の形態について詳細に説明する。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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）の内部構造も左庫３ｃと略同じような構成であり、右庫３ａ、中庫３ｂは冷却専用庫、左庫３ｃを冷却／加熱兼用庫としている。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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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、放熱経路４０及び戻経路５０からなる冷媒回路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。

【0025】

主経路２０は、圧縮機２１、庫外凝縮器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。

【0026】

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。

【0027】

庫外凝縮器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。この庫外凝縮器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。

【0028】

この庫外凝縮器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。

【0029】

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と庫外凝縮器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３つに分岐して、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。

【0030】

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膨張機構２３１，２３２，２３３が設けてある。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等により構成してあり、通過する冷媒を減圧して断熱膨張させるものである。

【0031】

逆止弁２８は、庫外凝縮器２２の出口部と第１分岐点Ｐ１の入口部との間に接続され、冷却運転時に冷媒が庫外凝縮器２２へ逆流することを阻止するためのものである。

【0032】

逆止弁２９は、加熱側熱交換器４２の出口部と第１分岐点Ｐ１の入口部との間に接続され、冷却加熱運転時に冷媒が加熱側熱交換器４２へ逆流することを阻止するためのものである。

【0033】

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、途中の第一合流点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二相状態である場合に、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、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２６３が配設してある。かかる出口側低圧電磁弁２６３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。

【0034】

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、左庫内熱交換器２４ｃの入口側の冷媒配管２５に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。

【0035】

上記高圧媒導入配管３１においては、分岐箇所の下流側に高圧導入電磁弁２６４が設けてある。高圧導入電磁弁２６４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。

【0036】

ここで三方弁２６１は、圧縮機２１で圧縮した冷媒を庫外凝縮器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電磁弁である。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なわれる。

【0037】

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（左庫３ｃ）の内部空気を加熱するものである。

【0038】

放熱経路４０には膨張機構４３が配設してある。膨張機構４３は、キャピラリーチューブと電子膨張弁により構成してあり、放熱配管４１を通過する冷媒を減圧して断熱膨張させるとともに、電磁弁の開度を調整し冷媒流量を制御する開閉手段を有している。

【0039】

そして放熱経路４０は、左庫内熱交換器２４ｃの出口側に接続された冷媒配管２５の途中で分岐され、本発明により追加装備された膨張機構４３を介して第２分岐点Ｐ３で合流し、庫外凝縮器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放熱配管４１により構成された経路である。この放熱経路４０は、左庫内熱交換器２４ｃ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。

【0040】

加熱側熱交換器４２は、自身を通過する冷媒と周囲空気との間で熱交換させて、該冷媒を放熱させるものである。すなわち、放熱経路４０は、左庫内熱交換器２４ｃで凝縮した冷媒を膨脹機構４３に導入した上で、加熱側熱交換器４２に送出するものである。

【0041】

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、すなわち庫外凝縮器２２と第１分岐点Ｐ１との間の冷媒配管２５の第２分岐点Ｐ３に接続する戻配管５１により構成されたものである。この戻経路５０は、加熱側熱交換器４２で放熱した冷媒を導入し、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。

【0042】

以上のような構成を有する冷媒回路１０においては、上記構成のほか、バイパス経路６０を備え、バイパス経路６０には、バイパス配管６１、バイパス電磁弁２６５が設けてある。

【0043】

バイパス経路６０は、加熱側熱交換器４２の下流側に配設された第２分岐点Ｐ３から分岐し、バイパス配管６１と、バイパス電磁弁２６５で構成されている。

【0044】

バイパス電磁弁２６５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。

【0045】

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。

【0046】

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）を行なう場合について説明する。この場合、コントローラは、三方弁２６１を第一送出状態にさせ、高圧導入電磁弁２６４、膨脹機構４３、バイパス電磁弁２６５に閉指令を与え、膨張機構２３１、２３２、２３３及び出口側低圧電磁弁２６３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、各経路を循環する。

【0047】

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ヒートポンプ運転）を行なう場合について説明する。この場合、コントローラは、三方弁２６１を第２送出状態にさせ、バイパス電磁弁２６５、膨張機構２３３及び出口側低圧電磁弁２６３に対して閉指令を与え、膨張機構２３１，２３２、高圧導入電磁弁２６４、膨脹機構４３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。

【0048】

すなわち、圧縮機２１で圧縮された冷媒は、第２送出状態にある三方弁２６１を経由して高圧冷媒導入配管３１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、該左庫内熱交換器２４ｃ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：図２参照）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。

【0049】

左庫内熱交換器２４ｃで凝縮した冷媒は、放熱経路４０を構成する放熱配管４１に配設された後述するように作用する膨張機構４３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、戻配管５１を通過して主経路２０に流入し、開成する膨張機構２３１，２３２を通過する。そして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：図２参照）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、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。

【0050】

ここで、本発明の実施の形態である冷媒回路装置を構成する冷媒回路１０の庫外凝縮器２２と加熱側熱交換器４２は図５（ｂ）に示すように一体的に構成され、庫外凝縮器２２は加熱側熱交換器４２の下部に位置するため、加熱側熱交換器４２で発生した水滴は下部の庫外凝縮器２２に滴下し、かつそれら熱交換器のフィンに保水構造があるために、一体型の熱交換器の外に水分が出てこなくてドレン構造が不要になる。また、庫外凝縮器２２と加熱側熱交換器４２での結露水を積極的に媒体として用いた冷熱交換ができ、蒸発工程と凝縮工程が同時に行われなくても冷凍サイクルの効率を向上させることができる。

【0051】

また、冷却室（右庫３ａ、中庫３ｂ）の商品が所望の設定温度に達して冷却運転（右庫３ａ、中庫３ｂの内部空気を冷却する運転）を停止し、かつ加熱室の商品を所望の設定温度まで加熱する加熱単独運転（左庫３ｃのみの内部空気を加熱する運転）について説明する。この場合、コントローラは、三方弁２６１を第２送出状態にさせ、出口側低圧電磁弁２６３の他、膨張機構２３１、２３２、２３３の全てに対して閉指令を与え、高圧導入電磁弁２６４、バイパス電磁弁２６５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６に示すように循環する。

【0052】

すなわち、圧縮機２１で圧縮された冷媒は、第２送出状態にある三方弁２６１を経由して高圧冷媒導入配管３１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、該左庫内熱交換器２４ｃ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：図２参照）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。

【0053】

左庫内熱交換器２４ｃで凝縮した冷媒は、放熱経路４０を構成する放熱配管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で放熱する。加熱側熱交換器４２で放熱した冷媒は、戻配管５１を通過して第２分岐点Ｐ３より、バイパス経路６０を構成するバイパス配管６１を経由して、圧縮機２１に吸引される。ここで放熱配管４１を通過して加熱側熱交換器４２に至るまでに、膨張機構４３を経由するため、冷媒は気液二相の低圧冷媒状態となっており、圧縮機入口に設けたアキュムレータ２７において気液分離されて低圧気相冷媒が圧縮機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。

【0054】

なお、ＨＣＣ運転と同じように、加熱側熱交換器４２の蒸発過程で発生した水分は、フィンの保水構造で、保水され、容易に滴下しなくて、ドレン皿のようなドレン構造は不要となる。

【0055】

図７は庫外凝縮器２２と加熱側熱交換器４２のフィン７０の形状を示す。（ａ）では、保水時間を長くとるために、水平部分７１を配置した。（ｂ）で、水平部分では、水滴がその表面張力で水平底部にのみ残るように、傾斜を持った隔壁７２を配置することで、水滴がフィンと風の熱伝達の阻害するのを、最小限に抑えることが可能である構造を示す。（ｃ）では、水平部分を持つだけでなく、表面そのものに凹凸７３を持ち、水を溜めやすい構造を示す。

【0056】

図８（ａ）では、上部の加熱側熱交換器４２と下部の庫外凝縮器２２が共に保水構造のフィンを備えている場合を示している。なお、下部の庫外凝縮器２２での凝縮工程での冷熱変換がより効果的であり、上部の加熱側熱交換器４２の蒸発工程では、なるべく結露水を溜めない方が空気との熱交換効率が向上することから、図８（ｂ）に示すように、加熱側熱交換器４２の表面では水平面を持たない、凹凸がないフィン形状として、下部の庫外凝縮器２２のみ本構造を配置することにより、さらに熱交換効率が向上する。

【0057】

また、結露水を蓄えることを考慮すると、ファンＦ２の配置は図９のように、上下で分割することが望ましい。すなわち、上部の加熱側熱交換器４２の蒸発工程が動作しているときは上部のみのファンが回転し、下部に滴下して庫外凝縮器２２に蓄えられた水分はそのまま保持される。下部の庫外凝縮器２２の凝縮工程では、下部のファンのみ、または上下両方のファンが動作して、熱交換を促進させる。このように運転に合わせて動作させるファンＦ２の組み合わせを選択することで、さらに熱交換効率は向上する。

【0058】

以上説明したように本実施の形態である冷媒回路装置によれば、加熱側熱交換器を庫外凝縮器の上方へ配置することにより、加熱側熱交換器で発生したドレン水を下方の庫外凝縮器の廃熱で蒸発することができる。また、ヒートポンプ運転での蒸発工程と冷却運転の凝縮工程が非同期でも、フィンの保水構造により、滴下時間が長くなり、皿状のドレン構造が不要となる。

【0059】

また、加熱側熱交換器を庫外凝縮器の上方へ配置することにより、蒸発と凝縮の工程で、水を介した冷熱交換をすることができ、冷凍サイクルの効率の向上を図ることができる。熱交換器のフィンは、概ね水平部分を有し、表面は凹凸を設け、保水構造としたことにより、水の降下時間を保つことができ、上記効果を促進することができる。また、ファンを加熱側熱交換器と庫外凝縮器にそれぞれ配置することにより、加熱側熱交換器の蒸発工程と庫外凝縮器の凝縮工程の運転に応じて、庫外送風ファンを選択的に駆動させることにより、一層の上記効果を促進できる。

【産業上の利用可能性】

【0060】

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】

【0061】

１・・・本体キャビネット、３・・・商品収容庫、４・・・外扉、１０・・・冷媒回路、２０・・・主経路、２１・・・圧縮機、２２・・・庫外凝縮器、２３１、２３２、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、２７・・・アキュムレータ、２６１・・・三方弁、２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃ・・・入口側低圧電磁弁、２６３・・・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、２６４・・・高圧導入電磁弁、４０・・・放熱経路、４１・・・放熱配管、４２・・・加熱側熱交換器、４３・・・膨張機構、５０・・・戻経路、５１・・・戻配管、６０・・・バイパス経路、６１・・・バイパス配管、２６５・・・バイパス電磁弁、フィン・・・７０、７１・・・水平部分、７２・・・隔壁、７３・・・凹凸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】