CN101983392B - 自动售货机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供自动售货机，其通过冷冻机油不滞留在热交换器内地在冷却介质回路中循环来抑制压缩机的高温异常，能够进行可靠性较高的压缩机的运转。通过由压缩机、冷凝器电磁阀、冷凝器、膨胀器、分配器、柜内入口电磁阀、多个柜内热交换器、柜内出口电磁阀、汇聚器构成冷却介质循环回路，并且在冷却介质循环回路中设置从压缩机通过与冷凝器电磁阀并列连接的加热入口电磁阀与柜内入口电磁阀和柜内热交换器之间结合的加热入口配管、以及从柜内热交换器和柜内出口电磁阀之间通过加热出口电磁阀和膨胀器与分配器连接的加热出口配管，在冷却运转和加热运转期间都能够在柜内热交换器内流过同一方向的冷却介质，抑制柜内热交换器内的冷冻机油的滞留。

Description

自动售货机
技术领域
本发明涉及自动售货机，该自动售货机将装入罐、瓶、软包装(pack)、PET瓶等容器的饮料等商品用冷却介质回路冷却或者加热以供销售的自动售货机。 
背景技术
对于近年来的全球暖化降低二氧化碳的排出量成为课题，自动售货机也开发了节能型。作为其中1个方式，以往，将排出的冷凝器的热用于柜内加热的热泵式的自动售货机为人们所关注(例如，参照专利文献1)。 
专利文献1：日本特开平7-160937号公报 
发明内容
但是，该自动售货机，柜内一侧的热交换器在冷却时用作柜内热交换器，加热时用作冷凝器，根据自动售货机的冷却加热的运转模式切换电磁阀，变更对柜内一侧的热交换器的冷却介质的流动方式。从而，在热交换器内冷却介质从上方流到下方的运转模式下没有问题，但是在其他运转模式下，因为冷却介质从热交换器的下方向上方流动，所以与冷却介质一齐流动的比重较重的冷冻机油滞留在热交换器的下方。结果，存在担心压缩机变得润滑不足，压缩机发生烧毁等高温异常的问题。 
本发明鉴于上述事实而提出，其目的在于：提供解决上述课题，能够通过使冷冻机油不滞留在热交换器内地在冷却介质回路中循环而抑制压缩机的高温异常，提高压缩机的运转的可靠性的自动售货机。 
为了达成上述目的，本发明的第一方面的自动售货机，具有多个冷却加热兼用的商品收纳柜，根据冷却加热的运转模式有选择地对商品收纳柜进行冷却或加热，该自动售货机的特征在于： 
具备冷却介质循环回路，该冷却介质循环回路包括：对冷却介质进行压缩的压缩机；设置在柜外、使从该压缩机经由冷凝器电磁阀供给的冷却介质冷凝的冷凝器；使冷却介质膨胀的膨胀器；向各商品收纳柜内分配冷却介质的分配器；分别利用从该分配器经由柜内入口电磁阀被供给的冷却介质，对上述各商品收纳柜内进行冷却或加热的多个柜内热交换器；和使冷却介质从该柜内热交换器经过柜内出口电磁阀后汇聚并返回到上述压缩机的汇聚器，上述柜内热交换器作为蒸发器和冷凝器兼用于冷却、加热，其中，按照冷却介质入口和冷却介质出口分别位于上部和下部的方式，固定上述柜内热交换器的配管，按照上述柜内热交换器作为蒸发器使用时在上述柜内热交换器中流动的冷却介质的流动方向和上述柜内热交换器作为冷凝器使用时在上述柜内热交换器中流动的冷却介质的流动方向相同的方式连接配管。 
此外，本发明的第二方面的自动售货机的特征在于，在第一方面的自动售货机中，除上述冷却介质循环回路外，还设置有：经由与上述冷凝器电磁阀并列连接的加热入口电磁阀，将上述压缩机的冷却介质出口与上述柜内入口电磁阀和上述柜内热交换器之间结合的加热入口配管；和从上述柜内热交换器和上述柜内出口电磁阀之间经由加热出口电磁阀和膨胀器连接到上述分配器的加热出口配管。 
本发明的第一方面的自动售货机为具有多个冷却加热兼用的商品收纳柜、根据冷却加热的运转模式有选择地将商品收纳柜冷却或加热的自动售货机，该自动售货机具备冷却介质的循环回路，该冷却介质循环回路由以下部分构成：压缩冷却介质的压缩机；设置在柜外、将从该压缩机经由冷凝器电磁阀被供给的冷却介质冷凝的冷凝器；使冷却介质膨胀的膨胀器；对各商品收纳柜内分配冷却介质的分配器；分别利用从该分配器经由柜内入口电磁阀被供给的冷却介质对上述各商品收纳柜冷却或者加热的多个柜内热交换器；由该柜内热交换器经由柜内出口电磁阀使冷却介质汇聚并返回上述压缩机的汇聚器；将上述柜内热交换器作为蒸发器和冷凝器同时用来冷却加热，其中， 
按照上述柜内热交换器作为蒸发器使用时在上述柜内热交换器中流动的冷却介质的流动方向，和上述柜内热交换器作为冷凝器使用时在上述柜内热交换器中流动的冷却介质的流动方向相同的方式连接配管，在冷却运转期间和加热运转期间均能够在上述柜内热交换器内使冷却介质向同一方向流动，所以能够通过使冷冻机油不滞留在热交换器内地在冷却介质回路中循环而抑制压缩机的高温异常，提高压缩机的运转的可靠性。
附图说明
图1是表示本发明的实施例的自动售货机的立体图。 
图2是图1所示的自动售货机的截面图。 
图3是柜内热交换器的侧面图。 
图4是本发明的实施例的冷却介质回路图。 
图5是控制装置的框图。 
图6是表示对全部3个室进行冷却的冷却单独运转期间中的冷却介质的流动的冷却介质回路图。 
图7是表示对1个室冷却、对2个室加热的热泵(heat pump)运转期间中的冷却介质的流动的冷却介质回路图。 
附图标记的说明 
10主体机柜(cabinet) 
20外门 
30内门 
40a、40b、40c商品收纳柜 
60冷却/加热单元 
61压缩机 
62冷凝器 
63、79膨胀器 
64分流器 
65a、65b、65c柜内热交换器 
68冷凝器电磁阀 
68b、68c  加热入口电磁阀 
70a、70b、70c柜内热交换入口电磁阀 
72b、72c  柜内热交换出口电磁阀 
81b、81c  加热入口配管 
83b、83c加热出口电磁阀 
84加热出口配管 
90控制装置 
91运转模式选择SW 
具体实施方式
以下，参照附图，详细说明本发明的自动售货机的优选的实施例。其中，本发明不限于该实施例。 
首先，对本发明的实施例的自动售货机进行说明。其中，图1是表示本发明的实施例的自动售货机的立体图，图2是图1所示的自动售货机的截面图，图3是柜内热交换器的侧面图。图4是本发明的实施例的冷却介质的回路图，图5表示控制装置的框图。图6是表示对3个室全部冷却的冷却运转期间中的冷却介质的流动的冷却介质回路图，图7是表示对1个室冷却、对2个室加热的热泵运转期间中的冷却介质的流动的冷却介质回路图。 
在这些图中，自动售货机由以下部分构成：作为前面开口的长方体状的绝热体形成的主体机柜10；设置在其前面的外门20和内门30；将主体机柜10的内部用底板11划分形成为上下2层、且上部由例如2个绝热分隔板40w隔开的3个独立的商品收纳柜40a、40b、40c；在下部收纳对商品收纳柜40a、40b、40c进行冷却或加热的冷却/加热单元60的机械室50；配设在外门20的内侧、利用商品收纳柜40a、40b、40c内的温度传感器Ta、Tb、Tc控制自动售货机的冷却、加热运转等的控制单元90。 
进一步详细说明，外门20用于对主体机柜10的前面开口进行开闭，图中未明示，不过，在该外门20的前面，配置有展示销售的商品的样品的商品展示室、用于选择销售的商品的选择按键、用于投入货币的货币投入口、用于取出已付款的商品的商品取出口21等、对商品销售而言需要的机构。 
内门30，用于对商品收纳柜40a、40b、40c的前面进行开闭，并对内部的商品保温，是被分为上下2层、内部具有绝热体的箱形形状的结构体。上侧的内门30a，一端可旋转地设在外门20，另一端卡装 在外门20上，在打开外门20的同时也将上侧的内门30a打开，能够易于补充商品。下侧的内门30b，一端可旋转地设在主体机柜10，另一端用未图示的挂钩部件挂在主体机柜10上，在打开外门20时其为关闭的状态，能够防止商品收纳柜40a、40b、40c内的冷气或暖气流出，能够在维护时等根据需要将其打开。 
商品收纳柜40a、40b、40c用于将罐装饮料和PET罐装饮料等商品在维持为所期望的温度的状态下收容，该收纳柜的容量大小按照商品收纳柜40a、40b、40c的顺序从大到小地分配。本实施例将商品收纳柜40a作为冷却专用，商品收纳柜40b、40c作为冷却加热兼用。在该商品收纳柜40a、40b、40c，分别具有：将商品以沿着上下方向排列的状态收纳，并具有用于根据销售信号逐个排出商品的商品搬出机构的商品收纳架R；将排出的商品S通过安装在内门30b的搬出门31向外门的销售口21搬出的商品搬出滑道42。 
冷却/加热单元60通过将配置在机械室50内的压缩机61、冷凝器62、膨胀器63、79、气液分离器(accumulator)69、辅助热交换器76、配置在商品收纳柜内的柜内热交换器65a、65b、65c在底板11用冷却介质配管连接而构成。冷却/加热单元60根据冷却加热的运转模式，使柜内循环冷风或者暖风对商品收纳架R内的商品S冷却或者加热。 
冷却加热用压缩机61用于压缩冷却介质使其在冷却介质循环回路内循环，冷却运转时，在蒸发温度大约-10℃，冷凝温度大约40℃下使用，加热运转时，在蒸发温度大约-10℃，冷凝温度大约60℃下使用。 
冷凝器62是翅片管型的热交换器，用于在冷却运转时排出不需要的冷凝热。在冷凝器62的后部设置风扇62f。该风扇62f用于从机械室50的前面开口部吸入空气，吸入冷凝器62产生的冷凝热，并且吸收压缩机61的排热，向机械室50的背面开口部排气。 
膨胀器63对冷却运转时通过的冷却介质减压使其绝热膨胀，例如由毛细管(capillary)、温度膨胀阀、电子膨胀阀等构成。 
柜内热交换器65a用于将商品收纳柜40a冷却，此外，柜内热交换器65b、65c用于将商品收纳柜40b、40c冷却或者加热，分别设置在商品收纳柜的下部。此外，柜内热交换器65a、65b、65c在各商品 收纳柜40a、40b、40c内，被风洞(风道)67围绕，在其后方配置风扇65F，进而在其后方连接设置通道(duct)67d。商品收纳柜内的冷却和加热，通过如下方式进行：利用风扇65F，使由柜内热交换器65a、65b、65c冷却或者加热的空气如图2中的箭头所示地，按照向商品收纳柜内的商品S输送并从通道67d返回的方式循环。 
此外，柜内热交换器65a、65b、65c为图3所示的翅片管型的热交换器，由导热配管65P和放热叶片65F构成。放热叶片65F与图中的纸面平行地多片等间隔地叠层，与导热配管65P的壁面导热接合。导热配管65P以多个U字管与U弯管(bend)交替连接成为一根连接管从上方顺次向下方前进的方式形成。图3所示的柜内热交换器65a、65b、65c，将多个U字管锯齿状地配置，虽然也存在一部分朝向上方的配管，为了不滞留冷冻机油地流动，整体上形成为从上向下的配管。 
其中，图3所示的柜内热交换器65a、65b、65c，将多个U字管锯齿状地配置，也可以格子状地配置。 
气液分离器69是用于使从柜内热交换器65a、65b、65c流入的蒸发的冷却介质气液分离，贮留液体冷却介质，使气体冷却介质返回压缩机61的密闭的容器。此外，气液分离器69也是用于贮留回路的冷却介质循环剩余的冷却介质的容器。 
辅助热交换器76是翅片管型的热交换器，用于在加热运转时排出不需要的冷凝热。 
膨胀器79对加热运转时通过的冷却介质减压使其绝热膨胀，例如由毛细管、温度膨胀阀、电子膨胀阀等构成。此外，通过使后述的加热出口配管84与膨胀器63的上游一侧连接，能够将膨胀器63兼用作膨胀器79。 
使用图4详细说明冷却/加热单元60的冷却介质回路。冷却介质回路结构，具有只进行对柜内冷却的冷却循环回路60A和同时进行对柜内的冷却加热(进行热泵运转)的加热冷却循环回路60B。其中，图中虚线的框示意地表示商品收纳柜40a、40b、40c。 
冷却循环回路60A是经过压缩机61、冷凝器电磁阀68、冷凝器62、止回阀71、膨胀器63，与分流器64连接，从分流器64经过柜内热交换入口电磁阀70a、70b、70c与柜内热交换器65a、65b、65c连接，使来自柜内热交换器65a的配管和来自柜内热交换器65b、65c的经过柜内热交换出口电磁阀72b、72c的配管由汇聚器67汇聚后经过气液分离器69返回压缩机61的回路。 
另一方面，在加热冷却循环回路60B，除了冷却循环回路60A之外，还设置有：经过与冷凝器电磁阀68并列连接的加热入口电磁阀68b、68c将压缩机61的出口与柜内入口电磁阀70b、70c和柜内热交换器65b、65c之间结合的加热入口配管81b、81c，和在柜内热交换器65b、65c与柜内出口电磁阀72b、72c之间被结合的出口配管82b、82c，以及经过加热出口电磁阀83b、83c与该出口配管82b、82c连接，且经过辅助热交换器76、膨胀器79与分配器64连接的加热出口配管84。加热冷却循环回路60B是从压缩机61通过加热入口电磁阀68b、68c与柜内热交换器65c、65b连接，从柜内热交换器65c、65b通过加热出口电磁阀83b、83c经过辅助热交换器76、膨胀器79与分配器64连接，从分配器64通过柜内热交换入口电磁阀70a与柜内热交换器65a连接，经过汇聚器67、气液分离器69返回压缩机61的回路。 
冷却介质是临界压力内使用的冷却介质，例如氟利昂冷却介质使用R134a。此外，还可以为临界压强外使用的冷却介质，例如二氧化碳冷却介质。 
控制单元90对商品收纳柜40a、40b、40c根据冷却加热的运转模式进行冷却或者加热的控制。如图5所示，在内部具有CPU、存储器，与由运转模式设定开关91的设定决定的冷却加热的运转模式相应地进行冷却介质回路的电磁阀开闭等控制。运转模式中，将商品收纳柜40a、40b、40c的冷却或者加热的运转用C、H表示，从商品收纳柜的左侧按照40a、40b、40c的顺序，例如，全部冷却的情况下记为CCC模式，只对左侧的商品收纳柜40a加热的情况下记为HCC模式。此外，控制单元90对柜内温度传感器Ta、Tb、Tc检测到的温度与预先设定的温度进行比较，进行压缩机61的运转停止，以及通过对冷凝器电磁阀68、柜内热交换入口电磁阀70a、70b、70c、柜内热交换出口电磁阀72b、72c、加热入口电磁阀68b、68c、加热出口电磁阀83b、83c等进行开闭，控制在商品收纳柜40a、40b、40c内的热交换器中流动的冷却介质，将柜内温度维持在设定温度内的热循环运转。 
该结构下通过运转模式设定开关91的操作将运转模式设定为CCC模式时，控制单元90打开冷凝器电磁阀68、柜内热交换入口电磁阀70a、70b、70c、柜内热交换出口电磁阀72b、72c，关闭加热入口电磁阀68b、68c、加热出口电磁阀83b、83c。图6中如箭头所示用压缩机61压缩的高温冷却介质和冷冻机油，使用冷凝器62冷凝成为液体，用膨胀器63膨胀成为低温的气液两相流，用分配器64分配给三方后流入柜内热交换器65a、65b、65c。流入的冷却介质在柜内热交换器65a、65b、65c蒸发，将商品收纳柜40a、40b、40c冷却。另一方面，流入柜内热交换器65a、65b、65c的冷冻机油，不滞留地从上方流向下方，与冷却介质一起在汇聚器67汇聚，通过贮留液体冷却介质的气液分离器69进行气液分离后返回压缩机61。其中，在该冷却运转中，用控制装置90通过柜内温度传感器Ta、Tb、Tc的热循环运转将柜内温度控制为适当温度。 
接着，通过运转模式设定开关91的操作将运转模式设定为对左侧的1个室40a冷却，对中间、右侧的2个室40b、40c加热的CHH模式时，控制单元90打开加热入口电磁阀68b、68c、加热出口电磁阀83b、83c、柜内热交换入口电磁阀70a，关闭冷凝器电磁阀68、柜内热交换入口电磁阀70b、70c、柜内热交换出口电磁阀72b、72c。图7中如箭头所示，由压缩机61压缩的高温冷却介质和冷冻机油，通过加热入口电磁阀68b、68c分流，流入柜内热交换器65b、65c。流入的冷却介质被冷凝，对商品收纳柜40b、40c加热，通过加热出口电磁阀83b、83c汇聚，在辅助热交换器76进一步冷凝，流入膨胀器79。另一方面，流入柜内热交换器65b、65c的冷冻机油，不滞留在热交换器内地从上方流向下方，和冷却介质一起通过加热出口电磁阀83b、83c汇聚，经由辅助热交换器76流入膨胀器79。流入膨胀器79的冷却介质和冷冻机油，经过分流器64、柜内热交换入口电磁阀70a流入柜内热交换器65a。流入柜内热交换器65a的冷却介质，在柜内热交换器65a中蒸发对商品收纳柜40a冷却，和冷冻机油一起经过汇聚器67、气液分离器69返回压缩机61。该热泵运转也如前所述通过热循环运转将柜内维持为适当的温度。 
如上所述，因为在冷却运转和加热运转时，柜内热交换器65a、65b、 65c内流过同一方向的冷却介质和冷冻机油，冷冻机油不滞留在热交换器内，循环冷却介质回路的结果，能够实现抑制压缩机的高温异常、可靠性较高的压缩机的运转。 
产业上的利用可能性 
如上所述，本发明的自动售货机适合对装入罐、瓶、软包装、PET瓶等容器的饮料等商品通过冷却介质回路冷却或者加热。 

Claims (2)

1.一种自动售货机，具有多个冷却加热兼用的商品收纳柜(40a、40b、40c)，根据冷却加热的运转模式有选择地对商品收纳柜(40a、40b、40c)进行冷却或加热，该自动售货机的特征在于：
具备冷却介质循环回路(60A)和加热冷却循环回路(60B)，其中
该冷却介质循环回路(60A)包括：对冷却介质进行压缩的压缩机(61)；
设置在柜外、使从该压缩机(61)经由冷凝器电磁阀(68)供给的冷却介质冷凝的冷凝器(62)；使冷却介质膨胀的膨胀器(63)；向各商品收纳柜(40a、40b、40c)内分配冷却介质的分配器(64)；分别利用从该分配器(64)经由柜内入口电磁阀(70a、70b、70c)被供给的冷却介质，对所述各商品收纳柜(40a、40b、40c)内进行冷却或加热的多个柜内热交换器(65a、65b、65c)；使冷却介质从该柜内热交换器(65a、65b、65c)经过柜内出口电磁阀(72b、72c)后汇聚并返回到所述压缩机(61)的汇聚器(67)；和气液分离器(69)，
该加热冷却循环回路(60B)，从所述压缩机(61)通过加热入口电磁阀(68b、68c)与柜内热交换器(65c、65b)连接，从柜内热交换器(65c、65b)通过加热出口电磁阀(83b、83c)经过辅助热交换器(76)和膨胀器(79)与分配器(64)连接，从分配器(64)通过柜内热交换入口电磁阀(70a)与柜内热交换器(65a)连接，经过汇聚器(67)和气液分离器(69)返回压缩机(61)，
所述辅助热交换器(76)用于在加热运转时排出不需要的冷凝热，所述柜内热交换器(65b、65c)作为蒸发器和冷凝器兼用于冷却、加热，
按照冷却介质入口和冷却介质出口分别位于上部和下部的方式，固定所述柜内热交换器(65b、65c)的配管，
按照所述柜内热交换器(65b、65c)作为蒸发器使用时在所述柜内热交换器(65b、65c)中流动的冷却介质的流动方向和所述柜内热交换器(65b、65c)作为冷凝器使用时在所述柜内热交换器(65b、65c)中流动的冷却介质的流动方向相同的方式连接配管。
2.如权利要求1所述的自动售货机，其特征在于：
除所述冷却介质循环回路外，还设置有：
经由与所述冷凝器电磁阀并列连接的加热入口电磁阀，将所述压缩机的冷却介质出口与所述柜内入口电磁阀和所述柜内热交换器之间结合的加热入口配管；和
从所述柜内热交换器和所述柜内出口电磁阀之间经由加热出口电磁阀和膨胀器连接到所述分配器的加热出口配管。
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