JP2010159896A - 冷媒回路装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒートポンプとしての機能を有する冷媒回路においても異物の除去を良好に行うことにより、膨張機構等において冷媒詰まりを抑制し、熱交換効率の向上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を順次接続して構成した主回路２０と、圧縮させた冷媒を分岐させて導入し、加熱対象となる室に配設された庫内熱交換器２４に供給する分岐導入経路３０と、庫内熱交換器２４で凝縮した冷媒を導入してガスクーラ４１に供給する放熱経路４０と、ガスクーラ４１で放熱した冷媒を主回路２０に戻すようにした戻り経路５０と、ガスクーラ４１で放熱した冷媒を断熱膨張させるための第２キャピラリーチューブ５２とを備えた冷媒回路装置において、第２キャピラリーチューブ５２に供給される冷媒の通過域に配設され、かつ該冷媒に混入する異物を除去する第２ストレーナＳ２を備えたものである。
【選択図】 図３

Description

本発明は、冷媒回路装置に関し、より詳細には、例えば自動販売機等に適用される冷媒回路装置に関する。

従来、例えば自動販売機等に適用される冷媒回路装置として、庫内熱交換器、圧縮機、庫外熱交換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た冷媒回路を有するものが知られている。

庫内熱交換器は、自動販売機の商品収容庫の内部に配設されている。この庫内熱交換器は、例えば通過する冷媒が蒸発することにより、商品収容庫の内部空気を冷却するものである。

圧縮機は、自動販売機本体内であって商品収容庫の外部となる個所、例えば機械室に配設されており、庫内熱交換器で蒸発した冷媒を吸引し、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、圧縮機と同様に自動販売機本体内であって商品収容庫の外部となる個所（機械室等）に配設されている。この庫外熱交換器は、通過する冷媒が凝縮することにより、周囲空気を加熱、すなわち周囲空気に放熱するものである。

膨張機構は、圧縮機及び庫外熱交換器と同様に自動販売機本体内であって商品収容庫の外部となる個所（機械室等）に配設されている。この膨張機構は、庫外熱交換器で凝縮した冷媒を減圧して断熱膨張させるためのものである。

このような冷媒回路においては、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とになる。これにより庫内熱交換器が配設された商品収容庫の内部空気は冷却されることになる。

そして、このような冷媒回路においては、庫外熱交換器で凝縮した冷媒の通過域、すなわち庫外熱交換器と膨張機構との間の冷媒配管に、冷媒の混入する異物や水分を除去するためのストレーナが配設されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平５−２５８１６４号公報

ところで、近年、ヒートポンプとしての機能を有する冷媒回路を備えた冷媒回路装置が知られている。すなわち、庫内熱交換器、圧縮機、庫外熱交換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た主回路に、分岐導入経路、放熱経路及び戻り経路が接続された冷媒回路を有したものである。

分岐導入経路は、圧縮機で圧縮させた冷媒を分岐させて導入し、主回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導入した冷媒を供給し、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ためのものである。放熱経路は、庫内熱交換器で凝縮した冷媒を導入してガスクーラに供給し、該ガスクーラにて該冷媒を周囲空気と熱交換させて放熱させるためのものである。戻り経路は、ガスクーラで放熱した冷媒を導入し、主回路の庫内熱交換器の上流に戻すためのものである。

このようなヒートポンプとしての機能を有する冷媒回路を備えた冷媒回路装置においても異物等の除去を行うためにストレーナが配設されることが好ましい。そこで、上述した特許文献１に提案されているストレーナを適用すると、主回路を通過する冷媒、すなわち庫外熱交換器で凝縮した冷媒については、異物や水分の除去を行うことができるが、分岐導入経路、放熱経路及び戻り経路に冷媒を通過させる場合には、かかる冷媒への異物等の除去が行えず、結果として膨張機構等において冷媒詰まりが生じてしまう虞れがあり、熱交換効率の低下を招来していた。

本発明は、上記実情に鑑みて、ヒートポンプとしての機能を有する冷媒回路においても異物の除去を良好に行うことにより、膨張機構等において冷媒詰まりを抑制し、熱交換効率の向上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。

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、かつ供給された冷媒を蒸発させて該室の内部雰囲気を冷却する庫内熱交換器と、前記庫内熱交換器にて蒸発させた冷媒を吸引して圧縮する圧縮機と、前記圧縮機で圧縮させた冷媒を導入して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回路と、前記圧縮機で圧縮させた冷媒を分岐させて導入し、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導入した冷媒を供給し、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分岐導入経路と、前記庫内熱交換器で凝縮した冷媒を導入してガスクーラに供給し、該ガスクーラにて該冷媒を周囲空気と熱交換させて放熱させる放熱経路と、前記ガスクーラで放熱した冷媒を導入し、前記主回路の庫内熱交換器の上流に戻すようにした戻り経路と、前記庫外熱交換器で凝縮した冷媒及び前記ガスクーラで放熱した冷媒の少なくとも一方を断熱膨張させ、断熱膨張させた冷媒を前記庫内熱交換器に送出するための膨張機構とを備えた冷媒回路装置において、前記膨張機構に供給される冷媒の通過域に配設され、かつ該冷媒に混入する異物を除去する異物除去部材を備えたことを特徴とする。

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、前記庫外熱交換器で凝縮して前記膨張機構に送出される冷媒の通過域に、水分を除去する水分除去部材を配設したことを特徴とする。

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１及び請求項２において、前記膨張機構は、前記主回路において前記庫外熱交換器の下流側に配設され、該庫外熱交換器で凝縮させた冷媒を断熱膨張させる第１キャピラリーチューブと、前記第２冷媒回路において前記ガスクーラの下流側に配設され、該ガスクーラで放熱させた冷媒を断熱膨張させる第２キャピラリーチューブとを備えて成り、前記異物除去部材は、前記ガスクーラと前記第２キャピラリーチューブとの間に配設したことを特徴とする。

また、本発明の請求項４に係る冷媒回路装置は、上述した請求項３において、前記庫外熱交換器と前記第１キャピラリーチューブとの間に、水分除去と異物除去とを行うための除去部材を配設したことを特徴とする。

本発明の冷媒回路装置によれば、異物除去部材が、膨張機構に供給される冷媒の通過域に配設され、かつ該冷媒に混入する異物を除去するので、ヒートポンプとしての機能を有する冷媒回路においても異物の除去を良好に行うことにより、膨張機構において冷媒詰まりを抑制し、熱交換効率の向上を図ることができるという効果を奏する。

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。

図１は、本発明の実施の形態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。

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。

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（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。

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、上側の扉は商品を補充する際に開閉するものである。

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。

図３は、本発明の実施の形態である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、主回路２０、分岐導入経路３０、放熱経路４０及び戻り経路５０からなる冷媒回路１０を備えて構成してある。

主回路２０は、圧縮機２１、庫外熱交換器２２、第１キャピラリーチューブ２３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り、内部に冷媒（例えばＲ１３４ａ）が封入してある。

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。

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、通過する冷媒を凝縮させるものである。より詳細に説明すると、圧縮機２１で圧縮され、かつ吐出口から吐出されて冷媒配管２５を通じて送出された冷媒を周囲空気と熱交換させて凝縮させるものである。

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、高圧側電磁弁２６１が設けてある。かかる高圧側電磁弁２６１は、開閉可能な弁体であり、図示せぬ制御部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。

第１キャピラリーチューブ２３は、図２にも示すように圧縮機２１及び庫外熱交換器２２と同様に機械室９に配設してある。この第１キャピラリーチューブ２３は、通過する冷媒を減圧して断熱膨張させるものである。

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の構造については後述する。

これら庫内熱交換器２４と第１キャピラリーチューブ２３とを接続する冷媒配管２５は、その途中に配設された分配器２７により３つに分岐され、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。上記分配器２７の構成については後述する。

また、この冷媒配管２５においては、分配器２７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低圧側電磁弁２６２，２６３，２６４が設けてある。低圧側電磁弁２６２，２６３，２６４は、開閉可能な弁体であり、制御部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。

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は、途中の第１合流点Ｐ１で合流し、更に右庫内熱交換器２４ａの出口側に接続された冷媒配管２５は、第２合流点Ｐ２で合流し、アキュムレータ２８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２８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ためのものである。

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には、それぞれ第１合流点Ｐ１の上流側に帰還用電磁弁２６５，２６６が配設してある。かかる帰還用電磁弁２６５，２６６は、開閉可能な弁体であり、図示せぬ制御部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。

分岐導入経路３０は、圧縮機２１と高圧側電磁弁２６１との経路の途中の高圧側分岐点Ｐ３から分岐し、その途中でさらに分岐して、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分岐配管３１により構成された経路である。この分岐導入経路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。ここで、中庫内熱交換器２４ｂ及び左庫内熱交換器２４ｃの入口側の冷媒配管２５においては、各分岐配管３１（各分岐導入経路３０）との合流個所よりも上流側の経路、すなわち各合流個所とその上流にある低圧側電磁弁２６３，２６４との間の経路には、逆止弁２６７，２６８が設けてある。

かかる分岐導入経路３０においては、分岐個所の下流側にそれぞれ分岐電磁弁３２１，３２２が設けてある。分岐電磁弁３２１，３２２は、開閉可能な弁体であり、制御部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。

つまり、中庫内熱交換器２４ｂ及び左庫内熱交換器２４ｃは、分岐導入経路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。

放熱経路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３合流点Ｐ４で合流し、庫外熱交換器２２に隣接する態様で配設されたガスクーラ４１の入口側に接続された放熱配管４２により構成された経路である。この放熱経路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ガスクーラ４１に供給するためのものである。かかる放熱経路４０により冷媒が供給されたガスクーラ４１では、該冷媒と周囲空気との間で熱交換が行われ、該冷媒が放熱する。すなわち、放熱経路４０は、庫内熱交換器２４で凝縮した冷媒を導入してガスクーラ４１に供給し、該ガスクーラ４１にて該冷媒を周囲空気と熱交換させて放熱させるものである。

このような放熱経路４０を構成する放熱配管４２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３合流点Ｐ４に至る途中に、それぞれ逆止弁４３１，４３２が設けてある。

戻り経路５０は、ガスクーラ４１の出口側に接続され、かつ主回路２０を構成する冷媒配管２５、すなわち第１キャピラリーチューブ２３と分配器２７との間の冷媒配管２５の第４合流点Ｐ５に接続する戻り配管５１により構成された経路である。

この戻り経路５０を構成する戻り配管５１の途中には第２キャピラリーチューブ５２が設けてある。この第２キャピラリーチューブ５２は、通過する冷媒を減圧して断熱膨張させるものである。

上記冷媒回路１０においては、３つのストレーナ、すなわち第１ストレーナＳ１、第２ストレーナＳ２及び第３ストレーナＳ３が配設してある。第１ストレーナＳ１は、主回路２０における庫外熱交換器２２と第１キャピラリーチューブ２３との間の冷媒配管２５に配設してある。かかる第１ストレーナＳ１は、水分除去を行うための乾燥剤を有しているとともに、異物除去を行うためのフィルタを有しており、該冷媒配管２５を通過する冷媒の水分除去及び異物除去を行う除去部材である。

第２ストレーナＳ２は、戻り経路５０における戻り配管５１、すなわちガスクーラ４１と第２キャピラリーチューブ５２との間の戻り配管５１に配設してある。かかる第２ストレーナＳ２は、異物除去を行うためのフィルタを有しており、該冷媒配管２５を通過する冷媒の異物除去のみを行う異物除去部材である。

第３ストレーナＳ３は、主回路２０における圧縮機２１の吐出口側の冷媒配管２５に配設してある。かかる第３ストレーナＳ３は、異物除去を行うためのフィルタを有しており、該冷媒配管２５を通過する冷媒の異物除去を行う異物除去部材である。尚、本実施の形態では、圧縮機２１の吐出口側に接続された冷媒配管２５にも第３ストレーナＳ３を配設してあるが、かかるストレーナは必須ではなく、冷媒回路装置の適用条件等に応じて適宜設置すればよい。

また、冷媒回路１０を構成する分配器２７は、第１キャピラリーチューブ２３及び第２キャピラリーチューブ５２の下流側に設けられており、第１キャピラリーチューブ２３で断熱膨張された冷媒、あるいは第２キャピラリーチューブ５２で断熱膨張された冷媒を分岐させるものである。

このような分配器２７は、図４に示すように、冷媒入口となる導入開口２７１が下方側に位置する一方、冷媒出口となる分岐開口２７２がそれぞれ導入開口２７１よりも上方側に位置している。そして、分岐開口２７２のそれぞれの高さレベルを略同一にしてある。

上記庫内熱交換器２４（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）は、図５〜９に示すように、伝熱管２４１と、フィン部材２４２と、閉塞部材２４３とを備えて構成してある。

伝熱管２４１は、蛇行状に屈曲されて成るもので、冷媒の流路を構成するものである。フィン部材２４２は、伝熱管２４１に挿通される態様で配設された一対の側板２４４の間に、それぞれが平行に並設してある。ここで、図６に示すように、一対の側板２４４には、伝熱管２４１を挿通させるための孔２４５が形成してあり、かかる孔２４５を伝熱管２４１が挿通することになるが、伝熱管２４１が挿通した後も該孔２４５により開口２４５ａが形成されている。

閉塞部材２４３は、側板２４４に形成された孔２４５を閉塞するためのものである。より詳細に説明すると、図７に示すように、樹脂材により形成された板状部材に、貫通孔２４３ａ及びスリット２４３ｂが形成されて成るものである。貫通孔２４３ａは、伝熱管２４１が貫通することを許容するものであり、該伝熱管２４１の外径よりも僅かに大きい内径を有している。スリット２４３ｂは、隣接する貫通孔２４３ａを接続するものである。また、伝熱管２４１の入口及び出口に対応する部位には、係合溝２４３ｃが形成してある。

かかる閉塞部材２４３は、図８に示すように、伝熱管２４１が貫通孔２４３ａを貫通する態様で、側板２４４の外周面に配設してある。かかる閉塞部材２４３により、側板２４４の孔２４５の開口２４５ａが閉塞されている。

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。

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、分岐電磁弁３２１，３２２を閉成させ、高圧側電磁弁２６１、低圧側電磁弁２６２，２６３，２６４及び帰還用電磁弁２６５，２６６を開成させる。これにより圧縮機２１で圧縮された冷媒は、図９に示すように循環する。

すなわち、圧縮機２１で圧縮された冷媒は、開成する高圧側電磁弁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、第１ストレーナＳ１を通過して、水分及び異物が除去され、その後に第１キャピラリーチューブ２３で断熱膨張する。

第１キャピラリーチューブ２３で断熱膨張して気化した冷媒は、分配器２７で３つに分岐され、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、アキュムレータ２８にて気液分離された後、気相部分が圧縮機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。

次に、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）を行う場合について説明する。この場合、高圧側電磁弁２６１、低圧側電磁弁２６３，２６４及び帰還用電磁弁２６５，２６６を閉成させ、分岐電磁弁３２１，３２２及び低圧側電磁弁２６２を開成させる。これにより圧縮機２１で圧縮された冷媒は、図１０に示すように循環する。

すなわち、圧縮機２１で圧縮された冷媒は、分岐導入経路３０を通過して中庫内熱交換器２４ｂ及び左庫内熱交換器２４ｃに至る。中庫内熱交換器２４ｂ及び左庫内熱交換器２４ｃに至った冷媒は、該熱交換器を通過中に、中庫３ｂ及び左庫３ｃの内部空気とそれぞれ熱交換し、該内部空気に放熱して凝縮する。これにより、中庫３ｂ及び左庫３ｃの内部空気を加熱する。加熱された内部空気は、図示せぬ庫内送風ファンの駆動により、中庫３ｂ及び左庫３ｃのそれぞれの内部を循環し、これにより各商品収容庫３（中庫３ｂ及び左庫３ｃ）に収容された商品は、循環する内部空気に加熱される。

中庫内熱交換器２４ｂ及び左庫内熱交換器２４ｃで凝縮した冷媒は、放熱経路４０を構成する放熱配管４２を通過してガスクーラ４１に至り、該ガスクーラ４１で周囲空気に放熱する。ガスクーラ４１で放熱した冷媒は、第２ストレーナＳ２を通過して異物が除去され、その後に第２キャピラリーチューブ５２で断熱膨張する。

第２キャピラリーチューブ５２で断熱膨張して気化した冷媒は、分配器２７を経由して開成する低圧側電磁弁２６２を通過して右庫内熱交換器２４ａに至り、この右庫内熱交換器２４ａで蒸発して右庫３ａ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、右庫内送風ファンＦ１（図２参照）の駆動により右庫３ａの内部を循環し、これにより右庫３ａに収容された商品は冷却される。右庫内熱交換器２４ａで蒸発した冷媒は、アキュムレータ２８にて気液分離された後、気相部分が圧縮機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。このように冷媒回路１０は、ヒートポンプとしての機能を有している。

以上説明したように、本実施の形態における冷媒回路装置によれば、主回路２０における庫外熱交換器２２と第１キャピラリーチューブ２３との間の冷媒配管２５に配設した第１ストレーナＳ１が、庫外熱交換器で凝縮した冷媒に混入する異物及び水分の除去を行い、ガスクーラ４１と第２キャピラリーチューブ５２との間の戻り配管５１（戻り経路５０）に配設した第２ストレーナＳ２が、ガスクーラ４１で放熱した冷媒に混入する異物の除去を行うので、つまり、第１キャピラリーチューブ２３及び第２キャピラリーチューブ５２に供給される冷媒の通過域に配設されたストレーナが冷媒に混入する異物を除去するので、主回路２０のみに冷媒を循環させる冷却運転（ＣＣＣ運転）の場合のみならず、分岐導入経路３０、放熱経路４０及び戻り経路５０に冷媒を循環させる加熱運転（例えばＨＨＣ運転）の場合にも、ストレーナにより異物の除去が可能になる。これにより、第１キャピラリーチューブ２３や第２キャピラリーチューブ５２での冷媒詰まりの発生を抑制でき、冷媒回路１０における冷媒の循環量を所望の大きさにすることができ、庫内熱交換器２４や庫外熱交換器２２、あるいはガスクーラ４１における熱交換効率を良好なものとすることができる。従って、ヒートポンプとしての機能を有する冷媒回路１０においても異物の除去を良好に行うことにより、第１キャピラリーチューブ２３や第２キャピラリーチューブ５２において冷媒詰まりを抑制し、熱交換効率の向上を図ることができる。

上記冷媒回路装置によれば、第１ストレーナＳ１が、通過する冷媒、庫外熱交換器２２で凝縮した冷媒に混入する水分を除去するので、冷媒回路１０の配管内で残留した水分が凍結して冷媒回路１０の配管の断面積を小さくしてしまい、冷媒詰まり等が生じてしまうことを抑制することができる。これによっても、庫内熱交換器２４における熱交換効率を良好なものとすることができる。

また、上記冷媒回路装置によれば、分配器２７が第１キャピラリーチューブ２３及び第２キャピラリーチューブ５２の下流側に配設してあり、導入開口（冷媒入口）２７１が下方側に位置する一方、分岐開口（冷媒出口）２７２がそれぞれ導入開口２７１よりも上方側に位置し、かつそれぞれの高さレベルを略同一にしてあるので、分配器２７を通過する冷媒は、第１キャピラリーチューブ２３、あるいは第２キャピラリーチューブ５２で断熱膨張して気化したものである。そのため、重力等の影響を受けることがなく、分岐開口２７２のそれぞれの高さレベルを略同一にしていることから均一に冷媒を分配させることが可能になる。特に、気化した冷媒を分配するので、液相冷媒を分配するのに比べて分岐開口２７２の高さを厳密に等しくする必要がない。従って、必ずしも水平個所に設置されるわけではない自動販売機にも良好に適用することができ、各庫内熱交換器２４に対して冷媒を均等に分配することができる。

更に、分配器２７の導入開口２７１が下方側であって、分岐開口２７２が上方側に位置することにより、低圧側電磁弁２６２，２６３，２６４を配設される高さレベルが規定されていても、該低圧側電磁弁２６２，２６３，２６４の下方域に分配器２７を設置することが可能になり、低圧側電磁弁２６２，２６３，２６４の高さに基づいて上下寸法を決められ、上下寸法を小さくして配置容積の小型化を図ることができる。

また更に、冷媒回路装置によれば、庫内熱交換器２４を構成する閉塞部材２４３が、側板２４４に形成された孔２４５を閉塞するので、庫内熱交換器２４を通過する空気のうち該孔２４５を通じて周囲に流れる空気の量が減少し、結果的に背面ダクトＤを通過し、かつ庫内熱交換器２４のフィン部材２４２間を通過する空気量を増大させることができる。従って、フィン部材２４２間を通過する空気量を増大させて熱交換効率の向上を図ることができる。

以上、本発明の好適な実施の形態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。

上述した実施の形態では、庫外熱交換器で凝縮した冷媒を断熱膨張させる第１キャピラリーチューブ２３と、ガスクーラ４１で凝縮した冷媒を断熱膨張させる第２キャピラリーチューブ５２とにより膨張機構を構成していたが、本発明では、庫外熱交換器で凝縮した冷媒及びガスクーラで放熱した冷媒を断熱膨張させる共通化された膨張機構であっても構わない。

上述した実施の形態では、第１キャピラリーチューブ２３の上流側に水分除去及び異物除去を行うための第１ストレーナＳ１、第２キャピラリーチューブ５２の上流側に異物除去のみを行う第２ストレーナＳ２を配設していたが、本発明においては、膨張機構の上流側、つまり膨張機構に供給される冷媒の通過域に異物除去部材が配設されていればよい。特にこの場合、庫外熱交換器で凝縮した冷媒の通過域に水分除去のみを行う水分除去部材が配設されていることが好ましい。

上述した実施の形態では、閉塞部材２４３は、樹脂材から成る板状部材を加工したものであったが、本発明は、板状部材に限られず、クッション材等から構成されるものであっても構わない。また、板状部材に形成される貫通孔やスリットは一例であり、上述した実施の形態に例示したパターン以外のスリット等が形成されたものであっても構わない。

本発明の実施の形態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。 本発明の実施の形態である冷媒回路装置を概念的に示す概念図である。 図３に示した分配器の構成を示す斜視図である。 図３に示した庫内熱交換器の構造を模式的に示す模式図である。 図５に示した庫内熱交換器の要部を示す斜視図である。 閉塞部材の取り付けを模式的に示す模式図である。 図６に示した庫内熱交換器の要部に閉塞部材を取り付けた状態を示し斜視図である。 ＣＣＣ運転を行う場合の冷媒回路における冷媒の流れを概念的に示す概念図である。 ＨＨＣ運転を行う場合の冷媒回路における冷媒の流れを概念的に示す概念図である。

１０ 冷媒回路
２０ 主回路
２１ 圧縮機
２２ 庫外熱交換器
２３ 第１キャピラリーチューブ
２４ 庫内熱交換器
２４１ 伝熱管
２４２ フィン部材
２４３ 閉塞部材
２４３ａ 貫通孔
２４３ｂ スリット
２４３ｃ 係合溝
２４４ 側板
２４５ 孔
２４５ａ 開口
２５ 冷媒配管
２７ 分配器
２７１ 導入開口
２７２ 分岐開口
３０ 分岐導入経路
３１ 分岐配管
４０ 放熱経路
４１ ガスクーラ
４２ 放熱配管
５０ 戻り経路
５１ 戻り経路
５２ 第２キャピラリーチューブ
Ｄ 背面ダクト
Ｆ１ 右庫内送風ファン
Ｓ１ 第１ストレーナ
Ｓ２ 第２ストレーナ
Ｓ３ 第３ストレーナ

Claims (4)

1. 対象室の内部に配設され、かつ供給された冷媒を蒸発させて該室の内部雰囲気を冷却する庫内熱交換器と、前記庫内熱交換器にて蒸発させた冷媒を吸引して圧縮する圧縮機と、前記圧縮機で圧縮させた冷媒を導入して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回路と、
   前記圧縮機で圧縮させた冷媒を分岐させて導入し、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導入した冷媒を供給し、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分岐導入経路と、
   前記庫内熱交換器で凝縮した冷媒を導入してガスクーラに供給し、該ガスクーラにて該冷媒を周囲空気と熱交換させて放熱させる放熱経路と、
   前記ガスクーラで放熱した冷媒を導入し、前記主回路の庫内熱交換器の上流に戻すようにした戻り経路と、
   前記庫外熱交換器で凝縮した冷媒及び前記ガスクーラで放熱した冷媒の少なくとも一方を断熱膨張させ、断熱膨張させた冷媒を前記庫内熱交換器に送出するための膨張機構と
   を備えた冷媒回路装置において、
   前記膨張機構に供給される冷媒の通過域に配設され、かつ該冷媒に混入する異物を除去する異物除去部材を備えたことを特徴とする冷媒回路装置。
2. 前記庫外熱交換器で凝縮して前記膨張機構に送出される冷媒の通過域に、水分を除去する水分除去部材を配設したことを特徴とする請求項１に記載の冷媒回路装置。
3. 前記膨張機構は、
   前記主回路において前記庫外熱交換器の下流側に配設され、該庫外熱交換器で凝縮した冷媒を断熱膨張させる第１キャピラリーチューブと、
   前記第２冷媒回路において前記ガスクーラの下流側に配設され、該ガスクーラで放熱した冷媒を断熱膨張させる第２キャピラリーチューブと
   を備えて成り、
   前記異物除去部材は、前記ガスクーラと前記第２キャピラリーチューブとの間に配設したことを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の冷媒回路装置。
4. 前記庫外熱交換器と前記第１キャピラリーチューブとの間に、水分除去と異物除去とを行うための除去部材を配設したことを特徴とする請求項３に記載の冷媒回路装置。

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