JP4871070B2 - Cooling and heating device - Google Patents
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Description
本発明は、複数の収納庫を有し、各収納庫を冷却または加熱する冷却加熱装置に関するものである。 The present invention relates to a cooling and heating device that has a plurality of storages and cools or heats each storage.
従来、この種の冷却加熱装置としては、物品を収納する複数の収納部と、各収納部に設けられた第1の熱交換器、収納部外に設けられた第2の熱交換器及び圧縮機を有する冷媒回路とを備え、各第1の熱交換器において冷媒と各収納部の空気とを熱交換させることにより、各収納分に収納された物品を冷却または加熱するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
従来の冷却加熱装置では、一部の収納部に収納された物品を冷却してその他の収納部に収納された物品を加熱する場合に、圧縮機によって流通する冷媒を、第2の熱交換器において放熱させることなく、物品を加熱する収納部に設けられた第1の熱交換器において放熱させ、物品を冷却する収納部に設けられた第1の熱交換器において吸熱させるようになっている。この場合、物品を加熱する収納部に設けられた第1の熱交換器を流通する冷媒は、冷媒との温度差が小さい加熱された収納部の空気と熱交換するために放熱量が少なく、冷媒の放熱量が少なくなることによって物品を冷却する収納部に設けられた第1の熱交換器における冷媒の吸熱量も少なくなり、物品を冷却する収納部の冷却能力が不足するおそれがある。 In the conventional cooling and heating apparatus, when the articles stored in some of the storage units are cooled and the articles stored in the other storage units are heated, the refrigerant circulated by the compressor is used as the second heat exchanger. The heat is dissipated in the first heat exchanger provided in the storage unit for heating the article, and the heat is absorbed in the first heat exchanger provided in the storage part for cooling the article. . In this case, the refrigerant flowing through the first heat exchanger provided in the storage unit for heating the article has a small amount of heat release to exchange heat with the air in the heated storage unit having a small temperature difference from the refrigerant, As the amount of heat released from the refrigerant is reduced, the amount of heat absorbed by the refrigerant in the first heat exchanger provided in the storage unit for cooling the article is also reduced, and the cooling capacity of the storage unit for cooling the article may be insufficient.
また、圧縮機は外部の空気によって常に冷却されており、物品を冷却する収納部に設けられた第1の熱交換器において吸収した熱は、物品を加熱する収納部に供給されることなく、圧縮機からの放熱によって外部に排出されており、熱エネルギーが有効に利用されていない。 Further, the compressor is always cooled by the external air, and the heat absorbed in the first heat exchanger provided in the storage unit for cooling the article is not supplied to the storage unit for heating the article, It is discharged to the outside by heat dissipation from the compressor, and heat energy is not used effectively.
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、冷却能力及び加熱能力の不足を生じることなく、エネルギー効率の向上を図ることのできる冷却加熱装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a cooling and heating apparatus capable of improving energy efficiency without causing shortage of cooling capacity and heating capacity. It is in.
本発明は前記目的を達成するために、物品を収納する収納部と、収納部に設けられた第1の熱交換器、収納部外に設けられた第2の熱交換器及び圧縮機を有する冷媒回路とを備え、第1の熱交換器において冷媒と収納部内の空気とを熱交換することにより、収納部に収納された物品を冷却または加熱するようにした冷却加熱装置において、断熱材によって囲まれるように設けられ、圧縮機が収納される圧縮機収納部と、圧縮機収納部に空気を流通させるための圧縮機用送風機と、圧縮機収納部に外部の空気を流入させる空気流入口と、圧縮機収納部内の空気を流出させる空気流出口と、圧縮機収納部の空気を収納部に供給する空気供給口と、収納部の空気を圧縮機収納部に吸入するための空気吸入口と、空気流入口、空気流出口、空気供給口及び空気吸入口をそれぞれ開閉可能な開閉部材とを備えている。 In order to achieve the above object, the present invention includes a storage unit for storing articles, a first heat exchanger provided in the storage unit, a second heat exchanger and a compressor provided outside the storage unit. In a cooling and heating device comprising a refrigerant circuit and cooling or heating an article stored in the storage unit by exchanging heat between the refrigerant and the air in the storage unit in the first heat exchanger, Compressor housing part that is provided so as to be enclosed, a compressor blower for circulating air through the compressor housing part, and an air inlet through which external air flows into the compressor housing part An air outlet through which the air in the compressor storage part flows out, an air supply port for supplying air from the compressor storage part to the storage part, and an air intake port for sucking air from the storage part into the compressor storage part Air inlet, air outlet, air supply port Fine air inlet and respectively a openable closing member.
これにより、収納部を冷却する場合には、空気流入口及び空気流出口を開放し、空気供給口及び空気吸入口を閉鎖することにより、圧縮機から放出される熱によって加熱された空気が外部に排出されるとともに、収納部を加熱する場合には、空気流入口及び空気流出口を閉鎖し、空気供給口及び空気吸入口を開放することにより、圧縮機から放出される熱によって加熱された空気が収納部に供給されることから、圧縮機から放出される熱が加熱用の熱源として収納部に供給される。 As a result, when the storage portion is cooled, the air inlet and the air outlet are opened, and the air supply port and the air inlet are closed, so that the air heated by the heat released from the compressor is When the storage part is heated, the air inlet and the air outlet are closed, and the air supply port and the air inlet are opened to heat the storage unit. Since air is supplied to the storage unit, heat released from the compressor is supplied to the storage unit as a heat source for heating.
また、本発明は前記目的を達成するために、物品を収納する収納部と、収納部に設けられた第1の熱交換器、収納部外に設けられた第2の熱交換器及び圧縮機を有する冷媒回路とを備え、第1の熱交換器において冷媒と収納部内の空気とを熱交換することにより、収納部に収納された物品を冷却または加熱するようにした冷却加熱装置において、断熱材によって囲まれるように設けられ、圧縮機が収納される圧縮機収納部と、圧縮機収納部に圧縮機と熱交換する空気を流通させるための圧縮機用送風機と、圧縮機収納部に外部の空気を流入させる空気吸入口と、圧縮機収納部内の空気を流出させる空気流出口と、空気吸入口及び空気流出口をそれぞれ開閉可能な開閉部材とを備え、前記収納部に収納された全ての物品を冷却する場合は、圧縮機用送風機を運転させるとともに、開閉部材を開放し、少なくとも一つの収納部に収納された物品を加熱する場合は、圧縮機用送風機の運転を停止させるとともに、開閉部材を閉鎖するようにしている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a storage unit for storing articles, a first heat exchanger provided in the storage unit, a second heat exchanger provided outside the storage unit, and a compressor. In the cooling and heating apparatus, the heat insulation between the refrigerant and the air in the storage unit is performed in the first heat exchanger to cool or heat the article stored in the storage unit. A compressor housing part which is provided so as to be surrounded by the material and which stores the compressor, a compressor blower for circulating air to exchange heat with the compressor in the compressor housing part, and an external to the compressor housing part an air inlet to the air inlet, an air outlet for discharging the air in the compressor housing portion, all provided with a respective openable closing member air inlet and an air outlet, which is received in the receiving portion If you want to cool the goods, compress Causes operate the use blower, opening the closing member, the case of heating an article which is accommodated in at least one housing part, stops the operation of the compressor blower, so that closing the closing member.
これにより、収納部に収納された全ての物品を冷却する場合には、空気流入口及び空気流出口を開放するとともに、圧縮機用送風機を運転することにより、圧縮機から放出される熱によって加熱された空気が外部に排出され、少なくとも一つの収納部に収納された物品を加熱する場合には、空気流入口及び空気流出口を閉鎖するとともに、圧縮機用送風機の運転を停止することにより、圧縮機からの放熱が抑制されることから、圧縮機からの放熱量と同等の熱量が収納部を加熱する際の第1の熱交換器において放出される。 As a result, when all articles stored in the storage section are cooled, the air inlet and the air outlet are opened , and the compressor fan is operated to heat by the heat released from the compressor. When the discharged air is discharged to the outside and the article stored in at least one storage section is heated, the air inlet and the air outlet are closed and the operation of the compressor blower is stopped. Since the heat radiation from the compressor is suppressed, a heat quantity equivalent to the heat radiation quantity from the compressor is released in the first heat exchanger when heating the storage unit.
本発明によれば、物品を加熱する収納部に設けられた第1の熱交換器及び第2の熱交換器において冷媒を確実に放熱させることができるので、物品を冷却する収納部に設けられた第1の熱交換器における冷却能力の不足を解消することが可能となる。 According to the present invention, the refrigerant can be reliably radiated in the first heat exchanger and the second heat exchanger provided in the storage unit that heats the article, so that the refrigerant is provided in the storage unit that cools the article. Moreover, it becomes possible to eliminate the shortage of cooling capacity in the first heat exchanger.
また、本発明によれば、収納部を加熱する場合に、圧縮機から放出される熱を加熱用の熱源として収納部に供給することができるので、エネルギー効率の向上を図ることが可能となる。 In addition, according to the present invention, when the storage unit is heated, heat released from the compressor can be supplied to the storage unit as a heat source for heating, so that energy efficiency can be improved. .
また、本発明によれば、収納部を加熱する場合に、圧縮機から放出される熱を収納部の第1の熱交換器において放出することができるので、エネルギー効率の向上を図ることが可能となる。 Further, according to the present invention, when the storage section is heated, the heat released from the compressor can be released in the first heat exchanger of the storage section, so that it is possible to improve energy efficiency. It becomes.
図1乃至図13は本発明の一実施形態を示すもので、図1は自動販売機の全体斜視図、図2は自動販売機の正面断面図、図3は自動販売機の側面断面図、図4は開口部を閉鎖した状態を示すシャッターの斜視図、図5は開口部を開放した状態を示すシャッターの斜視図、図6は冷媒回路を示す自動販売機の概略構成図、図7は制御系を示すブロック図、図8は第1の収納部、第2の収納部及び第3の収納部を全て冷却する場合を示す自動販売機の概略構成図、図9は第1の収納部を加熱するとともに、第2の収納部及び第3の収納部を冷却する場合を示す自動販売機の概略構成図、図10は圧縮機の運転に関するフローチャート、図11は電熱ヒータの運転に関するフローチャート、図12は機械室用送風機に関するフローチャート、図13は第1の収納部及び第2の収納部を加熱するとともに、第3の収納部を冷却する場合を示す自動販売機の概略構成図である。 1 to 13 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an overall perspective view of a vending machine, FIG. 2 is a front sectional view of the vending machine, and FIG. 3 is a side sectional view of the vending machine. 4 is a perspective view of the shutter showing a state where the opening is closed, FIG. 5 is a perspective view of the shutter showing a state where the opening is opened, FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a vending machine showing a refrigerant circuit, and FIG. FIG. 8 is a block diagram showing the control system, FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a vending machine showing a case where the first storage unit, the second storage unit, and the third storage unit are all cooled, and FIG. FIG. 10 is a flow chart relating to the operation of the compressor, FIG. 11 is a flow chart relating to the operation of the electric heater, and FIG. FIG. 12 is a flowchart relating to a machine room blower, FIG. While heating the first housing portion and second housing portion is a schematic diagram of an automatic vending machine showing the case of cooling the third compartment.
この自動販売機は、前面を開口した自動販売機本体10と、自動販売機本体10の前面を開閉する外扉20とを備えている。
This vending machine includes a
自動販売機本体10は、内部を上下に仕切ることにより、上部に商品収納部30が設けられ、下部に機械室40が設けられている。
The
外扉20は、商品サンプルを収納するためのサンプル展示部21、商品選択スイッチ22、硬貨投入口23、紙幣投入口24、返却レバー25、硬貨返却口26及び商品取出口27が前面に設けられている。外扉20は、幅方向一端側が自動販売機本体10の幅方向一端側に回転自在に支持されている。
The
商品収納部30は、上面側、背面側、底面側及び左右両側面側が断熱材31によって形成され、商品収納部30の前面側は、断熱性の内扉32によって開閉されるようになっている。また、商品収納部30は、断熱性の仕切板33によって左右に仕切られており、第1の収納部30a、第2の収納部30b及び第3の収納部30cが設けられている。第1の収納部30a、第2の収納部30b及び第3の収納部30cには、商品を上下に積み重ねて収納し、下端側から商品を一つずつ搬出可能な複数の商品収納コラム34がそれぞれ設けられている。
The
第1の収納部30aには、第1の収納部30aに収納された商品を冷却するための第1の熱交換器としての第1の蒸発器35aと、第1の収納部30aに収納された商品を加熱するための第1の熱交換器としての第1の放熱器36aと、第1の蒸発器35aまたは第1の放熱器36aを流通する冷媒と熱交換する空気を流通させるための第1の送風機37aと、第1の放熱器36aによる商品の加熱の際に不足する熱量を補うための第1の電熱ヒータ38aとが設けられている。 The first storage unit 30a stores the first evaporator 35a as a first heat exchanger for cooling the product stored in the first storage unit 30a, and the first storage unit 30a. A first heat radiator 36a serving as a first heat exchanger for heating the product, and a first evaporator 35a or a refrigerant flowing through the first heat radiator 36a for circulating air for heat exchange. A first blower 37a and a first electric heater 38a are provided to compensate for the amount of heat that is insufficient when the product is heated by the first radiator 36a.
第2の収納部30bには、第2の収納部30bに収納された商品を冷却するための第1の熱交換器としての第2の蒸発器35bと、第2の収納部30bに収納された商品を加熱するための第1の熱交換器としての第2の放熱器36bと、第2の蒸発器35bまたは第2の放熱器36bを流通する冷媒と熱交換する空気を流通させるための第2の送風機37bと、第2の放熱器36bによる商品の加熱の際に不足する熱量を補うための第2の電熱ヒータ38bとが設けられている。 The second storage unit 30b stores a second evaporator 35b as a first heat exchanger for cooling the product stored in the second storage unit 30b, and the second storage unit 30b. A second heat radiator 36b as a first heat exchanger for heating the product, and a second heat exchanger 35b or a refrigerant flowing through the second heat radiator 36b for circulating air for heat exchange. A second blower 37b and a second electric heater 38b for supplementing the amount of heat that is insufficient when the product is heated by the second radiator 36b are provided.
第3の収納部30cには、第3の収納部30cに収納された商品を冷却するための第1の熱交換器としての第3の蒸発器35cと、第3の蒸発器35cを流通する冷媒と熱交換する空気を流通させるための第3の送風機37cとが設けられている。即ち、第1の収納部30a及び第2の収納部30bは、収納された商品の冷却及び加熱の切り換えが可能となっており、第3の収納部30cは、商品の冷却のみを行うようになっている。 The third storage unit 30c circulates through a third evaporator 35c as a first heat exchanger for cooling the product stored in the third storage unit 30c, and the third evaporator 35c. A third blower 37c is provided for circulating air that exchanges heat with the refrigerant. That is, the first storage unit 30a and the second storage unit 30b can switch between cooling and heating of the stored product, and the third storage unit 30c only cools the product. It has become.
機械室40は、外部の空気が内部を流通するように吸気口及び排気口が設けられている。機械室40内には、冷媒を圧縮するための圧縮機41と、機械室40内を流通する空気に廃熱を放出するための第2の熱交換器としての第3の放熱器42と、機械室40内に外部の空気を流通させるための機械室用送風機43が設けられている。また、機械室40内には、第1の収納部30aの下方に設けられ、上面側が断熱材31、前面側、背面側、底面側及び左右両側面側が断熱材40aによって囲まれた圧縮機収納部44が設けられ、圧縮機収納部44に圧縮機41が収納されている。
The
圧縮機41は、第1の圧縮部としての低段側圧縮部41aと第2の圧縮部としての高段側圧縮部41bを有する二段圧縮機からなり、吸入した冷媒を低段側圧縮部41aにおいて圧縮し、低段側圧縮部41aにおいて圧縮された冷媒を更に高段側圧縮部41bにおいて圧縮して吐出するものである。二段圧縮機は、冷媒を二段階に圧縮することから、高い動作圧力及び高い差圧に対応することが可能であり、二酸化炭素等を冷媒として用いた高圧側が高圧となる冷媒回路に適用される。また、圧縮機41は、低段側圧縮部41aの吐出側と高段側圧縮部41bの吸入側が連通管41cによって接続され、連通管41cには、連通管41cを流通する冷媒を冷却するための第4の放熱器41dが設けられている。圧縮機収納部44には、第4の放熱器41dにおいて冷媒と熱交換する空気を流通させるための圧縮機用送風機41eが設けられている。
The
圧縮機収納部44の前面には、吸気口を介して機械室40内に流入した外部の空気の一部を圧縮機収納部44に流入させるための空気流入口44aが設けられ、圧縮機収納部44の側面には、圧縮機収納部44内の空気を機械室40内に流出させるための空気流出口44bが設けられている。また、圧縮機収納部44の上面には、それぞれ第1の収納部30aと連通するように設けられ、圧縮機収納部44の空気を第1の収納部30aに供給するための空気供給口44cと、第1の収納部30aの空気を圧縮機収納部44に吸入するための空気吸入口44dとが設けられている。空気流入口44a、空気流出口44b、空気供給口44c及び空気吸入口44dは、それぞれ開閉部材としてのシャッター45によって開閉するようになっている。シャッター45は、矩形状に形成された複数のシャッター板45aがそれぞれ空気流入口44a、空気流出口44b、空気供給口44c及び空気吸入口44dの開口部に長手方向を軸として回転自在に支持されることにより構成されている。各シャッター板45aは、互いに図示しないリンク機構によって連結されており、制御部からの信号に基づいて駆動する図示しないソレノイドやモータによってリンク機構を駆動することによりシャッター45を開閉するようになっている。各シャッター板45aは、金属製または樹脂製の板状部材に発泡ウレタン等の断熱材45bを貼り付けることにより設けられ、空気流入口44a、空気流出口44b、空気供給口44cまたは空気吸入口44dの開口部を閉鎖したときにシャッター板45aを介しての熱の移動を防止するようになっている。
An air inlet 44a is provided on the front surface of the
また、商品収納部30及び機械室40には、図6に示すような冷媒回路50が構成され、冷媒として二酸化炭素が用いられている。冷媒回路50は、第1の蒸発器35a、第2の蒸発器35b、第3の蒸発器35c、第1の放熱器36a、第2の放熱器36b、圧縮機41、第3の放熱器42、第3の放熱器42から流出する冷媒と圧縮機41に吸入される冷媒とを熱交換するための二重管等からなる内部熱交換器51、冷媒を減圧するための膨張弁やキャピラリチューブ等の第1〜第3の膨張手段52a,52b,52c、冷媒の流路を開閉するための第1〜第6の電磁弁53a,53b,53c,53d,53e,53fとを有し、銅管やステンレス管等によって接続されている。
Further, a refrigerant circuit 50 as shown in FIG. 6 is configured in the
圧縮機41の冷媒吐出側は、互いに並列に第1の放熱器36a及び第2の放熱器36bの冷媒流入側に接続され、第1の放熱器36a及び第2の放熱器36bの冷媒流入側の流路には、それぞれ第1の電磁弁53a及び第2の電磁弁53bが設けられている。第1の放熱器36a及び第2の放熱器36bの冷媒流出側は、第3の放熱器42の冷媒流入側に接続され、第3の放熱器42の冷媒流入側の流路には、圧縮機41の冷媒吐出側が第3の電磁弁53cを介して接続されている。第3の放熱器43の冷媒流出側は、内部熱交換器51の高圧冷媒流入側に接続され、内部熱交換器51の高圧冷媒流出側は、互いに並列に第1の蒸発器35a、第2の蒸発器35b及び第3の蒸発器35cに接続されている。第1の蒸発器35a、第2の蒸発器35b及び第3の蒸発器35cの冷媒流入側の流路には、それぞれ第1の膨張手段52a、第2の膨張手段52b及び第3の膨張手段52cが設けられ、第1の膨張手段52a、第2の膨張手段52b及び第3の膨張手段52cの上流側の流路には、それぞれ第4の電磁弁53d、第5の電磁弁53e及び第6の電磁弁53fが設けられている。第1の蒸発器35a、第2の蒸発器35b及び第3の蒸発器35cの冷媒流出側は、内部熱交換器51の低圧冷媒流入側に接続され、内部熱交換器51の低圧冷媒流出側は、圧縮機41の冷媒吸入側に接続されている。
The refrigerant discharge side of the
また、この自動販売機は、第1の収納部30a、第2の収納部30b及び第3の収納部30cの冷却または加熱温度を調節するための制御部60、信号検知部61及び駆動部62を備えている。 The vending machine also includes a control unit 60, a signal detection unit 61, and a drive unit 62 for adjusting the cooling or heating temperature of the first storage unit 30a, the second storage unit 30b, and the third storage unit 30c. It has.
制御部60は、マイクロコンピュータによって構成され、そのメモリには、圧縮機41、機械室用送風機43、第1の電熱ヒータ38a及び第2の電熱ヒータ38bの運転制御に関するプログラムが記憶されている。
The control unit 60 is constituted by a microcomputer, and a program related to operation control of the
信号検知部61には、第1の収納部30a、第2の収納部30b及び第3の収納部30cのそれぞれの温度を検知するためのサーミスタ等の第1の温度センサ61a、第2の温度センサ61b及び第3の温度センサ61cと、第3の蒸発器35cの冷媒流出側の冷媒の温度を検知するための第4の温度センサ61dが接続され、第1の温度センサ61a、第2の温度センサ61b、第3の温度センサ61c及び第4の温度センサ61dの信号が信号検知部61を介して制御部60に送信される。 The signal detection unit 61 includes a first temperature sensor 61a such as a thermistor for detecting the temperatures of the first storage unit 30a, the second storage unit 30b, and the third storage unit 30c, and a second temperature. The sensor 61b and the third temperature sensor 61c are connected to the fourth temperature sensor 61d for detecting the temperature of the refrigerant on the refrigerant outflow side of the third evaporator 35c, and the first temperature sensor 61a and the second temperature sensor 61c are connected. Signals from the temperature sensor 61b, the third temperature sensor 61c, and the fourth temperature sensor 61d are transmitted to the control unit 60 via the signal detection unit 61.
駆動部62には、圧縮機41、機械室用送風機43、第1の電熱ヒータ38a及び第2の電熱ヒータ38bが接続され、駆動部62は制御部60からの信号に基づいて圧縮機41、機械室用送風機43、第1の電熱ヒータ38a、第2の電熱ヒータ38bに駆動信号を送信するようになっている。
The drive unit 62 is connected to the
以上のように構成された自動販売機において、第1の収納部30a、第2の収納部30b及び第3の収納部30cの全てにおいて冷却を行う場合を図8に基づいて説明する。第1の電磁弁53a及び第2の電磁弁53bを閉鎖し、第3の電磁弁53c、第4の電磁弁53d、第5の電磁弁53e及び第6の電磁弁53fを開放し、空気流入口44a及び空気流出口44bを開放し、空気供給口44c及び空気吸入口44dを閉鎖し、第1の送風機37a、第2の送風機37b、第3の送風機37c、圧縮機41、圧縮機用送風機41e及び機械室用送風機43の運転を行う。
In the vending machine configured as described above, a case where cooling is performed in all of the first storage unit 30a, the second storage unit 30b, and the third storage unit 30c will be described with reference to FIG. The first solenoid valve 53a and the second solenoid valve 53b are closed, the
圧縮機41から吐出された冷媒は、第3の電磁弁53c、第3の放熱器42、内部熱交換器51の高圧側を順次流通し、分岐されて第4の電磁弁53d、第5の電磁弁53e及び第6の電磁弁53fが設けられた流路に流入する。第4の電磁弁53dが設けられた流路を流通する冷媒は、第1の膨張手段52a、第1の蒸発器35aを流通して内部熱交換器51の低圧側に流入し、第5の電磁弁53eが設けられた流路を流通する冷媒は、第2の膨張手段52b、第2の蒸発器35bを流通して内部熱交換器51の低圧側に流入し、第6の電磁弁53fが設けられた流路を流通する冷媒は、第3の膨張手段52c、第3の蒸発器35cを流通して内部熱交換器51の低圧側に流入し、内部熱交換器51の低圧側から流出した冷媒は、圧縮機41に吸入される。
The refrigerant discharged from the
このとき、圧縮機収納部44には、圧縮機用送風機43によって空気流入口44aから外部の空気が流入し、空気流出口44bから機械室40内に排出される。これにより、圧縮機41の低段側圧縮部41aから吐出された冷媒は、第4の放熱器41dにおいて外部から流入した空気と熱交換して冷却される。
At this time, outside air flows into the
次に、第1の収納部30aにおいて加熱を行い、第2の収納部30b及び第3の収納部30cにおいて冷却を行う場合を図9に基づいて説明する。第2の電磁弁53b、第3の電磁弁53c及び第4の電磁弁53dを閉鎖し、第1の電磁弁53a、第5の電磁弁53e及び第6の電磁弁53fを開放し、空気流入口44a及び空気流出口44bを閉鎖し、空気供給口44c及び空気吸入口44dを開放し、第1の送風機37a、第2の送風機37b、第3の送風機37c、圧縮機41、圧縮機用送風機41e及び機械室用送風機43の運転を行う。
Next, a case where heating is performed in the first storage unit 30a and cooling is performed in the second storage unit 30b and the third storage unit 30c will be described with reference to FIG. The second solenoid valve 53b, the
圧縮機41から吐出された冷媒は、第1の電磁弁53a、第1の放熱器36a、第3の放熱器42、内部熱交換器51の高圧側を流通し、分岐されて第5の電磁弁53e及び第6の電磁弁53fが設けられた流路に流入する。第5の電磁弁53eが設けられた流路を流通する冷媒は、第2の膨張手段52b、第2の蒸発器35bを流通して内部熱交換器51の低圧側に流入し、第6の電磁弁53fが設けられた流路を流通する冷媒は、第3の膨張手段52c、第3の蒸発器35cを流通して内部熱交換器51の低圧側に流入し、内部熱交換器51の低圧側から流出した冷媒は、圧縮機41に吸入される。
The refrigerant discharged from the
このとき、第1の収納部30aにおいて、第1の放熱器36aを流通する冷媒の温度と第1の放熱器36aを流通する冷媒と熱交換する空気の温度との温度差は小さいため、第2の蒸発器35b及び第3の蒸発器35cにおいて必要な吸熱量と同等の熱量を第1の放熱器36aにおいて放熱させることができない。しかし、第1の放熱器36aを流通した冷媒は、第3の放熱器42においても放熱するため、冷媒の放熱量不足が解消され、第2の蒸発器35b及び第3の蒸発器35cにおいて十分に吸熱させることができ、冷却能力の不足を防止することが可能となる。 At this time, in the first storage portion 30a, the temperature difference between the temperature of the refrigerant flowing through the first radiator 36a and the temperature of the air exchanging heat with the refrigerant flowing through the first radiator 36a is small. The first heat radiator 36a cannot dissipate heat equivalent to the heat absorption necessary for the second evaporator 35b and the third evaporator 35c. However, since the refrigerant flowing through the first radiator 36a also dissipates heat in the third radiator 42, the shortage of the amount of heat released from the refrigerant is solved, and the second evaporator 35b and the third evaporator 35c are sufficient. It is possible to prevent the cooling capacity from being insufficient.
また、圧縮機収納部44には、空気流入口44a及び空気流出口44bが閉鎖され、空気供給口44c及び空気吸入口44dが開放されているので、外部の空気が流入して圧縮機41から放出される熱が排出されることはなく、圧縮機41から放出される熱は第1の収納部30aに供給される。これにより、圧縮機41から放出される熱を、第1の収納部30aにおける加熱に用いることが可能となる。
In addition, since the air inlet 44 a and the
このときの圧縮機41及び第1の電熱ヒータ38aの運転制御に関する制御部60の動作を図10及び図11のフローチャートを用いて説明する。
The operation of the control unit 60 relating to the operation control of the
第3の温度センサ61cの検出温度T3が所定の設定温度T3L以下となると(ステップS11)、圧縮機41の運転を停止し(ステップS12)、第3の温度センサ61cの検出温度T3が所定の設定温度T3H(T3L≦T3H)より高くなると(ステップS13)、圧縮機41を運転する(ステップS14)。
When the detected temperature T3 of the third temperature sensor 61c is equal to or lower than the predetermined set temperature T3L (step S11), the operation of the
また、第1の温度センサ61aの検出温度T1が所定の設定温度T1L以下となると(ステップS21)、第1の電熱ヒータ38aに通電し(ステップS22)、第1の温度センサ61aの検出温度T1が所定の設定温度T1H(T1L≦T1H)より高くなると(ステップS23)、第1の電熱ヒータ38aの通電を停止する(ステップS24)。 Further, when the detected temperature T1 of the first temperature sensor 61a becomes equal to or lower than a predetermined set temperature T1L (step S21), the first electric heater 38a is energized (step S22), and the detected temperature T1 of the first temperature sensor 61a is detected. Becomes higher than a predetermined set temperature T1H (T1L ≦ T1H) (step S23), the energization of the first electric heater 38a is stopped (step S24).
これにより、圧縮機41は、冷却する第2の収納庫30b及び第3の収納庫30cの温度に基づいて運転が制御される。また、加熱する第1の収納庫30aにおいて、商品を加熱するための熱量が不足する場合には、第1の電熱ヒータ38aの熱量によって補われる。
Thereby, the operation of the
また、図12のフローチャートに示すように、第4の温度センサ61dの検出温度T4が所定の設定温度T4L以下となると(ステップS31)、機械室用送風機43の運転を停止し(ステップS32)、第4の温度センサ61dの検出温度T4が所定の設定温度T4H(T4L≦T4H)より高くなると(ステップS33)、機械室用送風機43を運転する(ステップS34)。
As shown in the flowchart of FIG. 12, when the detected temperature T4 of the fourth temperature sensor 61d is equal to or lower than a predetermined set temperature T4L (step S31), the operation of the
これにより、第3の蒸発器35cにおいて所定の冷却能力を保持するとともに、機械室用送風機43の運転に関する消費電力量を低減することが可能となる
また、第1の収納部30a及び第2の収納部30bにおいて加熱を行い、第3の収納部30cにおいて冷却を行う場合には、図13に示すように、第3の電磁弁53c、第4の電磁弁53d及び第5の電磁弁53eを閉鎖し、第1の電磁弁53a、第2の電磁弁53b及び第6の電磁弁53fを開放し、空気流入口44a及び空気流出口44bを閉鎖し、空気供給口44c及び空気吸入口44dを開放し、第1の送風機37a、第2の送風機37b、第3の送風機37c、圧縮機41、圧縮機用送風機41e及び機械室用送風機43の運転を行う。
This makes it possible to maintain a predetermined cooling capacity in the third evaporator 35c and to reduce the power consumption related to the operation of the
このように、本実施形態の自動販売機によれば、加熱を行う第1の収納部30aに設けられた第1の放熱器36aにおいて放熱した冷媒を第3の放熱器42に流入させ、第3の放熱器42において放熱した冷媒を、冷却を行う第2の収納部30b及び第3の収納部30cにそれぞれ設けられた第2の蒸発器35b及び第3の蒸発器35cに流入させるようにしたので、加熱を行う第1の収納部30aに設けられた第1の放熱器36a及び第3の放熱器42において圧縮機41から吐出された冷媒を確実に放熱させることができ、冷却を行う第2の収納部30b及び第3の収納部30cにそれぞれ設けられた第2の蒸発器35b及び第3の蒸発器35cにおける冷却能力の不足を解消することが可能となる。
As described above, according to the vending machine of the present embodiment, the refrigerant radiated in the first radiator 36a provided in the first storage unit 30a to be heated is caused to flow into the third radiator 42, The refrigerant radiated by the third radiator 42 is caused to flow into the second evaporator 35b and the third evaporator 35c provided in the second storage portion 30b and the third storage portion 30c for cooling, respectively. As a result, the refrigerant discharged from the
また、圧縮機41から吐出された冷媒を、第1の放熱器36a及び第2の放熱器36bのそれぞれに流入させる流路と、第1の放熱器36a及び第2の放熱器36bから流出する冷媒を第3の放熱器42に流入させる流路と、圧縮機41から吐出された冷媒を第1の放熱器36a及び第2の放熱器36bに流入させることなく第3の放熱器42に流入させる流路と、各流路をそれぞれ開閉する第1の電磁弁53a、第2の電磁弁53b及び第3の電磁弁53cとを有し、第1の電磁弁53a,第2の電磁弁53b及び第3の電磁弁53cを開閉することにより、第1の放熱器36a及び第2の放熱器36bから流出した冷媒を第3の放熱器42に流入させるようにしたので、簡単な構成によって第1の放熱器36a及び第2の放熱器36bから流出した冷媒を第3の放熱器42に流入させることができ、製造コストの低減を図ることが可能となる。
Further, the refrigerant discharged from the
また、圧縮機41を、断熱材31,40aに囲まれるように設けられた圧縮機収納部44に配置し、圧縮機収納部44に、外部の空気を流入させるための空気流入口44aと、圧縮機収納部44内の空気を流出させる空気流出口44bと、圧縮機収納部44内の空気を第1の収納部30aに供給するための空気供給口44cと、第1の収納部30aの空気を圧縮機収納部44に吸入するための空気吸入口44dを設け、空気流入口44a、空気流出口44b、空気供給口44c及び空気吸入口44dをそれぞれ開閉するシャッター45と、圧縮機収納部44に空気を流通させるための圧縮機用送風機41eとを備えたので、第1の収納部30a、第2の収納部30b及び第3の収納部30cを全て冷却する場合には、空気流入口44a及び空気流出口44bを開放し、空気供給口44c及び空気吸入口44dを閉鎖することにより、圧縮機41から放出される熱によって加熱された空気を廃熱として外部に排出することができるとともに、少なくとも第1の収納部30aを加熱して、その他を冷却する場合には、空気流入口44a及び空気流出口44bを閉鎖し、空気供給口44c及び空気吸入口44dを開放することにより、圧縮機41から放出される熱によって加熱された空気を加熱用の熱源として第1の収納部30aに供給することができ、エネルギー効率の向上を図ることが可能となる。 Further, the compressor 41 is disposed in a compressor storage portion 44 provided so as to be surrounded by the heat insulating materials 31 and 40a, and an air inlet 44a for allowing external air to flow into the compressor storage portion 44, An air outlet 44b through which air in the compressor storage section 44 flows out, an air supply port 44c for supplying the air in the compressor storage section 44 to the first storage section 30a, and the first storage section 30a An air inlet 44d for sucking air into the compressor housing 44 is provided, and a shutter 45 that opens and closes the air inlet 44a, the air outlet 44b, the air supply port 44c, and the air inlet 44d, and the compressor housing 44, since the compressor blower 41e for circulating air is provided, when all of the first storage unit 30a, the second storage unit 30b, and the third storage unit 30c are cooled, the air inlet 44a and sky By opening the outlet 44b and closing the air supply port 44c and the air suction port 44d, the air heated by the heat released from the compressor 41 can be discharged to the outside as waste heat, and at least the first When the one storage portion 30a is heated and the others are cooled, the air inlet 44a and the air outlet 44b are closed, and the air supply port 44c and the air suction port 44d are opened. Air heated by the released heat can be supplied to the first storage unit 30a as a heat source for heating, and energy efficiency can be improved.
また、シャッター45のシャッター板45aに断熱材45bを貼り付けたので、シャッター板45aを介しての熱の移動を防止することができ、圧縮機収納部44の断熱性能を向上させることが可能となる。
Further, since the heat insulating material 45b is attached to the shutter plate 45a of the
また、圧縮機41を、低段側圧縮部41aと高段側圧縮部41bとを有する二段圧縮機から構成し、低段側圧縮部41aから吐出されて高段側圧縮部41bに吸入される冷媒が流通する連通管41cを流通する冷媒を冷却する第4の放熱器41dとを備えたので、圧縮機41から吐出される冷媒の温度を低下させることができ、圧縮仕事を低減することによりエネルギー効率の向上を図ることが可能となる。
The
また、第3の放熱器42において冷媒と熱交換する空気を流通させるための機械室用送風機43と、第3の収納部30cに設けられた第3の蒸発器35cから流出する冷媒の温度を検出するための第4の温度センサ61dとを備え、第4の温度センサ61dの検出温度T4に基づいて機械室用送風機43の運転を制御するようにしたので、第3の蒸発器35cにおいて所定の冷却能力を保持しながら機械室用送風機43を最低限の運転を行うことができ、機械室用送風機43に関する消費電力量を低減することが可能となる。
In addition, the temperature of the refrigerant flowing out from the
また、第1の収納部30a及び第2の収納部30bに、放熱専用の第1の放熱器36a及び第2の放熱器36bと、吸熱専用の第1の蒸発器35a及び第2の蒸発器35bをそれぞれ設けたので、放熱及び吸熱を行う共通の熱交換器を用いる場合と比較して電磁弁の使用数を少なくすることができ、製造コストの低減を図ることが可能となる。 Further, the first storage unit 30a and the second storage unit 30b include a first radiator 36a and a second radiator 36b dedicated to heat dissipation, and a first evaporator 35a and a second evaporator dedicated to heat absorption. Since 35b is provided, the number of solenoid valves used can be reduced as compared with the case of using a common heat exchanger that performs heat dissipation and heat absorption, and the manufacturing cost can be reduced.
図14は本発明の他の実施形態を示すもので、第1の収納部及び第2の収納部を加熱するとともに、第3の収納部を冷却する場合を示す自動販売機の概略構成図である。尚、前記実施形態と同様の構成部分には同一の符号を付して示す。 FIG. 14 shows another embodiment of the present invention, and is a schematic configuration diagram of a vending machine showing a case where the first storage unit and the second storage unit are heated and the third storage unit is cooled. is there. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and shown to the component similar to the said embodiment.
この自動販売機は、前記実施形態に示された空気供給口44c及び空気吸入口44dが圧縮機収納部44に設けられていないものである。
In this vending machine, the
以上のように構成された自動販売機において、第1の収納部30a及び第2の収納部30bにおいて加熱を行い、第3の収納部30cにおいて冷却を行う場合を図14に基づいて説明する。第3の電磁弁53c、第4の電磁弁53d及び第5の電磁弁53eを閉鎖し、第1の電磁弁53a、第2の電磁弁53b及び第6の電磁弁53fを開放し、空気流入口44a及び空気流出口44bを閉鎖し、第1の送風機37a、第2の送風機37b、第3の送風機37c、圧縮機41及び機械室用送風機43の運転を行い、圧縮機用送風機41eの運転を停止する。
In the vending machine configured as described above, a case where heating is performed in the first storage unit 30a and the second storage unit 30b and cooling is performed in the third storage unit 30c will be described with reference to FIG. The
圧縮機41から吐出された冷媒は、一部が第1の電磁弁53a、第1の放熱器36aを流通し、その他が第2の電磁弁53b、第2の放熱器36bを流通して合流する。第1の放熱器36a及び第2の放熱器36bから流出して合流する冷媒は、第3の放熱器42、内部熱交換器51の高圧側を流通し、第6の電磁弁53fが設けられた流路に流入する。第6の電磁弁53fが設けられた流路を流通する冷媒は、第3の膨張手段52c、第3の蒸発器35cを流通して内部熱交換器51の低圧側に流入し、内部熱交換器51の低圧側から流出した冷媒は、圧縮機41に吸入される。
A part of the refrigerant discharged from the
これにより、第1の放熱器36a及び第2の放熱器36bを流通した冷媒は、第3の放熱器42においても放熱するため、冷媒の放熱量不足が解消され、第3の蒸発器35cにおいて十分に吸熱させることができ、冷却能力の不足を防止することが可能となる。 Thereby, since the refrigerant | coolant which distribute | circulated the 1st heat radiator 36a and the 2nd heat radiator 36b also radiates heat also in the 3rd heat radiator 42, the shortage of the heat radiation amount of a refrigerant | coolant is eliminated, and in the 3rd evaporator 35c It is possible to absorb heat sufficiently and to prevent a lack of cooling capacity.
また、圧縮機収納部44は、空気流入口44a及び空気流出口44bが閉鎖されるとともに、圧縮機用送風機41eの運転が停止されているので、圧縮機41からの放熱が抑制され、第1の放熱器36a及び第2の放熱器36bから熱が放出される。これにより、第1の収納部30aの第1の放熱器36a及び第2の収納部30bの第2の放熱器36aにおける加熱能力を向上させることが可能となる。
Further, since the compressor inlet 44a is closed at the air inlet 44a and the
このように、本実施形態の自動販売機によれば、圧縮機41を、断熱材31,40aに囲まれるように設けられた圧縮機収納部44に配置し、圧縮機収納部44に、外部の空気を流入させるための空気流入口44aと、圧縮機収納部44内の空気を流出させる空気流出口44bとを設け、空気流入口44a、空気流出口44bをそれぞれ開閉するシャッター45と、圧縮機収納部44に空気を流通させるための圧縮機用送風機41eとを備えたので、第1の収納部、第2の収納部及び第3の収納部を全て冷却する場合には、空気流入口44a及び空気流出口44bを開放することにより、圧縮機41から放出される熱によって加熱された空気を廃熱として外部に排出することができるとともに、第1の収納部30a及び第2の収納部30bの一方または両方を加熱して、その他を冷却する場合には、空気流入口44a及び空気流出口44bを閉鎖することにより、圧縮機41からの熱の放出が抑制され、第1の放熱器36a及び第2の放熱器36bの一方または両方から熱を放出することができ、エネルギー効率の向上を図ることが可能となる。
As described above, according to the vending machine of the present embodiment, the
30…商品収納部、30a…第1の収納部、30b…第2の収納部、30c…第3の収納部、35a…第1の蒸発器、35b…第2の蒸発器、35c…第3の蒸発器、36a…第1の放熱器、36b…第2の放熱器、40…機械室、41…圧縮機、41a…低段側圧縮部、41b…高段側圧縮部、41c…連通管、41d…第4の放熱器、41e…圧縮機用送風機、42…第3の放熱器、43…機械室用送風機、44…圧縮機収納部、44a…空気流入口、44b…空気流出口、44c…空気供給口、44d…空気吸入口、45…シャッター、45a…シャッター板、45b…断熱材、50…冷媒回路、53a…第1の電磁弁、53b…第2の電磁弁、53c…第3の電磁弁、53d…第4の電磁弁、53e…第5の電磁弁、53f…第6の電磁弁、60…制御部、61…信号検知部、61d…第4の温度センサ、62…駆動部。
30 ... Product storage unit, 30a ... First storage unit, 30b ... Second storage unit, 30c ... Third storage unit, 35a ... First evaporator, 35b ... Second evaporator, 35c ... Third Evaporator 36a ... first radiator 36b ...
Claims (7)
断熱材によって囲まれるように設けられ、圧縮機が収納される圧縮機収納部と、
圧縮機収納部に空気を流通させるための圧縮機用送風機と、
圧縮機収納部に外部の空気を流入させる空気流入口と、
圧縮機収納部内の空気を流出させる空気流出口と、
圧縮機収納部の空気を収納部に供給する空気供給口と、
収納部の空気を圧縮機収納部に吸入するための空気吸入口と、
空気流入口、空気流出口、空気供給口及び空気吸入口をそれぞれ開閉可能な開閉部材とを備えた
ことを特徴とする冷却加熱装置。 A first heat exchange comprising: a storage section for storing articles; a first heat exchanger provided in the storage section; a second heat exchanger provided outside the storage section; and a refrigerant circuit having a compressor. In the cooling and heating apparatus configured to cool or heat the article stored in the storage unit by exchanging heat between the refrigerant and the air in the storage unit in the container,
A compressor storage section that is provided so as to be surrounded by a heat insulating material, and stores the compressor;
A compressor blower for circulating air in the compressor housing;
An air inlet that allows external air to flow into the compressor housing;
An air outlet through which the air in the compressor housing flows out;
An air supply port for supplying air from the compressor housing to the housing;
An air inlet for sucking air in the storage section into the compressor storage section;
A cooling and heating device comprising: an air inlet, an air outlet, an air supply port, and an opening / closing member capable of opening and closing each of the air suction ports.
断熱材によって囲まれるように設けられ、圧縮機が収納される圧縮機収納部と、
圧縮機収納部に圧縮機と熱交換する空気を流通させるための圧縮機用送風機と、
圧縮機収納部に外部の空気を流入させる空気吸入口と、
圧縮機収納部内の空気を流出させる空気流出口と、
空気吸入口及び空気流出口をそれぞれ開閉可能な開閉部材とを備え、
前記収納部に収納された全ての物品を冷却する場合は、圧縮機用送風機を運転させるとともに、開閉部材を開放し、
少なくとも一つの収納部に収納された物品を加熱する場合は、圧縮機用送風機の運転を停止させるとともに、開閉部材を閉鎖する
ことを特徴とする冷却加熱装置。 A refrigerant circuit having at least one storage unit for storing articles, a first heat exchanger provided in the storage unit, a second heat exchanger provided outside the storage unit, and a compressor; In the cooling and heating apparatus configured to cool or heat the articles stored in the storage unit by exchanging heat between the refrigerant and the air in the storage unit in the heat exchanger,
A compressor storage section that is provided so as to be surrounded by a heat insulating material, and stores the compressor;
A compressor blower for circulating air to be exchanged with the compressor in the compressor housing;
An air inlet through which external air flows into the compressor housing,
An air outlet through which the air in the compressor housing flows out;
An opening and closing member capable of opening and closing each of the air inlet and the air outlet ,
When cooling all articles stored in the storage unit, while operating the compressor blower, open the opening and closing member,
A cooling and heating apparatus characterized in that, when an article stored in at least one storage section is heated, the operation of the compressor blower is stopped and the opening / closing member is closed .
ことを特徴とする請求項1または2記載の冷却加熱装置。 The cooling and heating apparatus according to claim 1 or 2 , wherein the opening / closing member is subjected to a heat insulation process.
第1の圧縮部から吐出されて第2の圧縮部に吸入される冷媒を冷却する放熱器とを備えた
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の冷却加熱装置。 The compressor is composed of a first compression unit that compresses the sucked refrigerant, and a second compression unit that further compresses the refrigerant compressed in the first compression unit,
The cooling and heating device according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a radiator that cools the refrigerant that is discharged from the first compression unit and sucked into the second compression unit.
冷却する収納部に設けられた第1の熱交換器から流出する冷媒の温度を検出する温度検出器と、
温度検出器の検出温度に基づいて送風機の運転を制御する制御手段とを備えた
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の冷却加熱装置。 A blower for circulating air for heat exchange with the refrigerant in the second heat exchanger;
A temperature detector for detecting the temperature of the refrigerant flowing out of the first heat exchanger provided in the storage section to be cooled;
The cooling and heating device according to any one of claims 1 to 4 , further comprising a control unit that controls the operation of the blower based on a temperature detected by the temperature detector.
ことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の冷却加熱装置。 Said housing portion, a first heat exchanger of the heat radiation only, cooling and heating apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the respectively provided first heat exchanger of the heat absorbing only .
ことを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の冷却加熱装置。 The cooling and heating apparatus according to any one of claims 1 to 6 , wherein carbon dioxide is used as the refrigerant.
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