JP2000259934A

JP2000259934A - 自動販売機の冷却装置

Info

Publication number: JP2000259934A
Application number: JP11061288A
Authority: JP
Inventors: Ryuzo Fujimoto; 龍三藤本
Original assignee: Matsushita Refrigeration Co
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-03-09
Filing date: 1999-03-09
Publication date: 2000-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】冷媒にハイドロカーボンを用いる自動販売機
の冷媒回路において商品収納室内の配管破損時による空
気吸い込み、漏洩燃焼を防止する。【解決手段】商品収納室内１Ａ、１Ｂ、１Ｃの冷媒回
路の圧力を常に大気圧以上に維持するよう圧縮機４の運
転周波数を制御するとともにガス検知手段１３Ａ、１３
Ｂ、１３Ｃの検知に応じて排気装置１４Ａ、１４Ｂ、１
４Ｃを作動させるよう構成したことにより、商品収納室
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ内の冷媒回路が破損しても冷媒回路内
に空気を吸入するはないので商品収納室内１Ａ、１Ｂ、
１Ｃに確実に漏洩し、漏洩したハイドロカーボンガス
は、直接検知されて、強制的に大気中に排気されことは
なく、商品収納室１Ａ、１Ｂ、１Ｃ内で着火することは
ない自動販売機の冷却装置が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、商品収納室を冷却
または加温して商品を販売するようにした自動販売機の
冷却装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、地球環境問題の高まりにより、な
かでも地球温暖化を防止する技術への要請が急務となっ
てきている。従来の、コールドモードとホットモードと
を切り替え可能な多室の商品収納室を持ったホットアン
ドコールドタイプの自動販売機の冷却装置としては、例
えば、特開平６−６０２６２号公報に開示されている。

【０００３】以下、上記従来の自動販売機の冷却装置を
図面を参照しながら説明する。

【０００４】図７は従来の自動販売機のブロック図であ
る。１は自動販売機の本体キャビネット、商品収納室１
Ａは冷却モード専用で冷却器２Ａが設置され、また商品
収納室１Ｂは冷却モードと加温モード兼用で冷却器２Ｂ
とヒータ３とが設置されている。冷却器１Ａおよび１Ｂ
は共通の１台の圧縮機４から個別に冷媒を供給されてお
り、冷却器２Ａは電磁弁を介することなく直接に、また
冷却器２Ｂは電磁弁５を介してそれぞれ冷媒配管６で圧
縮機４と接続されている（簡単のため凝縮器、膨張弁な
どは省略してある）。

【０００５】商品収納室１Ａ及び１Ｂには、サーミスタ
からなる室温センサ７および８がそれぞれ設置され、制
御部９はこれらの温度信号に基づいて圧縮機４および電
磁弁５をオンオフ制御する。ここで、制御部９内には冷
却器２Ａ、２Ｂをオンオフ制御するための上限温度およ
び下限温度が入力記憶されている。商品収納室１Ｂには
冷却と加温を切り替えるスイッチ１０が設けられ、これ
をＯＮ側にするとヒータ３の通電回路が形成される。

【０００６】以上のように構成された自動販売機の冷却
装置について、以下その動作を説明する。

【０００７】まず、スイッチ１０が冷却側で、商品収納
室１Ａ、商品収納室１Ｂともに冷却設定の場合、電磁弁
５を開にし、圧縮機４を動作させる。これにより、冷却
器２Ａ及び２Ｂの双方に冷媒が供給され、商品収納室１
Ａおよび１Ｂの冷却が行われる。その後、商品収納室１
Ｂが下限温度以下になれば電磁弁５を閉じ、商品収納室
１Ａも下限温度以下になると圧縮機４を停止する。この
ようにして商品収納室１Ａ、商品収納室１Ｂを下限温度
から上限温度の範囲の冷却温度に保つ。

【０００８】次に、スイッチ１０が加温側で、商品収納
室１Ａが冷却設定、商品収納室１Ｂが加温設定の場合、
電磁弁５を閉にして冷却器２Ｂへの冷媒の供給を停止す
る。ヒータ３に通電され、加温の上限温度になれば通電
停止する。

【０００９】また、冷媒にはハイドロクロロフルオロカ
ーボン(以下、ＨＣＦＣと呼ぶ。)や、ハイドロフルオロ
カーボン(以下、ＨＦＣと呼ぶ。)などのフロンが用いら
れている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、冷媒としてＨＣＦＣやＨＦＣ等のフロン
が用いられており、冷媒配管６等から自動販売機の外
側、特に外気に漏洩した場合、フロンは地球温暖化係数
が高いので、地球温暖化を促進してしまうといった環境
面で課題を有していた。そこで、フロンに代替する地球
温暖化係数が低い冷媒としてハイドロカーボン（以下Ｈ
Ｃと呼ぶ。）を用いることが考えられるが、安全性を確
保する観点からみれば多くの問題点が残されている。

【００１１】まず、冷媒配管６等からＨＣガスが商品収
納室１Ａや商品収納室１Ｂに漏洩した場合に、滞留して
空気と混合し、漏洩が続くと、空気に対する混合比率が
高まる。ＨＣガスと空気との混合物は、ある混合比率の
範囲で燃焼性を有しているために、やがて、混合比率が
燃焼の下限値を上回り、このときヒータ３等の着火源が
あって、ヒータ３に通電された場合に、空気とＨＣガス
との混合物が着火し燃焼してしまう恐れがあるといった
課題を有していた。

【００１２】また、商品収納室１Ａや商品収納室１Ｂ内
にある冷媒配管６の破損個所から空気を吸入すると冷媒
配管６は商品収納室１Ａ、１Ｂに比べて極めて容積が小
さいため、混合したガスが何らかの着火源により着火に
至るまでの時間は早く、また一旦、冷媒配管６内に空気
が侵入すれば排出するのは困難である。空気の吸入に引
き続いて、同じ破損個所からヒータ３等の電気接点の火
花や静電気等、何らかの火花が吸入すると冷媒配管６内
で爆発現象を生じかつ密閉性の高い商品収納室１Ａや商
品収納室１Ｂにまで破損が生じる可能性があった。

【００１３】このために商品収納室１Ａや商品収納室１
Ｂを難燃性の材料で構成することが考えられるが、コス
トＵＰとなる上、商品収納室１Ａ、１Ｂ内の商品が燃焼
にさらされて、商品価値がなくなってしまうといった問
題は避けられない。また、ヒータ等の着火源を商品収納
室１Ａまたは１Ｂの室外に設けるといった方法が考えら
れるが、加温された空気を循環させるダクトを別に設け
る必要があって構成が複雑化し、適当ではない。

【００１４】本発明は上記の課題を解決するもので、冷
媒として地球温暖化に与える影響が小さいＨＣを用いた
自動販売機の冷却装置において、冷媒が冷却器、配管等
から漏洩した場合や商品収納室の配管内に空気を吸入し
た場合でも着火することを防止して、安全性に優れ、信
頼性の高い自動販売機の冷却装置を提供することを目的
とする。

【００１５】また、上記従来の構成は、商品収納室１Ａ
や商品収納室１Ｂの扉（図示せず）開閉等に伴う火花や
静電気の発生を完全に防止することはできず、一端商品
収納室１Ａ、１Ｂに漏洩した冷媒の燃焼を完全防止でき
ないといった課題を有していた。

【００１６】さらに、商品収納室１Ａや商品収納室１Ｂ
の外に漏洩したＨＣガスを検知して排気するためには、
ＨＣガス検知センサーを設置することが考えられるが、
商品収納室１Ａや商品収納室１Ｂ外は大気に開放されて
いる部分が多く、空気の流れる方向や風量、湿度変化は
予測がむづかしく、従って、漏洩したＨＣのガスを正確
に検知することは困難であり、多数個のガス検知センサ
ーを設置する必要があるいう欠点を有していた。

【００１７】本発明の他の目的は上記の課題を解決する
もので、冷媒として地球温暖化に与える影響が小さいＨ
Ｃを用いた自動販売機の冷却装置において、ＨＣ冷媒が
商品収納室外に漏洩した場合でも、確実に着火すること
を防止することである。

【００１８】さらには、上記従来の構成は、特に圧縮機
４運転時に圧力が高い場合、冷却器２Ａ内に大量の冷媒
液が存在する場合に冷媒配管６に破損を生じた場合には
大量のＨＣガス冷媒が漏洩し、一挙に引火点にまで空気
との混合濃度が上昇する可能性がある。

【００１９】本発明の他の目的は上記の課題を解決する
もので、冷媒として地球温暖化に与える影響が小さいＨ
Ｃを用いた自動販売機の冷却装置において、圧力が高い
場合、冷却器２Ａ内に大量の冷媒液が存在する場合に冷
媒配管６に破損を生じた場合にはＨＣ冷媒が一挙に漏洩
することなく、一挙に引火点にまで空気との混合濃度が
上昇してしまうのを防止することである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、冷媒としてＨＣを用い、運転周波数を変換可
能な圧縮機と、凝縮器と、絞り装置と、加温モードと冷
却モードとに切り替え可能な複数の商品収納室の各々に
設けられた冷却器とを順次環状に配管接続して冷媒回路
を構成するとともに、前記商品収納室内に漏洩したＨＣ
を検知するガス検知手段と、前記商品収納室から大気へ
排気する排気装置と、前記商品収納室内の冷媒回路の圧
力を常に大気圧以上に維持するよう前記圧縮機の運転周
波数を制御するとともに前記ガス検知手段の検知に応じ
て前記排気装置を作動させるよう制御する制御手段とか
ら構成した自動販売機の冷却装置である。

【００２１】これにより、商品収納室内にある冷媒回路
内の圧力は圧縮機の周波数を制御することで常に大気圧
以上に維持しているので、冷媒回路に破損が生じた場合
には必ず冷媒回路内から容積の大きな商品収納室に向か
って冷媒回路外へ冷媒が漏洩するので、上述のように容
積の小さな冷媒回路内に破損個所から空気を吸入し、そ
のうえ引き続いて同じ破損個所からヒータ等の電気接点
の火花や静電気等、何らかの火花が吸入することで冷媒
配管内で爆発現象を生じかつ密閉性の高い商品収納室に
まで破損が生じる危険はない。

【００２２】従って、冷媒回路内に空気を吸入すること
なく容積の大きい商品収納室内に確実に漏洩し、漏洩し
たＨＣガスは直接検知されて、強制的に大気中に排気さ
れるため、冷媒回路に封入されたＨＣの量が多くても、
確実に商品収納室を通じて大気に排出され安全に自動販
売機を運転できるといった効果が得られる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、冷媒としてＨＣを用い、運転周波数を変換可能な圧
縮機と、凝縮器と、絞り装置と、加温モードと冷却モー
ドとに切り替え可能な複数の商品収納室の各々に設けら
れた冷却器とを順次環状に配管接続して冷媒回路を構成
するとともに、前記商品収納室内に漏洩したＨＣを検知
するガス検知手段と、前記商品収納室から大気へ排気す
る排気装置と、前記商品収納室内の冷媒回路の圧力を常
に大気圧以上に維持するよう前記圧縮機の運転周波数を
制御するとともに前記ガス検知手段の検知に応じて前記
排気装置を作動させるよう制御する制御手段とから構成
したのである。

【００２４】これにより、商品収納室内にある冷媒回路
内の圧力は圧縮機の周波数を制御することで常に大気圧
以上に維持しているので、冷媒回路に破損が生じた場合
には必ず冷媒回路内から容積の大きな商品収納室に向か
って冷媒回路外へ冷媒が漏洩するので、上述のように容
積の小さな冷媒回路内に破損個所から空気を吸入し、そ
のうえ引き続いて同じ破損個所からヒータ等の電気接点
の火花や静電気等、何らかの火花が吸入することで冷媒
配管内で爆発現象を生じかつ密閉性の高い商品収納室に
まで破損が生じる危険はない。

【００２５】従って冷媒回路内に空気を吸入することな
く容積の大きい商品収納室内に確実に漏洩し、漏洩した
ＨＣガスは直接検知されて、強制的に大気中に排気され
るため、冷媒回路に封入されたＨＣの量が多くても、確
実に商品収納室を通じて大気に排出されることになる。

【００２６】請求項２に記載の発明は、凝縮器用ファン
と凝縮器への冷媒を絞り装置へバイパスさせるバイパス
回路とを備え、前記凝縮器用ファンが取り入れた外気を
前記商品収納室外を循環させて再び外気に排出すること
で前記商品収納室外にある冷媒回路の近傍空気が一定時
間内に外気と置換するような風路を形成するとともに、
凝縮量を小さくする場合には前記バイパス回路にも冷媒
を流すようにして前記凝縮器用ファンを停止したり回転
数を大きく低下させることのないように構成したのであ
る。

【００２７】これにより冷媒回路が破損して、急激に自
動販売機本体内でかつ商品収納室外にＨＣガスの全量が
漏洩、充満した場合でも、凝縮器用ファンにより、商品
収納室外にある冷媒回路の近傍空気が一定時間内に外気
と置換するよう形成した風路により漏洩したガスを外気
に排気できるので、空気との燃焼下限にいたらないので
高圧部近傍が燃焼範囲にはいるまでＨＣガスの濃度が上
昇することはなく、従って着火源があっても着火するこ
とはない。

【００２８】外気温度が低下したり、商品負荷が小さく
なって必要な凝縮量が小さくなった場合にも、バイパス
回路に冷媒を流して凝縮量を小さくすることで、凝縮器
ファンを停止したりファン風量を低下させて凝縮能力を
小さくする必要なく、従って凝縮器ファンを能力を大き
く減少させることなく運転し続けることができ、いかな
る運転条件においても、冷媒回路のうち高圧部が破損し
て、自動販売機本体内でかつ商品収納室外にＨＣガスの
全量が漏洩、充満した場合にいかなる箇所で漏洩しよう
とも、凝縮器用ファンにより外気に排気しているので、
空気との燃焼下限にいたらないので高圧部近傍が燃焼範
囲にはいるまでＨＣガスの濃度が上昇することはなく、
従って着火源があっても着火することはないこととな
る。

【００２９】さらには、凝縮器ファンが停止した場合の
絶えず変化する気流に対応して商品収納室外で生じるリ
ークをもれなく検知するための高精度のセンサーや、多
数個のセンサーを設けるといった必要がないこととな
る。

【００３０】請求項３に記載の発明は、圧縮機の冷凍機
油として、冷媒と相互溶解性の大きい冷凍機油と、冷媒
と相互溶解性の小さい冷凍機油とを混合して用いるよか
ら構成したのである。

【００３１】これにより、冷媒回路の高圧部の圧力が上
昇するにつれて、冷媒ガスは循環している相互溶解性の
高い油への溶解量を増加させる。その結果循環する冷媒
量は減少し、やがて高圧側の圧力の上昇は停止する。従
って圧力上昇にともなう配管の信頼性低下を防ぐことが
でき、冷媒回路のうち高圧部が破損しても、大部分が相
互溶解性の大きな油にとけ込んでいるので急激に自動販
売機本体内でかつ商品収納室外にＨＣガスの全量が漏洩
することはなく、一挙に充満しない。これによりガス検
知センサーの検知点を短時間で通過して燃焼下限に到達
してしまうことを防止できる。

【００３２】また、凝縮器用ファンにより外気に排気し
ているので、空気との燃焼下限にいたらないので高圧部
近傍が燃焼範囲にはいるまでＨＣガスの濃度が上昇する
ことはなく、従って着火源があっても着火することはな
いこととなる。さらに、低外気温度時など冷媒回路のう
ち低圧部で液冷媒が貯留しやすい場合には冷媒、油の温
度とも低下するので冷媒の相互溶解性の大きな油への溶
解量が大きくなって循環する冷媒量が減少し適正な冷凍
能力が得られる。さらにいずれの場合も相互溶解性の低
い油により潤滑性能は確保されることとなる。

【００３３】

【実施例】以下、本発明による自動販売機の冷却装置の
実施例について、図面を参照しながら説明する。なお、
従来と同一構成については同一符号を付して詳細な説明
を省略する。

【００３４】（実施例１）図１は本発明の実施例１によ
る自動販売機の冷却装置の冷媒回路図である。図２は同
実施例の自動販売機の冷却装置の制御系の構成を示すブ
ロック図である。図３は同実施例の自動販売機の冷却装
置の動作を示すフローチャートである。

【００３５】図１において、１Ａ、１Ｂ、１Ｃは商品収
納室で冷却モードと加温モード兼用である。また商品収
納室１Ｂの容積が最も小さい。５Ａ、５Ｂ、５Ｃは絞り
装置で、キャピラリや電動膨張弁で構成される。６Ａは
冷媒回路を構成する配管で、配管６Ａ内を冷媒が流通す
る。以下、冷媒回路とは冷媒配管６Ａや圧縮機４など、
冷媒が流通する箇所をまとめていう。

【００３６】１１は凝縮器で圧縮機４と絞り装置５Ａ、
５Ｂ、５Ｃとのあいだに配管接続されているとともに、
２Ａ、２Ｂ、２Ｃは各々冷却器で、２Ａは絞り装置５Ａ
と、２Ｂは電動膨張弁５Ｂと、２Ｃは絞り装置５Ｃと各
々配管６Ａで接続されて冷媒回路を形成している。ま
た、冷却器２Ａ、２Ｂ、２Ｃは各々商品収納室１Ａ、１
Ｂ、１Ｃ内に各々設置されている。３Ａ、３Ｂ、３Ｃは
加温モードが選択された商品収納室１Ａ、１Ｂ、１Ｃ各
々を加温するための商品加温器である。

【００３７】１２はキャビネット１の置かれている外気
温度や周囲温度を検出する外気温度検出手段でサーミス
タなどの温度検出素子で構成される。１２Ａは制御手段
で外気温度検出手段１２等の出力に基づいて絞り装置５
Ａ、５Ｂ、５Ｃを開閉制御する。冷媒回路には冷媒とし
てＨＣ（例えばイソブタンやプロパン）の単一または混
合冷媒を封入している。１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃは冷媒
を検出するガス検知手段でプロパン、イソブタンやエタ
ンなどのＨＣガスを検知するための検出素子等で構成さ
れる。

【００３８】また、ガス検知手段１３Ａ、１３Ｂ、１３
Ｃは各々商品収納室１Ａ、１Ｂ、１Ｃ内に設置され、ガ
ス検知手段１３Ａは商品収納室１Ａ内でのガスを検知
し、ガス検知手段１９Ｂは商品収納室１Ｂ内でのガスを
検知し、ガス検知手段１９Ｃは商品収納室１Ｃ内でのガ
スを検知する。１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃは排気装置で、
作動させると各々商品収納室１Ａ、１Ｂ、１Ｃ内から商
品収納室外の大気中へ空気の排気を行う。排気装置１４
Ａ、１４Ｂ、１４Ｃは、例えば排気用ダクトまたは開閉
ダンパ等とファン等（いずれも図示せず。）から構成さ
れる。

【００３９】１５は配管内の圧力検知手段であり、商品
収納室１Ａ、１Ｂ、１Ｃ内の最も低い圧力を検知する位
置に設けている。１６は圧縮機４の能力を可変するため
に運転周波数を可変する周波数変換装置である。制御手
段１２Ａは、ガス検知手段１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃの出
力結果に基づき、ガスの発生が検知されると、検知され
た商品収納室１Ａまたは１Ｂまたは１Ｃの排気装置１４
Ａまたは１４Ｂ、１４Ｃを作動させるとともに、圧力検
知手段１５の検知結果に基づき周波数変換装置１６によ
り圧縮機４の周波数を変換する。

【００４０】図２は同実施例における自動販売機の冷却
装置の制御系の構成を示すブロック図である。

【００４１】図２において、制御手段１２Ａは、ガス検
出手段１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃの出力するＨＣガス濃度
の値と、あらかじめ記憶されている値との比較結果に基
づいて排気装置１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃの作動や停止を
制御する。また、制御手段１２Ａは、圧力検知手段１５
の出力する商品収納室、１Ｂ、１Ｃ内にある冷媒回路内
の圧力の値と、あらかじめ記憶されている大気圧の値と
の比較結果に基づいて周波数変換装置１６により圧縮機
４の運転周波数を変換する。

【００４２】上記構成においてその動作を説明する。本
実施例では商品収納室１Ｂの排気装置１３Ｂの動作につ
いて説明する。図３は同実施例の自動販売機の冷却装置
の動作を示すフローチャートである。

【００４３】同図において、圧縮機４の運転中や停止中
に、圧縮機４や絞り装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃの作動状態あ
るいは商品収納室１Ａ、１Ｂ、１Ｃが冷却モードあるい
は加温モードであるにかかわらず、例えば冷媒回路の一
部が破損するなどして商品収納室１Ａ内に冷媒のハイド
ロカーボンが漏洩したとする。

【００４４】ステップ１で、圧力検知手段１５が検知し
た冷媒圧力の値が、所定値Ｐ１（例えば大気圧より高い
値）より低ければステップ２へ移行し、制御手段１２Ａ
は周波数変換装置１６を作動させて圧縮機４の運転周波
数を下げて、ステップ３に移行する。ステップ１で圧力
検知手段１５の検知した冷媒圧力の値が所定値Ｐ１（例
えば大気圧より高い値）より高ければそのままステップ
３に移行する。

【００４５】ステップ３で、圧力検知手段１５が検知し
た冷媒圧力の値が、所定値Ｐ２（例えばＰ１より高い
値）より高ければステップ４へ移行し、制御手段１２Ａ
は周波数変換装置１６を作動させて圧縮機４の運転周波
数を上げて、ステップ５に移行する。

【００４６】ステップ３で、圧力検知手段１５の検知し
た冷媒圧力の値が、所定値Ｐ２（大気圧より高い値）以
下であればそのままステップ５に移行する。

【００４７】ステップ５で、ガス検知手段１３Ｂが検知
したガス濃度が、所定値Ｔ１より高ければステップ６へ
移行し、制御手段１２Ａは排気装置１３Ｂを作動させて
商品収納室１Ｂ内のＨＣの排気を開始し、ステップ７に
移行する。ステップ５でガス検知手段１３Ｂの検知した
ガス濃度が所定値Ｔ１未満であればそのまま再度ステッ
プ１に戻る。

【００４８】ステップ７で、圧縮機４の運転周波数が最
低周波数であれば、ステップ８に移行する。ステップ８
で圧縮機４を停止してステップ９に移行する。ステップ
７で圧縮機４の運転周波数が最低周波数でなければその
ままステップ１にもどる。

【００４９】ステップ９で、ガス検知手段１３Ｂの検知
したガス濃度が、所定値Ｔ２未満であればステップ１０
へ移行し、制御手段１２Ａは排気装置１を停止させて商
品収納室１Ｂ内のＨＣの排気を終了し、ステップ１にも
どる。ステップ９でガス検知手段１３Ｂの検知したガス
濃度が所定値Ｔ２より高ければ再度ステップ１に戻る。
ここでは排気装置１４Ｂについて説明したが、ガス検知
手段１３Ａまたは１３Ｃがガス検知した場合も同様に、
各々排気装置１４Ａまたは１４Ｃが作動する。

【００５０】以上のように本実施例の自動販売機の冷却
装置によれば、冷媒としてＨＣを用い、運転周波数を変
換可能な圧縮機４と、凝縮器１１と、絞り装置５Ａ、５
Ｂ、５Ｃと、加温モードと冷却モードとに切り替え可能
な複数の商品収納室１Ａ、１Ｂ、１Ｃの各々に設けられ
た冷却器２Ａ、２Ｂ、２Ｃとを順次環状に配管接続して
冷媒回路を構成するとともに、前記商品収納室内１Ａ、
１Ｂ、１Ｃに漏洩したハイドロカーボンガスを検知する
ガス検知手段１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃと、前記商品収納
室１Ａ、１Ｂ、１Ｃから大気へ排気する排気装置１４
Ａ、１４Ｂ、１４Ｃと、前記商品収納室内１Ａ、１Ｂ、
１Ｃの冷媒回路の圧力を常に大気圧以上に維持するよう
前記圧縮機４の運転周波数を制御するとともに前記ガス
検知手段１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃの検知に応じて前記排
気装置１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃを作させるよう制御する
制御手段１２とから構成したことにより、商品収納室１
Ａ、１Ｂ、１Ｃ内にある冷媒回路内の圧力は圧縮機４の
周波数を制御することで常に大気圧以上に維持している
ので、冷媒回路に破損が生じた場合には必ず冷媒回路内
から容積の大きな商品収納室１Ａ、１Ｂ、１Ｃに向かっ
て冷媒回路外へ冷媒が漏洩するので、上述のように容積
の小さな冷媒回路内に破損個所から空気を吸入し、その
うえ引き続いて同じ破損個所からヒータ３Ａ、３Ｂ、３
Ｃ等の電気接点の火花や静電気等、何らかの火花が吸入
することで配管６Ａ内で爆発現象を生じかつ密閉性の高
い商品収納室１Ａ、１Ｂ、１Ｃにまで破損が生じる危険
はないといった効果が得られる。

【００５１】従って冷媒回路内に空気を吸入することな
く容積の大きい商品収納室内に確実に漏洩し、漏洩した
ＨＣガスは直接検知されて、強制的に大気中に排気され
るため、冷媒回路に封入されたＨＣの量が多くても、商
品収納室１Ａ、１Ｂ、１Ｃを通じて大気に排出され安全
に自動販売機を運転できる。

【００５２】（実施例２）以下、本発明による自動販売
機の冷却装置の実施例２について、図面を参照しながら
説明する。なお、実施例１と同一構成については同一符
号を付して詳細な説明を省略する。図４は本発明の実施
例２による自動販売機の冷却装置の冷媒回路図である。

【００５３】同図において、１７は凝縮器１１の凝縮を
促進する凝縮器用ファンである。１７Ａは圧縮機４から
吐出された冷媒を凝縮器１１と絞り装置５Ａ、５Ｂ、５
Ｃとのあいだにバイパスするバイパス回路、１７Ｂはバ
イパス回路１７Ａへの冷媒の流入を制御する開閉弁であ
る。１３は機械室であり、機械室１３には圧縮機４と凝
縮器１１と絞り装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃと商品収納室１
Ａ、１Ｂ、１Ｃ内にある以外の配管６Ａが収納されてい
る。

【００５４】また、機械室１８には吸気口１８Ａと、排
気口１８Ｂが設けてある。１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ、１
９Ｄは機械室１３の構成とともに風路を形成する風路形
成板であって、これらにより形成した風路と、凝縮器用
ファン１１Ａにより吸気口１３Ａから吸気した空気が吸
気口１３Ａから凝縮器１１までの間にある冷媒回路をす
べて通過循環し、凝縮器１１から排気口１３Ｂまでにあ
る冷媒回路を通過循環して外気に排気されるように角
度、材質、長さ等を調整して設定している。

【００５５】これにより、冷媒回路の全部を通過しなく
ても、結果として冷媒回路近傍に空気の滞留がなく一定
時間以内に機械室１３内の空気が全部外気と置換される
風路でもよい。

【００５６】上記構成においてその動作を説明する。本
実施例では商品収納室１Ｂと商品収納室１Ｃともに冷却
モードに設定されている場合について説明する。

【００５７】冷媒は圧縮機４の運転、停止や、絞り装置
５Ａ、５Ｂ、５Ｃの開閉状態にかかわらず、冷媒回路全
体に存在する。ここで、機械室１３にある冷媒回路に何
かの外力が加わって配管が破損した場合に、冷媒として
のＨＣは機械室１８内に漏洩する。漏洩したガスは運転
している凝縮器用ファン１７により形成した風路を通過
して外気に排気される。

【００５８】また、外気温度が低下したり、冷却器２
Ｂ、２Ｃの冷却負荷が少なくなった場合には、開閉弁１
７Ｂを開ける。すると圧縮機４から吐出された冷媒の一
部は凝縮器１１を通過することなく流れるので凝縮器１
１を通過してきた冷媒と合計した凝縮量は小さくなる。
従って凝縮器用ファン１７を運転し続けても、凝縮量が
大きくなりすぎて凝縮器に冷媒液が貯留して冷却能力が
不足するといったことがなく、凝縮器用ファン１７の回
転数を極端に低下させたり、間欠運転させなくても適正
な圧力、循環量で運転しつつ、常に機械室１３の空気を
換気でき、漏洩したＨＣガスのが貯留することはないと
いった効果が得られる。

【００５９】以上のように本実施例の自動販売機の冷却
装置によれば、凝縮器用ファン１７と凝縮器１１への冷
媒を絞り装置へバイパスさせるバイパス回路１７Ａとを
備え、前記凝縮器用ファン１７が取り入れた外気を前記
商品収納室１Ａ、１Ｂ、１Ｃ外を循環させて再び外気に
排出することで前記商品収納室１Ａ、１Ｂ、１Ｃ外にあ
る冷媒回路の近傍空気が一定時間内に外気と置換するよ
うな風路を形成するとともに、凝縮量を小さくする場合
には前記バイパス回路１７Ａにも冷媒を流すようにして
前記凝縮器用ファン１７を停止したり回転数を大きく低
下させることのないように構成したので、冷媒回路が破
損して、急激に自動販売機本体内でかつ商品収納室１
Ａ、１Ｂ、１Ｃ外にＨＣガスの全量が漏洩、充満した場
合でも、凝縮器用ファン１７により、商品収納室１Ａ、
１Ｂ、１Ｃ外にある冷媒回路の近傍空気が一定時間内に
外気と置換するよう形成した風路により漏洩したガスを
外気に排気できるので、空気との燃焼下限にいたらない
ので高圧部近傍が燃焼範囲にはいるまでＨＣガスの濃度
が上昇することはなく、従って着火源があっても着火す
ることはない。

【００６０】外気温度が低下したり、商品負荷が小さく
なって必要な凝縮量が小さくなった場合にも、バイパス
回路１７Ａに冷媒を流して凝縮量を小さくすることで、
凝縮器用ファン１７を停止したりファン風量を低下させ
て凝縮能力を小さくする必要なく、従って凝縮器ファン
１７を能力を大きく減少させることなく運転し続けるこ
とができ、いかなる運転条件においても、冷媒回路のう
ち高圧部が破損して、自動販売機本体内でかつ商品収納
室１Ａ、１Ｂ、１Ｃ外にＨＣガスの全量が漏洩、充満し
た場合にいかなる箇所で漏洩しようとも、凝縮器用ファ
ン１７により外気に排気しているので、空気との燃焼下
限にいたらないので高圧部近傍が燃焼範囲にはいるまで
ＨＣガスの濃度が上昇することはなく、従って着火源が
あっても着火することはないといった効果が得られる。

【００６１】さらには、凝縮器用ファン１７が停止した
場合の絶えず変化する気流に対応して商品収納室１Ａ、
１Ｂ、１Ｃ外で生じるリークをもれなく検知するための
高精度のＨＣガス検知センサーや、多数個のＨＣガス検
知センサーを設けるといった必要がなくコストの上昇を
抑えるという効果が得られる。

【００６２】本実施例では商品収納室１Ａ、１Ｂ、１Ｃ
とも冷却モードにしたが、加温モードがあるなど別の組
み合わせでも、冷媒漏洩を生じても燃焼することはなく
同様の効果が得られる。

【００６３】（実施例３）以下、本発明による自動販売
機の冷却装置の実施例３について、図面を参照しながら
説明する。なお、実施例１と同一構成については同一符
号を付して詳細な説明を省略する。図５は本発明の実施
例３による自動販売機の冷却装置の冷媒回路図である。

【００６４】同図において、２０Ａは圧縮機４に封入し
た冷媒と相互溶解性の大きな冷凍機油、２０Ｂは２０Ａ
と比べて冷媒と相互溶解性の小さな冷凍機油である。冷
媒がイソブタンやプロパンとして、例えば２０Ａにエス
テル系冷凍機油、２０Ｂに鉱油系冷凍機油を用いてい
る。冷凍機油２０Ａは温度が低くなったり、あるいは圧
力が高くなれば冷媒との相互溶解性は大きくなって、粘
度が低下し流動性が大きくなる。これに対して冷凍機油
２０Ｂは、温度が低くなっても、あるいは圧力が高くな
っても冷媒との相互溶解性に大きな変化はなく粘度は高
く維持される。

【００６５】上記構成においてその動作を説明する。

【００６６】商品収納室１Ｂおよび商品収納室１Ｃが冷
却モードである場合を例にとって説明する。絞り装置５
Ｂ、５Ｃが開いた状態で圧縮機４の運転中に、外気温度
が上昇すると、凝縮器１１の凝縮負荷が大きくなりその
結果、圧縮機４から絞り装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃにいたる
までの配管圧力は上昇し極めて高くなる。このとき圧縮
機４から吐出された冷媒は相互溶解性の大きい冷凍機油
２０Ａとの相互溶解性が大きくなるので、凝縮器１１で
凝縮した高圧の冷媒液など配管６Ａ内で循環する冷媒の
一部が相互溶解性の大きい冷凍機油２０Ａと溶解する。
その結果、冷媒循環量は減少するので圧力の上昇は停止
する。

【００６７】このときに、高圧側の圧縮機４から絞り装
置５Ａ、５Ｂ、５Ｃにいたるまでの配管のうち、特に高
圧の冷媒液が存在する凝縮器１１出口から絞り装置５
Ａ、５Ｂ、５Ｃまでのあいだの配管６Ａが破損した場合
には、存在する冷媒液の大半は冷媒相互溶解性の大きい
冷凍機油２０Ａに溶解した状態で漏洩する。すると漏洩
した冷凍機油２０Ａから冷媒が蒸発するのには時間がか
かるため、高圧の冷媒液が漏洩した場合に比べてはるか
に徐々にガス化が進むので、一挙に大量にガス化して機
械室１８内で短時間に部分的にガス濃度が着火点まで上
昇することはないという効果が得られる。

【００６８】また、仮に圧縮機４から凝縮器１１にいた
る配管が破損した場合でも同様の動作により、破損個所
から大量のガスが短時間に漏洩することはないといった
効果も得られる。

【００６９】また、絞り装置５Ｂ、５Ｃが開いた状態で
圧縮機４の運転中に、外気温度が下がったり、冷却負荷
が低下すると、冷却器２Ｂ、２Ｃの蒸発負荷が小さくな
りその結果、蒸発器２Ｂ、２Ｃの配管圧力、温度は低下
し、冷媒液が貯留する。このとき貯留し始めた冷媒液は
相互溶解性の大きい冷凍機油２０Ａとの相互溶解性が大
きくなり、冷媒の一部が相互溶解性の大きい冷凍機油２
０Ａと溶解する。その結果、冷媒循環量は減少するので
圧力の低下は停止する。

【００７０】このときに、商品収納室１Ａ、１Ｂ、１Ｃ
内の冷媒回路のうち特に大量の冷媒液が存在する蒸発器
２Ｂ、２Ｃの配管６Ａが破損した場合には、存在する冷
媒液の大半は冷媒相互溶解性の大きい冷凍機油２０Ａに
溶解した状態で漏洩する。すると漏洩した冷凍機油２０
Ａから冷媒が蒸発するのには時間がかかるため、高圧の
冷媒液が漏洩した場合に比べてはるかに徐々にガス化が
進むので、一挙に大量にガス化して商品収納室１Ｂ、１
Ｃ内で短時間に部分的にガス濃度が着火点まで上昇する
ことはないといった効果も得られる。

【００７１】また、いずれの場合にも相互溶解性の小さ
な冷凍機油２０Ｂの粘度は維持されるので圧縮機４の潤
滑性能は相互溶解性のよう大きい冷凍機油２０Ａと冷媒
との溶解度によらず保持できる。

【００７２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に係る本発明の自動販売機の冷却装置は、冷媒として
ＨＣを用い、運転周波数を変換可能な圧縮機と、凝縮器
と、絞り装置と、加温モードと冷却モードとに切り替え
可能な複数の商品収納室の各々に設けられた冷却器とを
順次環状に配管接続して冷媒回路を構成するとともに、
前記商品収納室内に漏洩したＨＣを検知するガス検知手
段と、前記商品収納室から大気へ排気する排気装置と、
前記商品収納室内の冷媒回路の圧力を常に大気圧以上に
維持するよう前記圧縮機の運転周波数を制御するととも
に前記ガス検知手段の検知に応じて前記排気装置を作動
させるよう制御する制御手段とから構成したことによ
り、商品収納室内にある冷媒回路内の圧力は圧縮機の周
波数を制御することで常に大気圧以上に維持しているの
で、冷媒回路に破損が生じた場合には必ず冷媒回路内か
ら容積の大きな商品収納室に向かって冷媒回路外へ冷媒
が漏洩するので、上述のように容積の小さな冷媒回路内
に破損個所から空気を吸入し、そのうえ引き続いて同じ
破損個所からヒータ等の電気接点の火花や静電気等、何
らかの火花が吸入することで冷媒配管内で爆発現象を生
じかつ密閉性の高い商品収納室にまで破損が生じる危険
はない。従って冷媒回路内に空気を吸入することなく容
積の大きい商品収納室内に確実に漏洩し、漏洩したＨＣ
ガスは直接検知されて、強制的に大気中に排気されるた
め、冷媒回路に封入されたＨＣの量が多くても、確実に
商品収納室を通じて大気に排出され安全に自動販売機を
運転できる。

【００７３】請求項２に記載の発明は、凝縮器用ファン
と凝縮器への冷媒を絞り装置へバイパスさせるバイパス
回路とを備え、前記凝縮器用ファンが取り入れた外気を
前記商品収納室外を循環させて再び外気に排出すること
で前記商品収納室外にある冷媒回路の近傍空気が一定時
間内に外気と置換するような風路を形成するとともに、
凝縮量を小さくする場合には前記バイパス回路にも冷媒
を流すようにして前記凝縮器用ファンを停止したり回転
数を大きく低下させることのないように構成したことに
より冷媒回路が破損して、急激に自動販売機本体内でか
つ商品収納室外にＨＣガスの全量が漏洩、充満した場合
でも、凝縮器用ファンにより、商品収納室外にある冷媒
回路の近傍空気が一定時間内に外気と置換するよう形成
した風路により漏洩したガスを外気に排気できるので、
空気との燃焼下限にいたらないので高圧部近傍が燃焼範
囲にはいるまでＨＣガスの濃度が上昇することはなく、
従って着火源があっても着火することはない。

【００７４】外気温度が低下したり、商品負荷が小さく
なって必要な凝縮量が小さくなった場合にも、バイパス
回路に冷媒を流して凝縮量を小さくすることで、凝縮器
ファンを停止したりファン風量を低下させて凝縮能力を
小さくする必要なく、従って凝縮器用ファンを能力を大
きく減少させることなく運転し続けることができ、いか
なる運転条件においても、冷媒回路のうち高圧部が破損
して、自動販売機本体内でかつ商品収納室外にハイドロ
カーボンガスの全量が漏洩、充満した場合にいかなる箇
所で漏洩しようとも、凝縮器用ファンにより外気に排気
しているので、空気との燃焼下限にいたらないので高圧
部近傍が燃焼範囲にはいるまでＨＣガスの濃度が上昇す
ることはなく、従って着火源があっても着火することは
ない。

【００７５】さらには、凝縮器ファンが停止した場合の
絶えず変化する気流に対応して商品収納室外で生じるリ
ークをもれなく検知するための高精度のセンサーや、多
数個のセンサーを設けるといった必要がなくコストの上
昇を抑えることができる。

【００７６】さらに、絶えず安定した気流により、圧縮
機等の高圧部分の冷媒回路の温度が一定になりやすく、
冷媒回路の圧力変動も小さくなって圧縮機の信頼性が向
上する。

【００７７】請求項３に記載の発明は、圧縮機の冷凍機
油として、冷媒と相互溶解性の大きい冷凍機油と、冷媒
と相互溶解性の小さい冷凍機油とを混合して用いるよか
ら構成したのことにより、冷媒回路の高圧部の圧力が上
昇するにつれて、冷媒ガスは循環している相互溶解性の
高い油への溶解量を増加させる。その結果循環する冷媒
量は減少し、やがて高圧側の圧力の上昇は停止する。従
って圧力上昇にともなう配管の信頼性低下を防ぐことが
でき、冷媒回路のうち高圧部が破損しても、大部分が相
互溶解性の大きな油にとけ込んでいるので急激に自動販
売機本体内でかつ商品収納室外にＨＣガスの全量が漏洩
することはなく、一挙に充満しない。

【００７８】これにより、ガス検知センサーの検知点を
短時間で通過して燃焼下限に到達してしまうことを防止
できる。また、凝縮器用ファンにより外気に排気してい
るので、空気との燃焼下限にいたらないので高圧部近傍
が燃焼範囲にはいるまでＨＣガスの濃度が上昇すること
はなく、従って着火源があっても着火することはない。

【００７９】また、急激に自動販売機本体内でかつ商品
収納室外にＨＣガスの全量が漏洩することがないこと
で、配管の強度を非常に強固にする必要がないといった
効果も得られる。

【００８０】さらに、低外気温度時など冷媒回路のうち
低圧部で液冷媒が貯留しやすい場合には冷媒、油の温度
とも低下するので冷媒の相互溶解性の大きな油への溶解
量が大きくなって循環する冷媒量が減少し適正な冷凍能
力が得られる。

【００８１】さらにいずれの場合も、相互溶解性の低い
油により潤滑性能は確保される。

【００８２】さらに相互溶解性の高い油によって冷媒回
路内の流動がスムーズになるので相互溶解性の低い油の
流動性も十分あり、圧縮機への冷凍機油の戻りが十分あ
って、圧縮機内の油量が十分確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１による自動販売機の冷却装置
の冷媒回路図

【図２】同実施例の自動販売機の冷却装置の制御系の構
成を示すブロック図

【図３】同実施例の自動販売機の冷却装置の動作を示す
フローチャート

【図４】本発明の実施例２による自動販売機の冷却装置
の冷媒回路図

【図５】本発明の実施例３による自動販売機の冷却装置
の冷媒回路図

【図６】従来の自動販売機の構成を示すブロック図

【符号の説明】

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ商品収納室２Ａ、２Ｂ、２Ｃ冷却器３Ａ、３Ｂ商品加温器４圧縮機５Ａ、５Ｂ、５Ｃ絞り装置１１凝縮器１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ制御手段１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃガス検知手段１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ排気装置１５圧力検知手段１６周波数制御装置１７凝縮器用ファン１７Ａバイパス回路２０Ａ相互溶解性の大きな冷凍機油２０Ｂ相互溶解性の小さな冷凍機油

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷媒としてハイドロカーボンを用い、運
転周波数を変換可能な圧縮機と、凝縮器と、絞り装置
と、加温モードと冷却モードとに切り替え可能な複数の
商品収納室の各々に設けられた冷却器とを順次環状に配
管接続して冷媒回路を構成するとともに、前記商品収納
室内に漏洩したハイドロカーボンを検知するガス検知手
段と、前記商品収納室から大気へ排気する排気装置と、
前記商品収納室内の冷媒回路の圧力を常に大気圧以上に
維持するよう前記圧縮機の運転周波数を制御するととも
に前記ガス検知手段の検知に応じて前記排気装置を作動
させるよう制御する制御手段とから構成した自動販売機
の冷却装置。
【請求項２】凝縮器用ファンと凝縮器への冷媒を絞り
装置へバイパスさせるバイパス回路とを備え、前記凝縮
器用ファンが取り入れた外気を前記商品収納室外を循環
させて再び外気に排出することで前記商品収納室外にあ
る冷媒回路の近傍空気が一定時間内に外気と置換するよ
うな風路を形成するとともに、凝縮量を小さくする場合
には前記バイパス回路にも冷媒を流すようにして前記凝
縮器用ファンを停止したり回転数を大きく低下させるこ
とのないように構成した請求項１記載の自動販売機の冷
却装置。
【請求項３】圧縮機の冷凍機油として、冷媒と相互溶
解性の大きい冷凍機油と、冷媒と相互溶解性の小さい冷
凍機油とを混合して用いるよう構成した請求項１または
２記載の自動販売機の冷却装置。