JPH05325005A - 自動販売機の冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】各格納室間の平均室温のバラツキ、ひいては平
均商品温度のバラツキを抑える。 【構成】制御部８によって、一方では、各格納室１，
２，３の内でいずれか一つの室温が上位の上限値12℃以
上、または全ての室温が下位の上限値８℃以上になると
き、各電磁弁の全ての開放および圧縮機の運転が同期さ
れ、他方では、設定下限値以下になる格納室に対応する
電磁弁は閉鎖されるとともに、いずれかの電磁弁が開放
されるときには圧縮機が運転され、全ての電磁弁が閉鎖
されるときにだけ圧縮機が停止される。したがって、一
方の上限値側で圧縮機の運転率が抑えられるとともに、
冷媒分配制御が併用される場合には、その安定化が図
れ、他方の下限値側では各格納室がそれぞれ下限値に達
するまで冷却されるから、各格納室間の平均室温のバラ
ツキが抑えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、互いに隔離された複
数の商品用格納室それぞれに蒸発室と電磁弁との直列接
続されたユニットが設けられ、この各ユニットが並列に
接続され、これに共通な凝縮器および圧縮機が直列に接
続され、前記各格納室の室温に基づいて前記各電磁弁の
開，閉と、前記圧縮機の運転，停止とが制御される装置
であって、とくに各格納室間の平均室温のバラツキ、ひ
いては平均商品温度のバラツキを抑えるようにした自動
販売機の冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】二つの従来例について図３を参照しなが
ら説明する。図３は二つの従来例と、後述する発明に係
る実施例との共通な構成図である。図３において、商品
用の各格納室１，２，３は互いに隔離され、それぞれに
温度センサ11,12,13と、蒸発器21,22,23と、電子膨張弁
31,32,33と、電磁弁41,42,43とが設けられる。これらの
各温度センサ、各電子膨張弁、各電磁弁は、各格納室ご
とに直列接続され、この各直列接続されたものが並列接
続され、これに共通な凝縮器6 および圧縮機7 が直列に
接続される。

【０００３】各制御部9,10は、一従来例，別の従来例に
それぞれ対応し、各温度センサによって計測された各格
納室の室温に基づいて、各電磁弁を開閉して室温制御を
するとともに、各蒸発器の過熱度に基づいて、各電子膨
張弁の開度を調節して冷媒分配制御をする。なお各蒸発
器の過熱度は、その蒸発器の出入口の冷媒温度の差分で
あって、図示してない温度センサによって計測される。
ここで、〜は信号ないし指令の流れで、は温度信
号、は過熱度信号、は電磁弁の開閉指令、は電子
膨張弁の開度指令、は圧縮機の運転・停止指令、であ
る。

【０００４】一従来例における室温制御は、全格納室に
共通に定められる上限値，下限値、たとえば設定上限値
８℃，設定下限値１℃に基づき、各格納室１，２，３の
室温がそれぞれ独立にオン・オフ制御される。また冷媒
分配制御は、蒸発器の冷却能力を適正に発揮させるため
ににおこなうもので、既に述べたように、蒸発器の過熱
度に基づい各電子膨張弁の開度を調節して冷媒の適正な
分配をおこなう。

【０００５】別の従来例における室温制御は、全ての格
納室に共通に定められる設定上限値８℃，設定下限値１
℃に対し、一方の上限側では各格納室１，２，３が共に
設定上限値８℃以上になるとき、全電磁弁の開放と、圧
縮機の運転とを同期させ、全格納室の冷却を同時に開始
し、他方の下限側では各格納室１，２，３のいずれか一
つが設定下限値１℃に達したとき、全電磁弁の閉鎖と、
圧縮機の停止とを同期させ、全格納室の冷却を同時に停
止する、というものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】一従来例では、制御に
よって各格納室の平均室温が設定上限値８℃，設定下限
値１℃のほぼ中央値になり、各格納室間の平均室温のバ
ラツキ、ひいては平均商品温度のバラツキが極めて少な
くなるという長所がある反面、一欠点として、各室温に
応じて対応する蒸発室に冷媒を流したり、止めたりする
電磁弁の開閉動作が同期しないから、少なくとも一つで
も電磁弁が開放されるときには圧縮機が運転され、運転
率が高くなって省エネルギー化が阻害される。また別の
欠点として、電磁弁の開閉動作が数分おきに比較的頻繁
に起こるから、そのことによって冷媒分配制御の安定化
が阻害される。図６は一従来例における各室温のタイム
チャートである。各格納室１，２，３の室温が、それぞ
れ太い実線，細い実線，破線で区別して示される。図６
において、各格納室の室温は、いずれも設定上限値８
℃，設定下限値１℃の間を変動して平均4.5 ℃となり、
商品温度である缶温は、図示しないが、熱容量のために
平均室温4.5 ℃に近い値でわずかに変動する。

【０００７】別の従来例では、全電磁弁の開放，閉鎖
と、圧縮機の運転，停止とをそれぞれ同期させる方式を
とるから、一従来例のもつ欠点が解消される反面、各格
納室間の平均室温のバラツキ、ひいては平均商品温度の
バラツキがやや大きくなるという欠点がある。図７は別
の従来例における各室温のタイムチャートである。図７
において、格納室１，格納室３の室温レベルがほぼ同じ
で、これより格納室２の室温レベルがやや高くなる。各
格納室間の室温レベルの高低関係はほとんど変化しな
い。たとえば、格納室１の室温が設定上限値８℃に達し
たとき、全格納室が同時に冷却開始されるから、各格納
室の室温の高低関係はほぼ変わらないまま降下する。逆
に格納室３の室温がもっとも早く設定下限値１℃に達し
たとき、全格納室の冷却が同時に停止するから、各格納
室の室温の高低関係はほぼ変わらないまま上昇する。し
たがって平均温度は、格納室１が５℃（変動範囲１〜９
℃）、格納室３が５℃（２〜８℃）、格納室２が８℃
（５〜11℃）である。なお、各格納室の缶温は、図示し
ないが、対応する室温に近い値でわずかに変動する。

【０００８】この発明の課題は、従来の技術がもつ以上
の問題点を解消し、各格納室間の平均室温のバラツキ、
ひいては平均商品温度のバラツキを抑えるようにした自
動販売機の冷却装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る自動販売
機の冷却装置は、互いに隔離された複数の商品用格納室
それぞれに蒸発室と電磁弁との直列接続されたユニット
が設けられ、この各ユニットが並列に接続され、これに
共通な凝縮器および圧縮機が直列に接続され、前記各格
納室の室温に基づき、前記各電磁弁の開，閉と、前記圧
縮機の運転，停止とが制御される装置において、前記各
格納室の内で少なくとも所定個数の室温が前記室温に係
る設定上限値以上になるとき、前記各電磁弁の全ての開
放および前記圧縮機の運転を同期させ、また前記室温に
係る設定下限値以下になる格納室に対応する電磁弁は閉
鎖させるとともに、いずれかの電磁弁が開放されるとき
には前記圧縮機を運転させ、全ての電磁弁が閉鎖される
ときにだけ前記圧縮機を停止させる制御部を備える。

【００１０】請求項２に係る自動販売機の冷却装置は、
請求項１に記載の装置において、室温に係る設定上限値
が、複数個であり、制御部は、各格納室の内で少なくと
も、前記各設定上限値に応じて定められる所定個数の室
温が、それに対応する設定上限値以上になるとき、全電
磁弁の開放および圧縮機の運転を同期させる。

【００１１】請求項３に係る自動販売機の冷却装置は、
請求項２に記載の装置において、各設定上限値の内で最
低値に応じて定められる格納室の所定個数が、全個数で
あり、同じくその最高値に応じて定められる格納室の所
定個数が、１個である。請求項４に係る自動販売機の冷
却装置は、請求項１ないし３のいずれかの項に記載の装
置において、各蒸発器の過熱度を一定にするための冷媒
分配制御が併用される。

【００１２】

【作用】請求項１ないし４のいずれかの項に係る自動販
売機の冷却装置では、制御部によって、各格納室のうち
で少なくとも所定個数の室温が設定上限値以上になると
き、各電磁弁の全ての開放および圧縮機の運転が同期さ
れ、また設定下限値以下になる格納室に対応する電磁弁
は閉鎖されるとともに、いずれかの電磁弁が開放される
ときには圧縮機が運転され、全ての電磁弁が閉鎖される
ときにだけ圧縮機が停止される。

【００１３】とくに請求項２に係る自動販売機の冷却装
置では、制御部によって、各格納室のうちで少なくと
も、複数個の各設定上限値に応じて定められる所定個数
の室温が、それに対応する設定上限値以上になるとき、
全電磁弁の開放および圧縮機の運転が同期される。とく
に請求項３に係る自動販売機の冷却装置では、制御部に
よって、全格納室が、各設定上限値の内の最低値以上に
なるときに、または、格納室の一つでも同じくその内の
最高値以上になるときに、全電磁弁の開放および圧縮機
の運転が同期される。

【００１４】とくに請求項４に係る自動販売機の冷却装
置では、各格納室の室温に基づき、各電磁弁の開，閉
と、圧縮機の運転，停止とが決められる室温制御ととも
に、各蒸発器の過熱度を一定にするための冷媒分配制御
が併用される。

【００１５】

【実施例】この発明に係る自動販売機の冷却装置の実施
例について、以下に図を参照しながら説明する。実施例
の構成は図３に示したのと共通であり、従来例との違い
は新たな制御部８の動作方式にある。この制御部８の動
作について、図１，図２のフローチャートと、図４，図
５の各室温のタイムチャートとをそれぞれ参照しながら
説明する。なお、図１，図２は動作に係る前段，後段の
各フローチャート、図４，図５は各室温の変化パターン
が異なる二つの例を示す。この実施例では、設定上限値
として高位, 低位の二つの各値Ｕ1,Ｕ2 を、設定下限値
として一つの値Ｌを定める。設定上限値Ｕ2 は通常の上
限値の意味を、設定上限値Ｕ1 は上方の歯止めの意味を
もつ。三つの格納室のいずれか一つでも設定上限値Ｕ1
に達するか、または三つの格納室の室温全てが設定上限
値Ｕ２に達すると、全電磁弁の開放と、圧縮機の運転と
が同期しておこなわれ、逆に室温が設定下限値Ｌに達し
た格納室は、それだけの対応する電磁弁が閉鎖されて冷
却が停止される（室温が設定下限値Ｌに達しない格納室
が他にある限り、圧縮機は運転を継続する）。

【００１６】図１において、ステップＳ1 で、格納室に
係るカウンタｉを初期化する。ステップＳ2 で、室温Ｔ
i を測定する。まず、室温Ｔi が設定上限値に関係する
ときについて述べる。ステップＳ3 で、室温Ｔi が高位
の設定上限値Ｕ1 以上かどうかが判断され、ＹＥＳなら
ステップＳ6 に、ＮＯならステップＳ4 に移行する。ス
テップＳ6 では、室温Ｔi が設定上限値Ｕ1 以上である
事例を高事例(1) と呼ぶことにし、この回数を積算す
る。ステップＳ4 で、室温Ｔi が低位の設定上限値Ｕ2
以上かどうかが判断され、ＹＥＳならステップＳ7 に、
ＮＯならステップＳ5 に移る。ステップＳ7 では、室温
Ｔi が設定上限値Ｕ2 以上である事例を高事例(2) と呼
ぶことにし、この回数を積算する。

【００１７】次に図２に移り、以上のステップＳ2 から
の手順を全ての格納室について繰り返す。すなわち、ス
テップＳ11で、ｉをインクリメントし、ステップＳ12
で、ｉがｎ（格納室数、この場合には３）を超えるまで
ステップＳ２に戻って以上の手順を繰り返す。繰返しが
終了したら、ステップＳ13で、高事例(1) の最終積算値
Ｘ1 が、Ａ1(この場合、1)以上かどうかが判断される。
その意味は、室温が設定上限値Ｕ1 に達した格納室が一
つでもあったかどうかの判断である。ＹＥＳならステッ
プＳ16で、全電磁弁を開放し、同時に圧縮機を運転す
る。ステップＳ13がＮＯなら、ステップＳ14で、高事例
(2) の最終積算値Ｘ2 が、Ａ2(この場合、3)以上かどう
かが判断される。その意味は、室温が設定上限値Ｕ2 に
達したのが全格納室かどうかの判断である。ＹＥＳなら
ステップＳ16で、全電磁弁を開放し、同時に圧縮機を運
転する。ステップＳ14がＮＯなら、室温Ｔi が設定下限
値に関係するときであるから後述する。

【００１８】図１のステップＳ５に戻って、室温Ｔi が
設定下限値Ｌ以下かどうかが判断されて、ＮＯならステ
ップＳ11（図２参照）に、ＹＥＳならステップＳ9 に移
る。ステップＳ9 で、格納室i に対応する電磁弁ＭＶi
を閉鎖し、次のステップＳ10で、室温Ｔi が設定下限値
Ｌ以下である事例を低事例と呼ぶことにし、この回数を
積算する。ステップＳ10をへたときには、図2 のステッ
プＳ14に到達し、ここでＮＯとなるから、ステップＳ15
に移る。ここで、低事例の最終積算値Ｙがｎ、つまり３
であるかどうか、言いかえれば全格納室の室温が設定下
限値Ｌ以下であるかどうかが判断される。ＹＥＳなら、
全電磁弁が閉鎖状態であるから、ステップＳ18で圧縮機
を停止し、ＮＯならステップＳ1 に戻る。このステップ
Ｓ18および先程のステップＳ16の後に、再びステップＳ
1 に戻って以上の手順が繰り返されることになる。

【００１９】実施例における各室温の時間的な推移を図
4,図5 を参照しながら説明する。図4 は全格納室が低位
の設定上限値Ｕ2(＝8 ℃) 以上になって冷却動作に移る
モードのとき、すなわち図2 のステップＳ14でＹＥＳの
ときのタイムチャートで、図5 は格納室のいずれか一つ
が高位の設定上限値Ｕ1(＝11℃) 以上になって冷却動作
に移るモードのとき、すなわち図2 のステップＳ13でＹ
ＥＳのときのタイムチャートである。なお、図4,図５に
おいて、各格納室1,2,3 の室温は、それぞれ太い実線,
細い実線, 破線で区別して表示される。また、設定下限
値Ｌ＝1 ℃である。図4 においては、各格納室の平均室
温は、格納室1,3 ＝4.6 ℃、格納室2 ＝5.6 ℃、したが
って、収納室間の平均温度のバラツキ＝1.0 ℃になり、
図5 においては、各格納室の平均室温は、格納室1,3 ＝
4.6 ℃、格納室2 ＝6.0 ℃、となり、したがって、収納
室間の平均温度のバラツキ＝1.4 ℃になる。その結果、
各格納室ごとに設定上限値, 設定下限値に基づく室温制
御をおこなう一従来例における収納室間の平均温度のバ
ラツキには劣るが、別の従来例における収納室間の平均
温度のバラツキ＝3 ℃に比べ、半分以下に小さくするこ
とができる。

【００２０】

【発明の効果】請求項１ないし４のいずれかの項に係る
自動販売機の冷却装置では、室温制御だけ、または室温
制御と冷媒分配制御とが併用される場合において、制御
部によって、一方では、各格納室の内で少なくとも所定
個数の室温が設定上限値以上になるとき、各電磁弁の全
ての開放および圧縮機の運転が同期され、他方では、設
定下限値以下になる格納室に対応する電磁弁は閉鎖され
るとともに、いずれかの電磁弁が開放されるときには圧
縮機が運転され、全ての電磁弁が閉鎖されるときにだけ
圧縮機が停止される。したがって、一方の設定上限値側
で圧縮機の運転率が抑えられ、省エネルギー化が図れる
とともに、冷媒分配制御が併用される場合には、その安
定化が図れ、他方の設定下限値側では各格納室がそれぞ
れ下限値に達するまで冷却されるから、各格納室間の平
均室温のバラツキ、ひいては平均商品温度のバラツキが
抑えられる。

【００２１】とくに請求項２または３に係る自動販売機
の冷却装置では、制御部によって、各格納室のうちで少
なくとも、複数個の各設定上限値に応じて定められる所
定個数の室温が、それに対応する設定上限値以上になる
とき、たとえば請求項３におけるように、全格納室が、
各設定上限値の内の最低値以上になるとき、または、格
納室の一つでも同じくその内の最高値以上になるとき、
全電磁弁の開放および圧縮機の運転が同期される。した
がって、設定上限値側における各室温の上昇に対し歯止
めがかかる形になり、各格納室間の平均室温のバラツキ
がさらに抑えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施例の動作を示す前段のフロー
チャート

【図２】同じくその実施例の動作を示す後段のフローチ
ャート

【図３】実施例と従来例との共通な構成図

【図４】実施例における各室温の一タイムチャート

【図５】実施例における各室温の別のタイムチャート

【図６】一従来例における各室温のタイムチャート

【図７】別の従来例における各室温のタイムチャート

【符号の説明】 １ 格納室 ２ 格納室 ３ 格納室 ６ 凝縮器 ７ 圧縮機 ８ 制御部 １１ 温度センサ １２ 温度センサ １３ 温度センサ ２１ 蒸発器 ２２ 蒸発器 ２３ 蒸発器 ３１ 電子膨張弁 ３２ 電子膨張弁 ３３ 電子膨張弁 ４１ 電磁弁 ４２ 電磁弁 ４３ 電磁弁

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに隔離された複数の商品用格納室それ
   ぞれに蒸発室と電磁弁との直列接続されたユニットが設
   けられ、この各ユニットが並列に接続され、これに共通
   な凝縮器および圧縮機が直列に接続され、前記各格納室
   の室温に基づき、前記各電磁弁の開，閉と、前記圧縮機
   の運転，停止とが制御される装置において、前記各格納
   室の内で少なくとも所定個数の室温が前記室温に係る設
   定上限値以上になるとき、前記各電磁弁の全ての開放お
   よび前記圧縮機の運転を同期させ、また前記室温に係る
   設定下限値以下になる格納室に対応する電磁弁は閉鎖さ
   せるとともに、いずれかの電磁弁が開放されるときには
   前記圧縮機を運転させ、全ての電磁弁が閉鎖されるとき
   にだけ前記圧縮機を停止させる制御部を備えることを特
   徴とする自動販売機の冷却装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の装置において、室温に係
   る設定上限値は、複数個であり、制御部は、各格納室の
   内で少なくとも、前記各設定上限値に応じて定められる
   所定個数の室温が、それに対応する設定上限値以上にな
   るとき、全電磁弁の開放および圧縮機の運転を同期させ
   ることを特徴とする自動販売機の冷却装置。
3. 【請求項３】請求項２に記載の装置において、各設定上
   限値の内で最低値に応じて定められる格納室の所定個数
   は、全個数であり、同じくその最高値に応じて定められ
   る格納室の所定個数は、１個であることを特徴とする自
   動販売機の冷却装置。
4. 【請求項４】請求項１ないし３のいずれかの項に記載の
   装置において、各蒸発器の過熱度を一定にするための冷
   媒分配制御が併用されることを特徴とする自動販売機の
   冷却装置。