JP6131466B2

JP6131466B2 - 物品冷却装置とそれを備えた自動販売機

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Publication number: JP6131466B2
Application number: JP2013068102A
Authority: JP
Inventors: 勇人山内
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2013-03-28
Publication date: 2017-05-24
Anticipated expiration: 2033-03-28
Also published as: JP2014191693A

Description

本発明は、圧縮機と共に冷凍サイクルを構成する庫内熱交換器で冷却された空気を庫内ファンにより庫内で循環させて庫内の物品（商品）を冷却する物品冷却装置と、それを備えた自動販売機に関するものである。

一般に缶入り飲料等の商品を冷却して販売する自動販売機では、圧縮機と共に冷凍サイクルを構成する庫内熱交換器で冷却された空気を庫内ファンにより庫内で循環させて庫内の商品を冷却している。

自動販売機を設置し電源を入れて冷却運転を開始したとき、夏場に空の自動販売機に商品を充填したときは、商品温度（庫内温度）が外気温度に近い温度であり、一晩かけて冷却商品温度（例えば３℃±２℃）まで冷却する。

この外気温度に近い状態から冷却商品温度まで庫内（商品）を冷却する運転のことを、一般に、初期冷却運転（イニシャルプルダウン運転）と言うが、この初期冷却運転のような高負荷運転中においては、圧縮機が行う仕事量も多くなり、圧縮機にかかる負荷も大きくなる。

高負荷運転中において、圧縮機にかかる負荷が圧縮機の能力を超えると、過負荷保護装置が働いて圧縮機が停止するので、圧縮機が再起動するまで、商品を冷却できないといった問題が発生する。

そこで、高圧負荷量検知手段で検知する負荷量が所定負荷量（温度や圧力）に達すると庫内ファンを低速回転にして、庫内熱交換器（蒸発器）の周囲温度と冷媒との熱交換量を減らすことで、過負荷にならないようにし、その後、高圧負荷量検知手段により検知する負荷量が所定負荷量を下まわると、再び庫内ファンを高速回転させることが提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開平８−８７６６９号公報

しかしながら、条件の異なる複数の庫内を備えた自動販売機で、庫内ファンを同様に回転数制御すると、比較的吸熱量が多い庫内、比較的庫内容積が大きい庫内、優先的に冷却させる必要のある庫内の冷却に時間が掛かるという課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、複数の庫内に、比較的吸熱量が多い庫内、比較的庫内容積が大きい庫内、優先的に冷却させる必要のある庫内がある場合でも、庫内条件に応じた適切な庫内の冷却ができる物品冷却装置とそれを備えた自動販売機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、本発明は、初期冷却運転時に、吸熱量の多い庫内（または、庫内容積の大きい庫内、または、優先的に冷却させる必要のある庫内）の庫内ファン回
転数を吸熱量の少ない庫内（または、庫内容積の小さい庫内、または、優先的に冷却させる必要のない庫内）の庫内ファン回転数よりも高く（多く）するのである。

これにより、庫内条件に応じて適切に庫内を冷却することができる。

本発明は、初期冷却運転時に、吸熱量の多い庫内（または、庫内容積の大きい庫内、または、優先的に冷却させる必要のある庫内）の庫内ファン回転数を吸熱量の少ない庫内（または、庫内容積の小さい庫内、または、優先的に冷却させる必要のない庫内）の庫内ファン回転数よりも高く（多く）するので、庫内条件に応じて適切に庫内を冷却することができる物品冷却装置とそれを備えた自動販売機を提供することができる。

本発明の実施の形態１における物品冷却装置を備えた自動販売機の本体内部構造を示す概略構成図同実施の形態の自動販売機の冷凍サイクルの構成図同実施の形態の自動販売機の制御系を示すブロック図同実施の形態の自動販売機の初期冷却運転時の庫内ファンの回転数制御を示すフローチャート本発明の実施の形態２における物品冷却装置を備えた自動販売機の初期冷却運転時の庫内ファンの回転数制御を示すフローチャート

第１の発明は、冷凍サイクルの冷却運転時に蒸発器として働く庫内熱交換器と前記庫内熱交換器により冷却された空気を循環させる庫内ファンとを複数の庫内に備え、初期冷却
運転時に運転制御手段が前記庫内ファン回転数を通常運転時より低速に抑えて運転する物品冷却装置であって、前記運転制御手段は、初期冷却運転時に、吸熱量の多い前記庫内の前記庫内ファン回転数を吸熱量の少ない前記庫内の前記庫内ファン回転数よりも高くし、吸熱量の多い前記庫内の前記庫内ファンの初期冷却運転で通常運転時より回転数を低速に抑えて運転する時間を、吸熱量の少ない前記庫内の前記庫内ファンよりも短くすることを特徴とする。

上記構成により、初期冷却運転時に庫内ファン回転数を通常運転時より低速に抑えることにより冷媒と庫内熱交換器の周囲空気との熱交換量を抑えて圧縮機が過負荷状態になるのを防ぎながら、吸熱量の多い庫内の冷却が、吸熱量の少ない庫内の冷却に比べて遅くなる不具合を減らし、吸熱量の多い庫内の物品（商品）を所定温度まで冷却するまでの時間を短縮することができ、前記吸熱量が多い庫内においても、前記圧縮機にかかる負荷を抑えつつ、庫内の物品（商品）を所定温度まで冷却するまでの時間を短縮する効果をより高めることができる。

第２の発明は、冷凍サイクルの冷却運転時に蒸発器として働く庫内熱交換器と前記庫内熱交換器により冷却された空気を循環させる庫内ファンとを複数の庫内に備え、初期冷却運転時に運転制御手段が前記庫内ファン回転数を通常運転時より低速に抑えて運転する物品冷却装置であって、前記運転制御手段は、初期冷却運転時に、庫内容積の大きい前記庫内の前記庫内ファン回転数を庫内容積の小さい前記庫内の前記庫内ファン回転数よりも高くし、前記運転制御手段は、庫内容積の大きい前記庫内の前記庫内ファンの初期冷却運転で通常運転時より回転数を低速に抑えて運転する時間を、庫内容積の小さい前記庫内の前記庫内ファンよりも短くすることを特徴とする。

上記構成により、初期冷却運転時に庫内ファン回転数を通常運転時より低速に抑えることにより冷媒と庫内熱交換器の周囲空気との熱交換量を抑えて圧縮機が過負荷状態になるのを防ぎながら、庫内容積が大きい庫内の冷却が、庫内容積が小さい庫内の冷却に比べて遅くなる不具合を減らし、庫内容積が大きい庫内の物品（商品）を所定温度まで冷却するまでの時間を短縮することができ、前記庫内容積が大きい庫内においても、前記圧縮機にかかる負荷を抑えつつ、庫内の物品（商品）を所定温度まで冷却するまでの時間を短縮する効果をより高めることができる。

第３の発明は、特に第１または第２の発明の物品冷却装置を備えた自動販売機である。

以下、本発明の物品冷却装置とそれを備えた自動販売機の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって、本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における物品冷却装置を備えた自動販売機の本体内部構造を示す概略構成図、図２は同実施の形態の自動販売機の冷凍サイクルの構成図、図３は同実施の形態の自動販売機の制御系を示すブロック図、図４は同実施の形態の自動販売機の初期冷却運転時の庫内ファンの回転数制御を示すフローチャートである。

図１に示すように、本発明の実施の形態１における物品冷却装置を備えた自動販売機２１は、断熱隔壁２２により左右に区画された左庫内Ａ、中庫内Ｂ、右庫内Ｃを備え、それぞれに販売する商品を収納する商品収納コラム２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃを有し、各商品収納コラム２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ内には、それぞれコラム内の温度（庫内温度）を測定する庫内コラム内温度センサ４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃを有する。

また、自動販売機２１は、自動販売機２１の周囲温度を検出するための外気温度センサ１００と、自動販売機全体を制御するためのコントローラ２７、圧縮機等の冷却装置及び商品排出機構等が内蔵された機構部２６を備えている。

図２に示すように、左庫内Ａに対しては、左庫内Ａの空気を冷却または加温する庫内熱交換器５１Ａ、左庫内Ａの空気を左庫内Ａで循環させる庫内ファン６１Ａ、通電時に発熱して左庫内Ａの空気を加温するヒータ６２Ａ、左庫内Ａの空気を冷却する時に庫内熱交換器５１Ａに流入する液冷媒を絞り膨張させるキャピラリチューブ９３Ａ、キャピラリチューブ９３Ａを介して庫内熱交換器５１Ａに冷媒を流す流さないを切替えるための電磁弁８１Ａ、左庫内Ａの空気を加温する時に庫内熱交換器５１Ａから流出する液冷媒を絞り膨張させるキャピラリチューブ９３Ｄ、左庫内Ａの空気を庫内熱交換器５１Ａにより加温する時にインバータ圧縮機７１から吐出された高温高圧の冷媒が庫内熱交換器５１Ａで凝縮し、左庫内Ａの空気を庫内熱交換器５１Ａにより加温しないときにインバータ圧縮機７１から吐出された高温高圧の冷媒が庫外熱交換器８１で凝縮するように冷凍サイクルの冷媒流路を切替える四方弁９２、庫内熱交換器５１Ａの温度を検出する庫内熱交換器温度センサ１０１Ａが設けられている。

なお、庫内熱交換器５１Ａは、左庫内Ａの空気を庫内熱交換器５１Ａにより冷却する冷却運転のときに冷媒が流れて蒸発器として機能する配管と、左庫内Ａの空気を庫内熱交換器５１Ａにより加温するヒートポンプ運転のときに冷媒が流れて凝縮器として機能する配管とに分割されている。

また、中庫内Ｂに対しては、中庫内Ｂの空気を冷却する庫内熱交換器５１Ｂ、中庫内Ｂの空気を中庫内Ｂで循環させる庫内ファン６１Ｂ、通電時に発熱して中庫内Ｂを加温するヒータ６２Ｂ、中庫内Ｂの空気を冷却する時に庫内熱交換器５１Ｂに流入する液冷媒を絞り膨張させるキャピラリチューブ９３Ｂ、キャピラリチューブ９３Ｂを介して庫内熱交換器５１Ｂに冷媒を流す流さないを切替えるための三方弁９４、庫内熱交換器５１Ｂの温度を検出する庫内熱交換器温度センサ１０１Ｂが設けられている。

また、右庫内Ｃに対しては、右庫内Ｃの空気を冷却する庫内熱交換器５１Ｃ、右庫内Ｃの空気を右庫内Ｃで循環させる庫内ファン６１Ｃ、三方弁９４から庫内熱交換器５１Ｂを経由せずに庫内熱交換器５１Ｃに流れる液冷媒を絞り膨張させるキャピラリチューブ９３Ｃ、庫内熱交換器５１Ｃの温度を検出する庫内熱交換器温度センサ１０１Ｃが設けられている。

また、機構部２６（庫外の機械室）には、庫外熱交換器８１と、庫外熱交換器８１に送風する庫外ファン８２と、庫外熱交換器８１の温度を検知するための庫外熱交換器温度センサ１０２が設けられている。なお、庫外熱交換器８１は、２つに分割されており、蒸発器として作用するときと凝縮器として作用するときとで冷媒が流れる経路を分けている。

なお、左庫内Ａ用の冷凍サイクルは、インバータ圧縮機７１と、庫外熱交換器８１と、電磁弁８１Ａ，８１Ｂ，８１Ｃと、四方弁９２と、キャピラリチューブ９３Ａ，９３Ｄ，９３Ｅと庫内熱交換器５１Ａとが環状に連接された構成である。

そして、左庫内Ａを冷却する場合は、インバータ圧縮機７１から吐出された高温高圧の冷媒が、四方弁９２を経由して、庫外熱交換器８１で凝縮し、左庫内Ａの冷却時は電磁弁８１Ｃが閉じているために電磁弁８１Ｃ側には流れずに電磁弁８１Ａ側と三方弁９４側とに分流し、電磁弁８１Ａ側に流れた冷媒が、電磁弁８１Ａを経由してキャピラリチューブ９３Ａで減圧され、庫内熱交換器５１Ａで蒸発し、インバータ圧縮機７１に戻る。

なお、庫外熱交換器８１から三方弁９４側に流れた冷媒は、三方弁９４の状態により、三方弁９４からキャピラリチューブ９３Ｂ側に流出して、キャピラリチューブ９３Ｂで減圧され、庫内熱交換器５１Ｂと庫内熱交換器５１Ｃで蒸発して、庫内熱交換器５１Ａで蒸発した冷媒と合流してインバータ圧縮機７１に戻る場合と、三方弁９４からキャピラリチューブ９３Ｃ側に流出して、キャピラリチューブ９３Ｃで減圧され、キャピラリチューブ９３Ｂと庫内熱交換器５１Ｂを流れることなく庫内熱交換器５１Ｃで蒸発して、庫内熱交換器５１Ａで蒸発した冷媒と合流してインバータ圧縮機７１に戻る場合とがある。

なお、電磁弁８１Ｂは、キャピラリチューブ９３Ｄと四方弁９２との間の配管と、庫内熱交換器５１Ａ，５１Ｃから流出した冷媒が合流してインバータ圧縮機７１に戻る配管とをつなぐ配管に設けられて常に開いており、左庫内Ａの空気を庫内熱交換器５１Ａにより加温するヒートポンプ運転時に冷媒が流れる庫内熱交換器５１Ａからキャピラリチューブ９３Ｄを経由して冷媒を回収している。

また、左庫内Ａを庫内熱交換器５１Ａにより加温するヒートポンプ運転で加温する場合は、インバータ圧縮機７１から吐出された高温高圧の冷媒が、四方弁９２を経由して、庫内熱交換器５１Ａで凝縮し、キャピラリチューブ９３Ｄで減圧され、再び四方弁９２を経由して、庫外熱交換器８１でさらに凝縮し、電磁弁８１Ｃが開いている場合は電磁弁８１Ａ及び三方弁９４側と電磁弁８１Ｃ側とに分流し、電磁弁８１Ｃ側に流れた冷媒は、電磁弁８１Ｃを経由してキャピラリチューブ９３Ｅで減圧され、庫外熱交換器８１で蒸発し、インバータ圧縮機７１に戻る。

なお、電磁弁８１Ｃ側に流れずに電磁弁８１Ａ及び三方弁９４側に流れた冷媒は、左庫内Ａの加温時は電磁弁８１Ａが閉じているために三方弁９４側にのみ流れ、中庫内Ｂをヒータ６２Ｂで加温する場合または中庫内Ｂが所定下限温度まで冷却された場合は、三方弁９４からキャピラリチューブ９３Ｃ側に流出して、キャピラリチューブ９３Ｃで減圧され、キャピラリチューブ９３Ｂと庫内熱交換器５１Ｂを流れることなく庫内熱交換器５１Ｃで蒸発して、インバータ圧縮機７１に戻る。また、中庫内Ｂを冷却する場合は、三方弁９４からキャピラリチューブ９３Ｂ側に流出して、キャピラリチューブ９３Ｂで減圧され、庫内熱交換器５１Ｂと庫内熱交換器５１Ｃで蒸発して、インバータ圧縮機７１に戻る。

なお、右庫内Ｃを冷却せずに（庫内熱交換器５１Ｃで冷媒を蒸発させずに）左庫内Ａを庫内熱交換器５１Ａにより加温するヒートポンプ運転で加温する場合は、電磁弁８１Ｃを開けるが、庫内熱交換器５１Ｂと庫内熱交換器５１Ｃのうち少なくとも庫内熱交換器５１Ｃで冷媒を蒸発させるために庫外熱交換器８１で冷媒を蒸発させる必要がない場合は電磁弁８１Ｃを閉じる。

また、中庫内Ｂと右庫内Ｃの兼用の冷凍サイクルは、インバータ圧縮機７１と四方弁９２と庫外熱交換器８１と三方弁９４とキャピラリチューブ９３Ｃと庫内熱交換器５１Ｃとが順次環状に連接され、さらに、庫内熱交換器５１Ｂの冷媒の入口側がキャピラリチューブ９３Ｂを介して三方弁９４のもう一つの出口側に接続され、庫内熱交換器５１Ｂの冷媒の出口側がキャピラリチューブ９３Ｃと庫内熱交換器５１Ｃとの間の冷媒配管に接続された構成である。

そして、中庫内Ｂと右庫内Ｃを同時に冷却する場合は、インバータ圧縮機７１から吐出された高温高圧の冷媒が、四方弁９２を経由して、庫外熱交換器８１で凝縮し、三方弁９４からキャピラリチューブ９３Ｂ側に流れて、キャピラリチューブ９３Ｂで減圧され、庫内熱交換器５１Ｂで一部の冷媒が蒸発し、その後、庫内熱交換器５１Ｃで残りの液冷媒が蒸発して、インバータ圧縮機７１に戻る。

また、中庫内Ｂと右庫内Ｃのうち右庫内Ｃのみを冷却する場合は、インバータ圧縮機７１から吐出された高温高圧の冷媒が、四方弁９２を経由して、庫外熱交換器８１で凝縮し、三方弁９４からキャピラリチューブ９３Ｃ側に流れて、キャピラリチューブ９３Ｃで減圧され、庫内熱交換器５１Ｃで蒸発して、インバータ圧縮機７１に戻る。

図３に示すように、本実施の形態の自動販売機２１を制御する主制御手段２００は、入力処理部１０３、運転制御手段１０４、高負荷状態検知手段１０５、庫内ファン回転数設定手段１０６、吸熱量識別手段１０７、吸熱量記憶手段１０８、高負荷運転時間設定手段１０９、庫内容積識別手段１１０、庫内容積記憶手段１１１、冷却優先識別手段１１２により構成されている。

入力処理部１０３は、各庫内コラム内温度センサ４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ、外気温度センサ１００、各庫内熱交換器温度センサ１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ、庫外熱交換器温度センサ１０２の温度データを読み取る。

運転制御手段１０４は、インバータ圧縮機７１、各庫内ファン６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃの運転を制御する。

高負荷状態検知手段１０５は、各庫内コラム内温度センサ４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ、各庫内熱交換器温度センサ１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ、外気温度センサ１００の全てが所定温度以上の場合に、高負荷と検知する。

庫内ファン回転数設定手段１０６は、高負荷運転（初期冷却運転）中に、吸熱量が少ない（または庫内容積が小さい）庫内よりも吸熱量が多い（または庫内容積が大きい）庫内の庫内ファン回転数を高く（多く）設定する。さらに通常運転のときよりも低い（少ない）庫内ファン回転数に設定する。

吸熱量識別手段１０７は、左庫内Ａと中庫内Ｂと右庫内Ｃの吸熱量の値を識別する。

吸熱量記憶手段１０８は、吸熱量の値と、吸熱量の値とセットになった各庫内ファン６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃの回転数を記憶する。吸熱量の値が多くなるに従い各庫内ファン６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃの回転数が高く（多く）なる値を記憶する。

高負荷運転時間設定手段１０９は、高負荷運転（初期冷却運転）中、各庫内ファン６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃの回転数を通常より低く（少なく）設定する運転時間を設定する。

庫内容積識別手段１１０は、左庫内Ａと中庫内Ｂと右庫内Ｃの庫内容積の値を識別する。

庫内容積記憶手段１１１は、左庫内Ａと中庫内Ｂと右庫内Ｃの庫内容積の値と、庫内容積の値とセットになった各庫内ファン６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃの回転数を記憶する。庫内容積の値が大きくなるに従い各庫内ファン６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃの回転数が高く（多く）なる値を記憶する。

冷却優先識別手段１１２は、左庫内Ａと中庫内Ｂと右庫内Ｃのどの庫内を優先的に冷却するのかを識別する。

以上のように構成された本実施の形態の自動販売機２１について、図４を参照しながら、以下その動作、作用を説明する。

図４に示すように、高負荷状態検知手段１０５が高負荷状態を検知すれば（各庫内コラム内温度センサ４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ、各庫内熱交換器温度センサ１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ、外気温度センサ１００の全てが所定温度以上の場合）（図４のＳＴＥＰ１）、吸熱量識別手段１０７が左庫内Ａと中庫内Ｂと右庫内Ｃの吸熱量の値を吸熱量記憶手段１０８から識別する。そして庫内ファン回転数設定手段１０６は、吸熱量の値が、左庫内Ａ＜中庫内Ｂ＜右庫内Ｃの場合、庫内ファンの回転数を、庫内ファンＡ＜庫内ファンＢ＜庫内ファンＣとなるよう設定する（図４のＳＴＥＰ２）。

このとき、高負荷運転（初期冷却運転）時の庫内ファン６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃの回転数を通常運転のときよりも低く（少なく）なるように設定する。

そして、高負荷時の運転制御手段１０４がインバータ圧縮機７１と庫内ファン６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃの運転を開始すると共に、インバータ圧縮機７１と庫内ファン６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃの運転開始からの時間の計測を開始する（図４のＳＴＥＰ３）。

その後、図４のＳＴＥＰ４において高負荷運転（初期冷却運転）開始から所定時間未満の間は図４のＳＴＥＰ３の運転を継続し、高負荷運転（初期冷却運転）開始から所定時間以上になれば図４のＳＴＥＰ５に進み、通常運転時の回転数で庫内ファンを動作させる。

以上のように、本実施の形態の自動販売機２１に用いた物品冷却装置は、冷凍サイクルの冷却運転時に蒸発器として働く庫内熱交換器５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃと庫内熱交換器５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃにより冷却された空気を循環させる回転数可変の庫内ファン６１Ａ，６１Ｂ，６１とを複数（３つ）の左庫内Ａ、中庫内Ｂ、右庫内Ｃにそれぞれ備え、初期冷却運転時のような各庫内コラム内温度センサ４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ、各庫内熱交換器温度センサ１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ、外気温度センサ１００の全てが所定温度以上を検出している高負荷状態で冷凍サイクルによる冷却運転を行う時に運転制御手段１０４が庫内ファン６１Ａ，６１Ｂ，６１の回転数を通常運転時より低速に抑えて（下げて）運転するものであって、運転制御手段１０４が、初期冷却運転時のような高負荷状態で冷凍サイクルによる冷却運転を行う時に、左庫内Ａ、中庫内Ｂ、右庫内Ｃの内で比較的吸熱量の多い（大きい）右庫内Ｃの庫内ファン６１Ｃの回転数を、右庫内Ｃよりも吸熱量の少ない（小さい）中庫内Ｂの庫内ファン６１Ｂと左庫内Ａの庫内ファン６１Ａの回転数よりも高くするのである。

上記構成により、初期冷却運転時のような各庫内コラム内温度センサ４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ、各庫内熱交換器温度センサ１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ、外気温度センサ１００の全てが所定温度以上を検出している高負荷状態で冷凍サイクルによる冷却運転を行う時に、庫内ファン６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃの回転数を通常運転時より低速に抑えることにより、冷媒と庫内熱交換器５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃの周囲空気との熱交換量を抑えてインバータ圧縮機７１が過負荷状態になるのを防ぎながら、左庫内Ａ、中庫内Ｂ、右庫内Ｃの内で比較的吸熱量の多い（大きい）右庫内Ｃの冷却が、右庫内Ｃよりも吸熱量の少ない（小さい）中庫内Ｂと左庫内Ａの冷却に比べて遅くなる不具合を減らし、比較的吸熱量の多い（大きい）右庫内Ｃの物品（商品）を所定温度まで冷却するまでの時間を短縮することができる。

また、本実施の形態の自動販売機２１に用いた物品冷却装置は、高負荷運転（初期冷却運転）を継続するための高負荷運転時間設定手段１０９を有しており、高負荷運転時間設定手段１０９は、吸熱量識別手段１０７が吸熱量記憶手段１０８から各庫内の吸熱量を識別した結果をもとに、左庫内Ａ、中庫内Ｂ、右庫内Ｃの内で比較的吸熱量の多い（大きい）右庫内Ｃの庫内ファン６１Ｃの初期冷却運転で通常運転時より回転数を低速に抑えて運転する時間を、右庫内Ｃよりも吸熱量の少ない（小さい）中庫内Ｂの庫内ファン６１Ｂ、
左庫内Ａの庫内ファン６１Ａよりも短くするのである。

ゆえに、左庫内Ａ、中庫内Ｂ、右庫内Ｃの内で比較的吸熱量が多い（大きい）右庫内Ｃにおいても、インバータ圧縮機７１にかかる負荷を抑えつつ、庫内の物品（商品）を所定温度まで冷却するまでの時間を短縮する効果をより高めることができる。

また、本実施の形態の自動販売機２１に用いた物品冷却装置は、冷凍サイクルの冷却運転時に蒸発器として働く庫内熱交換器５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃと庫内熱交換器５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃにより冷却された空気を循環させる回転数可変の庫内ファン６１Ａ，６１Ｂ，６１とを複数（３つ）の左庫内Ａ、中庫内Ｂ、右庫内Ｃにそれぞれ備え、初期冷却運転時のような各庫内コラム内温度センサ４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ、各庫内熱交換器温度センサ１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ、外気温度センサ１００の全てが所定温度以上を検出している高負荷状態で冷凍サイクルによる冷却運転を行う時に運転制御手段１０４が庫内ファン６１Ａ，６１Ｂ，６１の回転数を通常運転時より低速に抑えて（下げて）運転するものであって、運転制御手段１０４が、初期冷却運転時のような高負荷状態で冷凍サイクルによる冷却運転を行う時に、左庫内Ａ、中庫内Ｂ、右庫内Ｃの内で比較的庫内容積の大きい右庫内Ｃの庫内ファン６１Ｃの回転数を、右庫内Ｃよりも庫内容積の小さい中庫内Ｂの庫内ファン６１Ｂと左庫内Ａの庫内ファン６１Ａの回転数よりも高くするのである。

上記構成により、初期冷却運転時のような各庫内コラム内温度センサ４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ、各庫内熱交換器温度センサ１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ、外気温度センサ１００の全てが所定温度以上を検出している高負荷状態で冷凍サイクルによる冷却運転を行う時に、庫内ファン６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃの回転数を通常運転時より低速に抑えることにより、冷媒と庫内熱交換器５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃの周囲空気との熱交換量を抑えてインバータ圧縮機７１が過負荷状態になるのを防ぎながら、左庫内Ａ、中庫内Ｂ、右庫内Ｃの内で比較的庫内容積の大きい右庫内Ｃの冷却が、右庫内Ｃよりも庫内容積が小さい中庫内Ｂと左庫内Ａの冷却に比べて遅くなる不具合を減らし、比較的庫内容積が大きい右庫内Ｃの物品（商品）を所定温度まで冷却するまでの時間を短縮することができる。

また、本実施の形態の自動販売機２１に用いた物品冷却装置は、高負荷運転（初期冷却運転）を継続するための高負荷運転時間設定手段１０９を有しており、高負荷運転時間設定手段１０９は、庫内容積識別手段１１０が庫内容積記憶手段１１１から各庫内の庫内容積を識別した結果をもとに、左庫内Ａ、中庫内Ｂ、右庫内Ｃの内で比較的庫内容積の大きい右庫内Ｃの庫内ファン６１Ｃの初期冷却運転で通常運転時より回転数を低速に抑えて運転する時間を、右庫内Ｃよりも庫内容積の小さい中庫内Ｂの庫内ファン６１Ｂ、左庫内Ａの庫内ファン６１Ａよりも短くするのである。

ゆえに、左庫内Ａ、中庫内Ｂ、右庫内Ｃの内で比較的庫内容積の大きい右庫内Ｃにおいても、インバータ圧縮機７１にかかる負荷を抑えつつ、庫内の物品（商品）を所定温度まで冷却するまでの時間を短縮する効果をより高めることができる。

（実施の形態２）
図５は本発明の実施の形態２における物品冷却装置を備えた自動販売機の初期冷却運転時の庫内ファンの回転数制御を示すフローチャートである。

本実施の形態は、優先して冷却する庫内を識別して庫内ファンの回転数を設定する点で、実施の形態１と異なっており、その他は実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。

高負荷運転（初期冷却運転）中に左庫内Ａと中庫内Ｂと右庫内Ｃの内でどの庫内を優先
的に冷却するのかを識別するための冷却優先識別手段１１２を有している。

以上のように構成された本実施の形態の自動販売機２１について、図５を参照しながら、以下その動作、作用を説明する。

図５に示すように、高負荷状態検知手段１０５が高負荷状態を検知（各庫内コラム内温度センサ４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ、各庫内熱交換器温度センサ１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ、外気温度センサ１００の全てが所定温度以上の場合）すれば（図５のＳＴＥＰ１）、図５のＳＴＥＰ２に進んで、冷却優先識別手段１１２は優先的に冷却する庫内を識別する。

例えば、図２に示す冷凍サイクルでは、三方弁９４からキャピラリチューブ９３Ｂを介して中庫内Ｂの庫内熱交換器５１Ｂに冷媒が流れる場合は、中庫内Ｂの庫内熱交換器５１Ｂから流出した冷媒が右庫内Ｃの庫内熱交換器５１Ｃに流入して中庫内Ｂと右庫内Ｃの両方を冷却し、三方弁９４からキャピラリチューブ９３Ｃを介して右庫内Ｃの庫内熱交換器５１Ｃに冷媒が流れる場合は、中庫内Ｂの庫内熱交換器５１Ｂには冷媒が流れず中庫内Ｂと右庫内Ｃのうち右庫内Ｃのみ冷却するのであるが、中庫内Ｂと右庫内Ｃの両方を冷却する場合は、庫内熱交換器５１Ｂから先に冷媒が流れてその後に庫内熱交換器５１Ｃに冷媒が流れ、冷媒は庫内熱交換器５１Ｂで蒸発する量が多く、庫内熱交換器５１Ｃは余剰冷媒で冷却されるため冷えが鈍くなる。

そして、庫内熱交換器５１Ｃで蒸発する冷媒量を増やすには庫内熱交換器５１Ｂで蒸発する冷媒量を減らす必要がある。

そこで、冷却優先識別手段１１２は中庫内Ｂより右庫内Ｃの冷却優先順位を高くする。そして庫内ファン回転数設定手段１０６が庫内ファン６１Ｃの回転数を庫内ファン６１Ｂよりも高く設定する。

庫内ファン６１Ｂの回転数を庫内ファン６１Ｃの回転数よりも低く（少なく）すると、庫内熱交換器５１Ｂの周囲空気と冷媒との熱交換量を減らして庫内熱交換器５１Ｂで蒸発する冷媒量を減らすことができ、その結果、庫内熱交換器５１Ｃの周囲空気と冷媒との熱交換量が増え、庫内熱交換器５１Ｃで蒸発する冷媒量を増やすことができる。

そして、高負荷時の運転制御手段１０４がインバータ圧縮機７１と庫内ファン６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃの運転を開始すると共に、インバータ圧縮機７１と庫内ファン６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃの運転開始からの時間の計測を開始する（図５のＳＴＥＰ３）。

その後、図５のＳＴＥＰ６において高負荷運転（初期冷却運転）開始から所定時間未満の間は図５のＳＴＥＰ３の運転を継続し、高負荷運転（初期冷却運転）開始から所定時間以上になれば図５のＳＴＥＰ７に進み、通常運転時の回転数で庫内ファンを動作させる。

以上のように、本実施の形態の自動販売機２１に用いた物品冷却装置は、冷凍サイクルの冷却運転時に蒸発器として働く庫内熱交換器５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃと庫内熱交換器５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃにより冷却された空気を循環させる回転数可変の庫内ファン６１Ａ，６１Ｂ，６１とを複数（３つ）の左庫内Ａ、中庫内Ｂ、右庫内Ｃにそれぞれ備え、初期冷却運転時のような各庫内コラム内温度センサ４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ、各庫内熱交換器温度センサ１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ、外気温度センサ１００の全てが所定温度以上を検出している高負荷状態で冷凍サイクルによる冷却運転を行う時に運転制御手段１０４が庫内ファン６１Ａ，６１Ｂ，６１の回転数を通常運転時より低速に抑えて（下げて）運転するものであって、運転制御手段１０４が、初期冷却運転時のような高負荷状態で冷凍
サイクルによる中庫内Ｂと右庫内Ｃの両方の冷却運転を行う時に、中庫内Ｂと右庫内Ｃの内で優先的に冷却させる必要のある右庫内Ｃの庫内ファン６１Ｃの回転数を、右庫内Ｃよりも優先的に冷却させる必要のない中庫内Ｂの庫内ファン６１Ｂの回転数よりも高くするのである。

上記構成により、初期冷却運転時のような各庫内コラム内温度センサ４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ、各庫内熱交換器温度センサ１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ、外気温度センサ１００の全てが所定温度以上を検出している高負荷状態で冷凍サイクルによる中庫内Ｂと右庫内Ｃの両方の冷却運転を行う時に、庫内ファン６１Ｂ，６１Ｃの回転数を通常運転時より低速に抑えることにより、冷媒と庫内熱交換器５１Ｂ，５１Ｃの周囲空気との熱交換量を抑えてインバータ圧縮機７１が過負荷状態になるのを防ぎながら、中庫内Ｂと右庫内Ｃの内で優先的に冷却させる必要のある右庫内Ｃの冷却が、右庫内Ｃよりも優先的に冷却させる必要のない中庫内Ｂの冷却に比べて遅くなる不具合を減らし、優先的に冷却させる必要のある右庫内Ｃの物品（商品）を所定温度まで冷却するまでの時間を短縮することができる。

以上のように、本発明は、庫内条件に応じて複数の庫内を適切に冷却することができるので、飲料自動販売機に最適であるが、飲料自動販売機に限らず、条件の異なる複数の庫内を冷却する用途にも適用できる。

Ａ左庫内
Ｂ中庫内
Ｃ右庫内
２１自動販売機
５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ庫内熱交換器
６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ庫内ファン
１０４運転制御手段
１０５高負荷状態検知手段
１０６庫内ファン回転数設定手段
１０７吸熱量識別手段
１０９高負荷運転時間設定手段
１１０庫内容積識別手段
１１２冷却優先識別手段

Claims

冷凍サイクルの冷却運転時に蒸発器として働く庫内熱交換器と前記庫内熱交換器により冷却された空気を循環させる庫内ファンとを複数の庫内に備え、初期冷却運転時に運転制御手段が前記庫内ファン回転数を通常運転時より低速に抑えて運転する物品冷却装置であって、前記運転制御手段は、初期冷却運転時に、吸熱量の多い前記庫内の前記庫内ファン回転数を吸熱量の少ない前記庫内の前記庫内ファン回転数よりも高くし、吸熱量の多い前記庫内の前記庫内ファンの初期冷却運転で通常運転時より回転数を低速に抑えて運転する時間を、吸熱量の少ない前記庫内の前記庫内ファンよりも短くすることを特徴とした物品冷却装置。
冷凍サイクルの冷却運転時に蒸発器として働く庫内熱交換器と前記庫内熱交換器により冷却された空気を循環させる庫内ファンとを複数の庫内に備え、初期冷却運転時に運転制御手段が前記庫内ファン回転数を通常運転時より低速に抑えて運転する物品冷却装置であって、前記運転制御手段は、初期冷却運転時に、庫内容積の大きい前記庫内の前記庫内ファン回転数を庫内容積の小さい前記庫内の前記庫内ファン回転数よりも高くし、前記運転制御手段は、庫内容積の大きい前記庫内の前記庫内ファンの初期冷却運転で通常運転時より回転数を低速に抑えて運転する時間を、庫内容積の小さい前記庫内の前記庫内ファンよりも短くすることを特徴とした物品冷却装置。
請求項１または２の物品冷却装置を備えた自動販売機。