JP2001307213A - 自動販売機の商品冷却／加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】大幅な省エネ化と併せて安定した品温，品質管
理の下でホット，コールド商品の販売に対応可能な自動
販売機の商品冷却／加熱装置を提供する。 【解決手段】商品を常温状態で商品収納ラックに保存し
ておき、販売時に商品収納ラックから搬出した商品５を
商品取出口に通じる搬出経路から商品冷却／加熱装置１
０の密閉形ケース１１に取り込み、ここで商品の冷，温
選択指令に合わせてケースに送り込んだ低温，もしくは
高温の熱媒体を、その内周面上に分散して配置したノズ
ル１６を通じて飲料容器の周面に吹き付け、短時間で商
品を販売適温まで冷却，もしくは加熱するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、缶, びん, ペット
ボトルなどの容器入り飲料商品を冷却, もしくは加熱し
て販売する自動販売機に搭載した商品冷却／加熱装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】まず、頭記の飲料商品を販売する自動販
売機の従来構成を図５に示す。図において、１は断熱筐
体としてなるキャビネット、２は前面外扉、３は断熱内
扉、４は商品５を貯蔵する商品収納ラック（サーペンタ
イン式ベンドラック）、６は商品収納ラック４から搬出
した商品５を商品取出口７に送出する搬出シュータであ
り、キャビネット１の庫内底部には商品収納ラック４に
収納した商品５を保冷，もしくは保温する冷却／加熱ユ
ニット８を装備している。

【０００３】ここで、冷却／加熱ユニット８は冷凍機９
のエバポレータである冷却器８ａと電熱ヒータ８ｂとフ
ァン８ｃを組合せたものであり、ホット／コールドの運
転モードに合わせて冷却器８ａで冷却した冷気，もしく
は電熱ヒータ８ｂで加熱した暖気をファン８ｃにより庫
内に循環送風して商品収納ラック４に収納した商品５を
販売適温（コールド商品：５℃前後，ホット商品：５５
℃前後）に冷却，もしくは加熱するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記のようにキャビネ
ット１の庫内に冷気，もしくは暖気を循環送風して商品
収納ラック４に収納した商品５を販売適温に保冷，もし
くは保温するようにした従来の自動販売機では、消費電
力，商品の品温管理面などで次記のような課題がある。

【０００５】(1) 伝熱媒体としてキャビネット１の庫内
に循環送風する空気は熱伝導率，比熱が小さく、外部か
ら商品収納ラック４に補給した常温の商品を所定の販売
温度まで冷却，加熱するにはかなり長いプルダウン，プ
ルアップ時間を要する。 (2) キャビネット１は断熱筐体として作られているもの
の、庫内温度と外気温度との温度差から断熱壁を伝熱し
て外部に逃げる熱ロス分がかなり大となる。

【０００６】(3) しかも、商品収納ラック３には多数本
の商品５が収納されていることからその熱負荷は大き
く、これら在庫商品を全て販売温度の保冷，保温状態に
維持するには容量の大きな冷却／加熱ユニット８が必要
でその消費電力も多く、このために自動販売機のランニ
ングコストが嵩む。 (4) また、商品収納ラック４には各コラムごとに商品を
収納しており、商品補給直後では各コラムが満杯状態で
あっても、販売の進行に連れて各コラムの在庫数に差が
生じ、このために庫内の位置によって冷気，暖気の通風
量がばらつき、その結果として商品の品温が一定せずに
冷え過ぎ，温め過ぎ，あるは生温い商品が販売されると
いった品温管理の問題もある。

【０００７】(5) さらに、飲料の種類によっては長時間
高温状態で保存すると品質が劣化するものがある。本発
明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は前
記課題を解決し、大幅な省エネ化と併せて安定した品
温，品質管理の下でホット，コールド商品の販売にに対
応可能な自動販売機の商品冷却／加熱装置を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の商品冷却／加熱装置は、常温で飲料商品を
保存する商品収納ラックから商品取出口に通じる搬出経
路の途上に配置して商品収納ラックから搬出した商品を
取り込み、商品の冷，温選択指令に合わせて低温，もし
くは高温の熱媒体を飲料容器に吹き付けて冷却，もしく
は加熱する（請求項１）ものとし、具体的には次記のよ
うな態様で構成する。

【０００９】(1) 前記の商品冷却／加熱装置は、商品搬
出経路から取り込んだ商品を収容し、ノズルを通じて熱
媒体を飲料容器の周面に向けて吹き付けるようにした密
閉形ケースと、該ケースと別置して機内に装備した熱媒
体の冷却／加熱源と、該冷却／加熱源と前記ケースとの
間で熱媒体を循環送流する配管系とから構成する（請求
項２）。

【００１０】(2) 前記ケースは、商品を出し入する開閉
蓋を備えた筒形容器に対し、その内周面上に分散して熱
媒体の噴射ノズル，および熱媒体の回収口を配した構成
とする（請求項３）。 (3) 前記開閉蓋に飲料容器を横置姿勢に担持して回転さ
せる商品支持部を備え、ケース内に商品を収容した状態
で、飲料容器を回転させながら熱媒体を飲料容器へ均一
に吹き付けるようにする（請求項４）。

【００１１】(4) 前記の熱媒体の噴射ノズルを、熱媒体
の背圧を受けて後退位置からノズル先端を飲料容器の周
面に向けて突き出すようにした可動式ノズルとなし、飲
料容器の形状，径サイズの大小にかかわらず容器表面に
ノズル先端を近づけた状態で熱媒体を吹き付けるように
する（請求項５）。 (5) 前記ケースと熱媒体の冷却／加熱源との間を接続す
る配管系に、熱媒体の送流ポンプ、および商品選択に合
わせて低温に冷却した熱媒体，もしくは高温に加熱した
熱媒体のいずれかをケースに送流する切換弁を備える
（請求項６）。

【００１２】上記の構成によれば、商品収納ラックに収
納した商品は常温状態で保存するので、断熱構造のキャ
ビネット，およびその庫内全域を保冷，もしくは加温す
る大容量の冷却／加熱装置が不要であり、その代わりに
商品収納ラックから搬出された１本の商品を取り込んで
販売温度に冷却，もしくは加熱する小容量の冷却／加熱
装置を備えるだけでコールド商品，ホット商品の販売に
も対応でき、これにより従来方式と比べて大幅な省エネ
化が図れる。また、商品は常温で保存するので、長時間
保温に起因する飲料の品質劣化のおそれもない。

【００１３】また、本発明の商品冷却／加熱装置は、密
閉形のケースと熱媒体の冷却／加熱源を組合せ、ケース
内に収容した商品の飲料容器に向けてその外周域から低
温，もしくは高温の熱媒体をノズルを通じて吹き付ける
ようにしたので、熱媒体と飲料との間で高い熱交換効率
が得られ、さらにケースに可動式ノズル，および回転式
の商品保持部を追加装備することで商品を短時間，かつ
温度ムラなく販売温度に冷却，加熱することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜図４に示す実施例に基づいて説明する。なお、実施例
の図中で図５に対応する部材には同じ符号を付してその
説明は省略する。まず、実施例による自動販売機の全体
構成を図４に示す。ここで、キャビネット１は断熱構造
をとらない通常の筐体で、その庫内の商品収納ラック４
に収納した商品５は常温状態で保存するようにしてお
り、商品収納納ラック４から商品取出口７に通じる商品
搬出経路の途中に本発明による商品冷却／加熱装置１０
は設置されている。

【００１５】この商品冷却／加熱装置１０は、商品５を
取り込んで周面から低温，もしくは高温の熱媒体を吹き
付けるようにした密閉形のケース１１と、熱媒体の冷却
／加熱源１２と、前記ケース１１と冷却／加熱源１２と
の間で熱媒体を循環送流する配管系１３との組合せから
なり、販売指令に基づき商品収納ラック４から搬出した
商品５を前記ケース１１に取り込み、商品の冷，温選択
に合わせて低温，もしくは高温の熱媒体を飲料容器の周
面に吹き付けて販売温度に冷却，もしくは加熱した後、
ケース１１から取出して商品取出口７に送り出すように
している。

【００１６】次に、商品冷却／加熱装置１０の各部構造
を説明する。図１(a) 〜(c) は前記したケースの詳細構
造図であり、内外二重筒の構造になるケース１１はスラ
イド式の開閉蓋１４と組合せて基台１５に載置されてお
り、開閉蓋１４は基台１５に敷設したスライダ（送りね
じ機構）１５ａに連繋して矢印Ａ方向へ移動可能に案内
支持されている。

【００１７】ここで、図１(b) で示すように、ケース１
１の内外二重筒には周方向に熱媒体の導入室１１ａと回
収室１１ｂが交互に並んで仕切られており、導入室１１
ａには内筒を貫通して軸方向に並ぶ複数の熱媒体吹き付
け用のノズル１６が設けてあり、回収室１１ｂの内筒に
は前記ノズル１６に対応して軸方向に並ぶ熱媒体の回収
口１７が開口している。また、開閉蓋の内面側にはケー
ス１１の内方に向け延在して外部から取り込んだ商品５
を横置姿勢に支える左右一対の支持ローラ１８を備え、
該支持ローラ１８を駆動モータ１９で回転駆動するよう
にしている。

【００１８】また、前記ノズル１６は、図１(c) で示す
ようにケース１１の内筒に対して半径方向へ移動可能に
案内支持されており、ノズル１６の後端には径大な鍔部
１６ａを有し、該鍔部１６ａと内筒との間に圧縮ばね１
６ｂを介挿してノズル１６を後退位置にばね付勢してい
る。次に、前記した熱媒体の冷却／加熱源１２、および
配管系１３の構成を図３により説明する。まず、冷却／
加熱源１２は、冷凍機２０と組合せた熱媒体の冷却槽２
１と、電熱ヒータ２２と組合せた加熱槽２３を備えてお
り、冷却槽２１，加熱槽２３にはブラインとして粘性が
小で、かつ食品衛生面で使用可能な水，あるいはエチル
アルコールなどの熱媒体２４が収容されている。一方、
前記の冷却槽２１，加熱槽２３とケース１１との間で熱
媒体を循環送流させる配管系１３は、ケース１１の熱媒
体導入室１１ａに通じる送り管１３ａと、熱媒体回収室
１１ｂに通じる戻り管１３ｂと、送り管路に接続したポ
ンプ１３ｃと、送り管１３ａ，戻り管１３ｂを冷却槽２
１，加熱槽２３のいずれかに切換える切換弁１３ｄを接
続した構成になる。

【００１９】かかる構成で、販売待機状態では前記ケー
ス１１の開閉蓋１４が開放し、またポンプ１３ｃは停止
している。一方、熱媒体冷却／加熱源１２では、冷凍機
２０，ヒータ２２により冷却槽２１，加熱槽２３に貯留
している熱媒体２４を低温，高温状態に保持しておく。
ここで、商品販売時にコールド飲料を選択すると、常温
状態で商品収納ラック４から搬出された商品５は、商品
取出口７の手前で商品冷却／加熱装置１０の取り込ま
れ、図２で示すように横置姿勢で支持ローラ１８の上に
載り、続いて開閉蓋１４を閉位置に移動して商品５をケ
ース１１に中に収容する（図１(a),(b) 参照）。また、
配管系１３の切換弁１３ｄを冷却槽２１側に切換えた上
でポンプ１３ｃを始動し、冷却槽２１に貯留されている
低温の熱媒体２４をケース１１に送流する。これによ
り、ケース１１に導入された熱媒体はノズル１６の先端
から噴出して商品５の飲料容器の表面に吹き付けられ
る。

【００２０】この場合に、ノズル１６の径大な鍔部１６
ａには熱媒体の圧力Ｐが背圧として作用し、これにより
圧縮ばね１６ｂに抗してノズル先端が商品５の表面に近
づくように移動する。したがって、商品５の形状，径サ
イズにかかわらず常にノズル先端を商品５の周面に近接
させた状態で熱媒体を吹き付けることができ、これによ
り商品の容器と熱媒体との間で高い熱交換効率を確保で
きる。また、同時に開閉蓋１７に装備の支持ローラ１８
を回転してこの上に載っている商品５を自転式に回転さ
せることで、熱媒体を商品容器の周面全域に均等に吹き
付けることができる。また、ノズル１６か吹出した熱媒
体は、商品５に衝突して熱交換した後にケース１１の内
周面上に開口している回収口１７を通じて回収され、配
管系１３の戻り管１３ｂを経て冷却／加熱源１２の冷却
槽２１に戻るように循環送流される。

【００２１】そして、所定の冷却時間（数十秒程度）が
経過して商品５の品温が所定の販売温度（５℃前後）に
冷却されると、ポンプ１３ｃを停止して熱媒体の送液を
止め、続いてケース１１の開閉蓋１４を開いて商品５を
取出し、自動販売機の商品取出口７に送り出して１回の
販売動作を終了する。また、販売時にホット商品を選択
した場合には、切換弁１３ｄを冷却／加熱源１２の加熱
槽２３側に切換えて前記と同様な手順によりケース１１
に取り込んだ商品５を加熱する。

【００２２】なお、上記の実施例では熱媒体として水な
どの液体ブラインを使用しているが、必ずしも液体ブラ
インに限定されるものではなく、気体の熱媒体を採用す
ることも可能であり、この場合には熱媒体の送流ポンプ
としてブロア，コンプレッサなどを使用するものとす
る。また、発明者は、自動販売機の消費電力について、
図示実施例の自動販売機と図５に示した在来の自動販売
機とを比較したところ、商品の販売頻度によって異なる
が凡そ２０〜３０％の省エネ効果が得られることが確認
されている。

【００２３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、商
品を常温状態で商品収納ラックに保存しておき、販売時
に商品収納ラックから搬出した商品を商品取出口に通じ
る搬出経路から商品冷却／加熱装置に取り込み、ここで
商品の冷，温選択指令に合わせて低温，もしくは高温の
熱媒体をノズルを通じて飲料容器に吹き付けて冷却，も
しくは加熱するようにしたことにより、自動販売機に小
容量の商品冷却／加熱装置を装備するだけでコールド商
品，ホット商品の販売にも対応できる。

【００２４】また、販売待機中の時間帯も含めて庫内全
域を冷却，もしくは加熱して商品収納ラックに収納した
全商品を保冷，もしくは保温しておく従来の自動販売機
と比べて、電力消費量を大幅に低減して大幅な省エネ
化，ランニングコストの低減化が図れる。さらに、自動
販売機のキャビネットは断熱構造を採用する必要がなく
て安価に製作できるほか、商品を常温保存とするので従
来問題となっていた長時間の保温による品質劣化の問題
も解決できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係わる商品冷却／加熱装置の
主要部の構成図であり、(a) は縦断側面図、(b) は(a)
図の矢視Ｘ−Ｘ断面図、(c) はノズルの拡大断面図

【図２】図１でケースの開閉蓋を開放した状態を表す側
面図

【図３】図１のケースに熱媒体冷却／加熱源，配管路を
組合せた商品冷却／加熱装置全体の系統図

【図４】本発明の商品冷却／加熱装置を搭載した自動販
売機全体の略示構成図

【図５】従来における飲料商品自動販売機の構成図

【符号の説明】

１ キャビネット ４ 商品収納ラック ５ 商品 ７ 商品取出口 １０ 商品冷却／加熱装置 １１ ケース １２ 熱媒体の冷却／加熱源 １３ 配管系 １３ａ 送り管 １３ｂ 戻り管 １３ｃ ポンプ １３ｄ 切換弁 １４ 開閉蓋 １６ 熱媒体の吹き付けノズル １７ 熱媒体の回収口 １８ 支持ローラ ２４ 熱媒体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 達也 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3E044 AA01 FB03 FB11 3E046 BA03 BA06 BB03 BB04 GA08

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】缶, びん, ペットボトルなどの容器入り飲
   料商品を冷却, もしくは加熱して販売する自動販売機に
   おいて、常温で飲料商品を保存する商品収納ラックから
   商品取出口に通じる搬出経路の途上に配置して商品収納
   ラックから搬出した商品を取り込み、商品の冷，温選択
   指令に合わせて低温，もしくは高温の熱媒体を飲料容器
   に吹き付けて冷却，もしくは加熱するようにした自動販
   売機の商品冷却／加熱装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の商品冷却／加熱装置におい
   て、当該冷却／加熱装置が、商品搬出経路から取り込ん
   だ商品を収容し、ノズルを通じて熱媒体を飲料容器の周
   面に向けて吹き付けるようにした密閉形ケースと、該ケ
   ースと別置して機内に装備した熱媒体の冷却／加熱源
   と、該冷却／加熱源と前記ケースとの間で熱媒体を循環
   送流する配管系とからなることを特徴とする自動販売機
   の商品冷却／加熱装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の商品冷却／加熱装置におい
   て、ケースが、商品を出し入する開閉蓋を備えた筒形容
   器に対し、その内周面上に分散して熱媒体の噴射ノズ
   ル，および熱媒体の回収口を配した構成になることを特
   徴とする自動販売機の商品冷却／加熱装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の商品冷却／加熱装置におい
   て、開閉蓋に飲料容器を横置姿勢に担持して回転させる
   商品支持部を備えたことを特徴とする自動販売機の商品
   冷却／加熱装置。
5. 【請求項５】請求項３記載の商品冷却／加熱装置におい
   て、熱媒体の噴射ノズルが、熱媒体の背圧を受けて後退
   位置からノズル先端を飲料容器の周面に向けて突き出す
   ようにした可動式ノズルであることを特徴とする自動販
   売機の商品冷却／加熱装置。
6. 【請求項６】請求項２記載の商品冷却／加熱装置におい
   て、熱媒体の配管系が、熱媒体の送流ポンプ、および商
   品選択に合わせて低温に冷却した熱媒体，もしくは高温
   に加熱した熱媒体のいずれかをケースに送流する切換弁
   を備えていることを特徴とする自動販売機の商品冷却／
   加熱装置。