JP2006011610A - 自動販売機のドレン水処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】限られたスペースを有効に活用してドレン水の処理能力の向上を図ることができる自動販売機のドレン水処理装置を提供すること。
【解決手段】自動販売機の機内で発生したドレン水を移送手段によって所定の蒸発部位まで移送させ、該蒸発部位でドレン水を蒸発させて処理するドレン水処理装置３０において、上記移送手段は、毛細管力を利用してドレン水を移送させるものである。また、移送手段は、内部に中空構造を有する吸水体３２，４２により構成したものであることが好ましい。さらに、移送手段は、商品を収容する商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部と外部との間で冷却ユニット１０により冷却された空気を循環させるための循環ダクト２３に生じたドレン水を移送させるものであり、上記移送手段を構成する吸水体４２ａ，４２ｂ，４２ｃは、一部が前記循環ダクトの外表面に貼り付けた態様で設けたものであることが好ましい。
【選択図】 図３

Description

本発明は、自動販売機のドレン水処理装置に関し、より詳細には、自動販売機の機内で発生したドレン水を所定の蒸発部位で蒸発させて処理するドレン水処理装置に関する。

例えば、缶商品、瓶商品またはペットボトル商品等のコールド商品を販売する自動販売機では、本体キャビネットの商品収容庫（商品収容室）の庫内に冷却ユニットの構成機器である蒸発器（冷却器）が設けられており、該自動販売機の機内において冷却ユニットの保冷運転により生じた結露水や蒸発器の除霜時に生じた除霜水がドレン水として発生する。そして、この発生したドレン水を処理するために、自動販売機にはドレン水処理装置が設けられているのが一般的である。

ドレン水処理装置は、本体キャビネットの商品収容庫の下部にある機械室に、冷却ユニットの構成機器である圧縮機、庫外送風ファン、凝縮器および膨張機構等とともに設けられている。このようなドレン水処理装置は、機械室内に載置した蒸発皿と、重力を利用して該蒸発皿にドレン水を移送させる移送手段とを備えて構成されている。かかる構成を有するドレン水処理装置は、商品収容庫内や機械室内の機内で発生したドレン水を、移送手段を通じて蒸発皿に移送させ、圧縮機からの高温冷媒ガスや庫外送風ファンの作用により蒸発皿に貯留したドレン水を蒸発させて処理を行っている（例えば、特許文献１参照）。また、ドレン水処理装置の他の例として、吸水性シートを介在させた態様で重力を利用して蒸発皿にドレン水を移送させるようにし、該吸水性シートに吸収されたドレン水を圧縮機からの高温冷媒ガスや庫外送風ファンの作用により蒸発させて処理を行っているものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開平９−１９８５６３号公報 特開平１１−２５０３３０号公報

ところで、自動販売機の機械室は内容積に制限があり、冷却ユニットの構成機器である圧縮機、庫外送風ファン、凝縮器および膨張機構等が配設されていることにより、ドレン水処理装置を配設するスペースは制限されることになる。しかも、上記特許文献１または上記特許文献２に提案されているドレン水処理装置のように重力を利用してドレン水を移送させる場合には、蒸発皿の上端がドレン水の発生個所よりも下方側に位置していなければならず、高さに制限がある機械室の中で蒸発皿の高さがさらに制限を受けることになる。そのため、限られたスペースを有効に活用してドレン水の処理能力の向上を図ることが求められている。

特に、商品収容庫の内部と外部（機械室）との間で空気を循環させる循環ダクトを備え、機械室に配設されたスターリング冷凍機等の冷凍機器で発生した冷熱を利用して循環ダクト内の空気を冷却することにより、商品収容庫内の商品を冷却するタイプの自動販売機では、機械室におけるドレン水処理装置の配設可能なスペースがさらに制限されるため、限られたスペースを有効に活用してドレン水の処理能力の向上を図ることが強く求められている。

本発明は、上記実情に鑑みて、限られたスペースを有効に活用してドレン水の処理能力の向上を図ることができる自動販売機のドレン水処理装置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、本発明の請求項１に係る自動販売機のドレン水処理装置は、自動販売機の機内で発生したドレン水を移送手段によって所定の蒸発部位まで移送させ、該蒸発部位でドレン水を蒸発させて処理するドレン水処理装置において、前記移送手段は、毛細管力を利用して前記ドレン水を移送させることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に係る自動販売機のドレン水処理装置は、上記請求項１において、前記移送手段は、内部に中空構造を有する吸水体により構成したことを特徴とする。

また、本発明の請求項３に係る自動販売機のドレン水処理装置は、上記請求項２において、前記移送手段は、商品を収容する商品収容室の内部と外部との間で冷却ユニットにより冷却された空気を循環させるための循環ダクトに生じたドレン水を移送させるものであり、前記移送手段を構成する吸水体は、一部が前記循環ダクトの外表面に貼り付けた態様で設けたことを特徴とする。

また、本発明の請求項４に係る自動販売機のドレン水処理装置は、上記請求項３において、前記冷却ユニットは、スターリング冷凍機と、前記スターリング冷凍機で発生した冷熱を利用して前記循環ダクト内の空気を冷却する冷却器とを備えたことを特徴とする。

本発明の自動販売機のドレン水処理装置によれば、移送手段が、毛細管力を利用して機内で発生したドレン水を移送させるので、ドレン水を蒸発させるための蒸発部位となる個所を自由に設定することができ、これにより、限られたスペースを有効に活用してドレン水の処理能力の向上を図ることができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る自動販売機のドレン水処理装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。

＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る自動販売機のドレン水処理装置が適用された自動販売機を示した正面断面図であり、図２は、図１に示した自動販売機の側断面図である。これら図１および図２において、自動販売機は、本体キャビネット１を備えている。

本体キャビネット１は、前面が開口した直方状の断熱筐体として形成したものである。この本体キャビネット１には、その前面に外扉２と内扉３とが設けてあり、その内部に例えば二つの断熱仕切板４ａ，４ｂによって仕切られた三つの独立した商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃが左右に並んだ態様で設けてある。より詳細に説明すると次のようになる。外扉２は、本体キャビネット１の前面開口を開閉するためのものである。内扉３は、商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの前面を開閉するためのものである。商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃは、飲料缶やペットボトルを所望の温度に維持した状態で収容するためのものである。

商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃには、それぞれ、商品収納ラック６、搬出機構７および商品搬出シュータ８が設けてある。商品収納ラック６は、缶入り飲料やペットボトル入り飲料等の商品Ｗを上下方向に沿って並ぶ態様で収納するためのものである。搬出機構７は、商品収納ラック６の下部に設けてあり、この商品収納ラック６に収納された商品群のうち最下部にある商品Ｗを一つずつ搬出するためのものである。商品搬出シュータ８は、搬出機構７から搬出された商品Ｗを外扉２に設けた商品取出口（図示せず）に導くためのものである。

上記本体キャビネット１の内部において商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの下方側に位置し、該商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの外部となる機械室９には、冷却ユニット１０およびドレン水処理装置３０が配設してある。

冷却ユニット１０は、冷凍機器１１と、冷却器２１と、放熱器２２と、循環ダクト２３とを備えて構成してある。冷凍機器１１としては、周知な種々のものを用いることができるが、本発明の実施の形態においては、その一例としてスターリング冷凍機１１を用いている。スターリング冷凍機１１は、本体キャビネット１の機械室９に横置きに載置されており、稼動することにより発生する低温の低温部１２と、高温の高温部１３とを有している。

冷却器２１は、本体キャビネット１の機械室９の内部に配設してある。この冷却器２１は、スターリング冷凍機１１の低温部１２からの冷熱を循環ダクト２３まで伝達して、該循環ダクト２３の内部の空気を冷却するものである。冷却器２１の一例についてより詳細に説明すると次のようなものである。

冷却器２１は、熱輸送手段としてのヒートパイプを有している。ヒートパイプは、その内部に冷媒を封入してあり、凝縮部２１１、蒸発部２１２、液体ライン２１３および蒸気ライン２１４を備えて構成してある。ここに、冷媒としては、例えば二酸化炭素等のように常温では気体であって、スターリング冷凍機１１の低温部１２からの冷熱では凍らないもの（不凍冷媒）が用いられている。

凝縮部２１１は、スターリング冷凍機１１の低温部１２に熱的に接続してある。この凝縮部２１１では、低温部１２から得た冷熱により冷媒が凝縮されて凝縮液になる。蒸発部２１２は、凝縮部２１１から所定の距離だけ離隔した位置に配設してある。この蒸発部２１２では、詳細は後述するが、外部から得た熱により冷媒が蒸発して蒸気になる。換言すると、蒸発部２１２の周辺領域は、冷媒が蒸発することによって熱が奪われることになり、冷却される。液体ライン２１３は、凝縮部２１１と蒸発部２１２とを繋ぐ流路である。この液体ライン２１３は、凝縮部２１１で凝縮した冷媒を、該凝縮部２１１から蒸発部２１２まで移動させるためのものである。蒸気ライン２１４は、上記液体ライン２１３とは別個に、凝縮部２１１と蒸発部２１２とを繋ぐ流路である。この蒸気ライン２１４は、蒸発部２１２で蒸発した冷媒を、該蒸発部２１２から凝縮部２１１まで移動させるためのものである。液体ライン２１３と蒸気ライン２１４との配置関係は、蒸気ライン２１４が液体ライン２１３の上方に位置するようになっている。これは、蒸気ライン２１４を通る冷媒の密度の方が、液体ライン２１３を通る冷媒の密度よりも小さいためである。このようなヒートパイプは、上述のように、液体ライン２１３と蒸気ライン２１４とが別個に設けられており、ループ型サーモサイフォン式ヒートパイプと呼ばれるものである。

放熱器２２は、本体キャビネット１の機械室９の内部に配設してある。この放熱器２２は、スターリング冷凍機１１の高温部１３から得た高温排熱を自動販売機の外部に放出するためのものである。放熱器２２の一例についてより詳細に説明すると次のようなものである。

放熱器２２は、熱輸送手段であるヒートパイプと庫外送風ファン２２５とを有している。ヒートパイプは、その内部に冷媒を封入してあり、蒸発部２２１、凝縮部２２２、蒸気ライン２２３および液体ライン２２４を備えて構成してある。ここに、冷媒としては、例えば水等のように常温では液体であって、スターリング冷凍機１１の高温部１３からの高温排熱で蒸発するものが用いられている。

蒸発部２２１は、スターリング冷凍機１１の高温部１３に熱的に接続してある。この蒸発部２２１では、高温部１３からの高温排熱により冷媒が蒸発して蒸気になる。凝縮部２２２は、蒸発部２２１から所定の距離だけ離隔した位置に配設してある。この凝縮部２２２では、詳細は後述するが、冷媒は、周囲空気へ高温排熱を放熱し、凝縮して凝縮液になる。換言すると、凝縮部２２２の周辺空気は、高温排熱により加熱される。蒸気ライン２２３は、蒸発部２２１と凝縮部２２２とを繋ぐ流路である。この蒸気ライン２２３は、蒸発部２２１で蒸発した冷媒を、該蒸発部２２１から凝縮部２２２まで移動させるためのものである。液体ライン２２４は、上記蒸気ライン２２３とは別個に、蒸発部２２１と凝縮部２２２とを繋ぐ流路である。この液体ライン２２４は、凝縮部２２２で凝縮した冷媒を、該凝縮部２２２から蒸発部２２１まで移動させるためのものである。蒸気ライン２２３と液体ライン２２４との配置関係は、蒸気ライン２２３が液体ライン２２４の上方に位置するようになっている。これは、蒸気ライン２２３を通る冷媒の密度の方が、液体ライン２２４を通る冷媒の密度よりも小さいためである。このようなヒートパイプは、上述のように、蒸気ライン２２３と液体ライン２２４とが別個に設けられており、ループ型サーモサイフォン式ヒートパイプと呼ばれるものである。

庫外送風ファン２２５は、凝縮部２２２の周辺領域における所定の個所に配設してある。この庫外送風ファン２２５は、凝縮部２２２で冷媒が凝縮することによって加熱された空気を自動販売機の外部に放出するためのものである。

循環ダクト２３は、熱交換ダクト２３１と、送気ダクト２３２と、吸気ダクト２３３とを有して構成してある。熱交換ダクト２３１は、冷却器２１の蒸発部２１２を包囲する態様で配設した管路であり、その内部を流れる空気を冷却するものである。より詳細に説明すると、熱交換ダクト２３１は、蒸発部２１２で冷媒が蒸発することにより、その内部を流れる空気を冷却するものである。また、熱交換ダクト２３１の内部には、循環用送風ファン２３１ａが配設してある。

送気ダクト２３２は、熱交換ダクト２３１と、商品収容庫（商品収容室）５ａ，５ｂ，５ｃのそれぞれの内部とを繋ぐ管路である。より詳細に説明すると、送気ダクト２３２は、熱交換ダクト２３１で冷却された空気を各商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部まで移動させるためのものである。この送気ダクト２３２は、熱交換ダクト２３１に接続され、かつ本体キャビネット１の機械室９においてその幅方向に延設された第１送気管路２３２１と、この第１送気管路２３２１に接続され、各商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部における前面側（開閉側）の下部に臨むよう延設された複数の第２送気管路２３２２とを備えてなるものである。各第２送気管路２３２２には、その上端部分にガス吹出口２３２２ａが配設してある。ガス吹出口２３２２ａは、熱交換ダクト２３１からの冷却された空気を吹き出すための開口である。

吸気ダクト２３３は、商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃのそれぞれの内部と、熱交換ダクト２３１とを繋ぐ管路である。より詳細に説明すると、吸気ダクト２３３は、各商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部にある空気を熱交換ダクト２３１まで移動させるためのものである。この吸気ダクト２３３は、各商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部の背面側に配設された複数の第１吸気管路２３３１と、本体キャビネット１の機械室９において各第１吸気管路２３３１と熱交換ダクト２３１とを繋ぐ第２吸気管路２３３２とを備えてなるものである。

各第１吸気管路２３３１は、各商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの下部から商品収納ラック６に収納された商品群の所定の高さに対応する位置、すなわち該商品群の略中間領域に対応する位置まで延設してある。また、各第１吸気管路２３３１には、その上端部分にガス吸込口２３３１ａが配設してある。ガス吸込口２３３１ａは、商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部の空気を吸込むための開口である。

上記循環ダクト２３においては、送気ダクト２３２および吸気ダクト２３３を介して商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃのそれぞれの内部と、該商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの外部にある熱交換ダクト２３１との間で空気が循環するための空気循環路が形成してある。また、上述したように、熱交換ダクト２３１の内部には、循環用送風ファン２３１ａが配設してある。この循環用送風ファン２３１ａは、商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部にある空気を、上記空気循環路を通じて図２中の矢印の方向に循環させるためのものである。より詳細に説明すると、循環用送風ファン２３１ａは、商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部にある空気を、吸気ダクト２３３を通じて熱交換ダクト２３１まで移動させ、この熱交換ダクト２３１で冷却された空気を、送気ダクト２３２を通じて商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部に移動させるためのものである。

ドレン水処理装置３０は、図３に模式的に拡大して示したように、蒸発皿３１と吸水体（移送手段）３２とを備えて構成してある。蒸発皿３１は、本体キャビネット１の機械室９において、循環ダクト２３を構成する熱交換ダクト２３１の側方に載置してある。

吸水体３２は、毛細管力を利用して循環ダクト２３で生じた結露水等のドレン水を蒸発皿３１に移送させる移送手段を構成するものである。より詳細には、吸水体３２は、例えばフェルト、ポリエチレン（ＰＥ）焼結体、ポリウレタンフォーム等の内部に中空構造を有し、水分が付着すると毛細管力を利用して該水分を移送させるものである。この吸水体３２は、一端部が循環ダクト２３のドレン水が生じる個所、例えば熱交換ダクト２３１の下部に設置してある一方、他端部が蒸発皿３１の内部に設置してある。

以上のような構成を有するドレン水処理装置３０においては、冷却ユニット１０が稼動することにより循環ダクト２３（熱交換ダクト２３１）に生じたドレン水が、吸水体３２を通じて毛細管力により蒸発皿３１に移送されることになる。蒸発皿３１に移送されたドレン水は、その後周囲空気に蒸発して外部に放散されることになる。

よって、本発明の実施の形態１に係るドレン水処理装置３０によれば、吸水体３２が毛細管力を利用して、冷却ユニット１０が稼動することにより循環ダクト２３（熱交換ダクト２３１）で生じたドレン水を蒸発皿３１に移送させることができるので、重力を利用してドレン水を移送させる場合のように蒸発皿３１の上端を必ずしもドレン水の発生個所よりも下方側に位置させる必要がない。従って、図４に模式的に拡大して示したように、蒸発皿３１の上端がドレン水の発生個所よりも上方側に位置する場合にも、毛細管力を利用してドレン水を良好に蒸発皿３１に移送させることができる。つまり、ドレン水を蒸発させるための蒸発部位となる個所の制限を緩和して自由に設定することができる。そのため、限られたスペースにおいて蒸発皿３１の容量を必要十分な大きさに設定することができ、これにより、限られたスペースを有効に活用してドレン水の処理能力の向上を図ることができる。

＜実施の形態２＞
図５は、本発明の実施の形態２に係るドレン水処理装置を模式的に示した説明図である。尚、上述した実施の形態１に係るドレン水処理装置３０および該ドレン水処理装置３０が適用された自動販売機と同一の構成を有するものには同一の符号を付してその説明を省略する。

この図５において、ドレン水処理装置４０は、蒸発皿４１と吸水体（移送手段）４２ａ，４２ｂ，４２ｃとを備えて構成してある。蒸発皿４１は、本体キャビネット１の機械室９において、循環ダクト２３を構成する熱交換ダクト２３１の下方に載置してある。

吸水体４２ａ，４２ｂ，４２ｃは、それぞれ例えばフェルト、ポリエチレン（ＰＥ）焼結体、ポリウレタンフォーム等の内部に中空構造を有し、水分が付着すると毛細管力を利用して該水分を移送させるものである。吸水体４２ａ（以下、第１吸水体４２ａともいう）は、熱交換ダクト２３１の下部で発生したドレン水を該熱交換ダクト２３１の外部に移送させるものである。吸水体４２ｂ（以下、第２吸水体４２ｂともいう）は、第１吸水体４２ａに連設してあり、熱交換ダクト２３１の外側面に貼り付けた態様で配設してある。吸水体４２ｃ（以下、第３吸水体４２ｃともいう）は、第２吸水体４２ｂに連設してあり、熱交換ダクト２３１の下端面に貼り付けた態様で配設してある。この第３吸水体４２ｃには、蒸発皿４１の内部、すなわち下方に向かって突出する突出片４２１ｃが形成してある。

以上のような構成を有するドレン水処理装置４０においては、冷却ユニット１０が稼動することにより循環ダクト２３（熱交換ダクト２３１）に生じたドレン水が、第１吸水体４２ａを通じて毛細管力により熱交換ダクト２３１の外部、すなわち第２吸水体４２ｂおよび第３吸水体４２ｃのそれぞれまで移送されることになる。第２吸水体４２ｂおよび第３吸水体４２ｃのそれぞれまでに移送されたドレン水は、一部が周囲空気へ蒸発して外部に放散されることになるとともに、他の一部が第３吸水体４２ｃの突出片４２１ｃから滴下して蒸発皿４１に移送されることになる。蒸発皿４１に移送されたドレン水は、その後周囲空気に蒸発して外部に放散されることになる。

よって、本発明の実施の形態２に係るドレン水処理装置４０によれば、第２吸水体４２ｂおよび第３吸水体４２ｃを熱交換ダクト２３１の外表面に貼り付けた態様で配設したので、これら第２吸水体４２ｂおよび第３吸水体４２ｃの表面からドレン水を蒸発させることができる。これにより、蒸発皿４１の容量が十分に大きいものでなくても、限られたスペースを有効に活用してドレン水の処理能力の向上を図ることができる。

上記ドレン水処理装置４０によれば、水が蒸発する際には蒸発潜熱を周囲から奪うため、第２吸水体４２ｂおよび第３吸水体４２ｃの表面からドレン水が蒸発する場合には、第２吸水体４２ｂおよび第３吸水体４２ｃのそれぞれの温度は周囲温度よりも低くなる。これにより、熱交換ダクト２３１（循環ダクト２３）は内部に冷却器２１により冷却された低温の空気が流れているために断熱構造を有しているが、熱交換ダクト２３１の外表面に周囲空気よりも低い第２吸水体４２ｂおよび第３吸水体４２ｃが配設してあることで、熱交換ダクト２３１の断熱性能をさらに高めることができる。

以上のように、本発明に係る自動販売機のドレン水処理装置は、機内で発生したドレン水を処理するのに有用である。

本発明の実施の形態１に係るドレン水処理装置が適用された自動販売機の正面断面図である。 図１に示した自動販売機の側断面図である。 本発明の実施の形態１に係るドレン水処理装置を模式的に拡大して示した説明図である。 本発明の実施の形態１に係るドレン水処理装置の他の例を模式的に拡大して示した説明図である。 本発明の実施の形態２に係るドレン水処理装置を模式的に拡大して示した説明図である。

符号の説明

１１ スターリング冷凍機
１２ 低温部
１３ 高温部
２１ 冷却器
２１１ 凝縮部
２１２ 蒸発部
２１３ 液体ライン
２１４ 蒸気ライン
２２ 放熱器
２２１ 蒸発部
２２２ 凝縮部
２２３ 蒸気ライン
２２４ 液体ライン
２２５ 庫外送風ファン
２３ 循環ダクト
２３１ 熱交換ダクト
２３１ａ 循環用送風ファン
２３２ 送気ダクト
２３２１ 第１送気管路
２３２２ 第２送気管路
２３２２ａ ガス吹出口
２３３ 吸気ダクト
２３３１ 第１吸気管路
２３３１ａ ガス吸込口
２３３２ 第２吸気管路
３０，４０ ドレン水処理装置
３１，４１ 蒸発皿
３２，４２ａ，４２ｂ，４２ｃ 吸水体

Claims (4)

1. 自動販売機の機内で発生したドレン水を移送手段によって所定の蒸発部位まで移送させ、該蒸発部位でドレン水を蒸発させて処理するドレン水処理装置において、
   前記移送手段は、毛細管力を利用して前記ドレン水を移送させることを特徴とする自動販売機のドレン水処理装置。
2. 前記移送手段は、内部に中空構造を有する吸水体により構成したことを特徴とする請求項１に記載の自動販売機のドレン水処理装置。
3. 前記移送手段は、商品を収容する商品収容室の内部と外部との間で冷却ユニットにより冷却された空気を循環させるための循環ダクトに生じたドレン水を移送させるものであり、
   前記移送手段を構成する吸水体は、一部が前記循環ダクトの外表面に貼り付けた態様で設けたことを特徴とする請求項２に記載の自動販売機のドレン水処理装置。
4. 前記冷却ユニットは、
   スターリング冷凍機と、
   前記スターリング冷凍機で発生した冷熱を利用して前記循環ダクト内の空気を冷却する冷却器と
   を備えたことを特徴とする請求項３に記載の自動販売機のドレン水処理装置。

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