JP2010092135A - 自動販売機 - Google Patents

Abstract

【課題】可燃性冷媒を用いた自動販売機において、冷媒漏洩センサの寿命を確保し、かつ迅速に冷媒漏洩を検知することを目的とする。
【解決手段】冷却専用庫５３の熱交換器ベース５４に漏洩検知センサ４３を設置し、冷却加温庫５１〜５２と連通する導管４２を備え、冷却加温庫５１〜５２内で漏洩した冷媒を導管４２で冷却専用庫５３へと導き、冷却専用庫５３に備えた漏洩検知センサ４３で冷媒漏洩を検知することで、冷却加温庫５１〜５２内に漏洩検知センサ４３を配置することによっておこる、高温度環境下におかれる理由による漏洩検知センサ４３の劣化を防止することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、缶飲料などの商品を冷却あるいは加温して販売する自動販売機において、冷却あるいは加温システムに使用する炭化水素冷媒が庫内に漏洩した場合に、冷媒漏洩を検知する自動販売機に関するものである。

近年、オゾン層保護および地球温暖化防止の観点から、イソブタンやプロパンなどの炭化水素からなる自然冷媒を使用した冷却システムが望まれている。自動販売機などの冷却貯蔵庫において、可燃性のある炭化水素を冷媒として使用する際には、防爆対応した電気部品などが用いられるが、さらに安全を高めるために、冷媒の漏洩を検知して冷却器を遮断することによって、漏洩量を抑制するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

以下、図面を参照しながら従来の自動販売機を説明する。

図３は従来の自動販売機の前から見た内部構成を示す概略図である。図３において、自動販売機本体１内に断熱構造の複数の貯蔵庫２を備え、各貯蔵庫２の下方には機械室４が配置されている。各貯蔵庫２内には、蒸発器５、庫内ファン６がそれぞれ設けられ、各蒸発器５は冷凍回路に接続されている。機械室４には、冷凍回路を構成する圧縮機７、凝縮器８が配置され、圧縮機７の吐出側には凝縮器８の一端側が接続されている。さらに、凝縮器８の他端側は膨張弁９を介して第２の電磁弁１１の一端側にそれぞれ接続されている。

貯蔵庫２内には、それぞれ商品収納コラム３が設置されている。また、貯蔵庫２は冷媒漏洩検知センサ１２をそれぞれ蒸発器５の空気の下流側に有している。機械室４内の冷媒漏洩検知センサは室内を流通する空気の圧縮機７及び凝縮器８の下流側に配置され、冷媒を検知すると制御部に検知信号を出力されるようになっている。

また、前記自動販売機は冷媒漏洩検知センサ１２の検知信号に基づいて冷凍回路の第１の電磁弁１０及び圧縮機７をそれぞれ制御する制御部を備えている。制御部は、冷媒漏洩検知センサ１２の検知信号が出力されると、各第１の電磁弁１０と第２の電磁弁１１とを閉鎖させて冷凍回路を複数に遮断するようになっている。

以上のように構成された自動販売機について、以下にその動作を説明する。

貯蔵庫２内で冷凍回路から冷媒が漏洩した場合、蒸発器５の下流側に配置した冷媒漏洩検知センサ１２が漏洩を検知して、検知信号を制御部へと出力する。制御部は検知信号が出力されると、第１の電磁弁１０および第２の電磁弁１１を閉鎖して、冷凍回路を複数に遮断する。このことによって、冷媒が漏洩した際の漏洩量を最小限にすることができる。
特開２００３−１７８３６１号公報

しかしながら、自動販売機において貯蔵庫２は冷却だけでなく加温される場合もあり、貯蔵庫２内に漏洩検知センサ１２を配置することで、高温の環境下におかれることによってセンサが劣化するといった課題があった。また、各貯蔵庫２内に冷媒漏洩検知センサ１２を配置することで貯蔵庫２の数と同じだけの冷媒漏洩検知センサ１２が必要となり、コストが高くなるといった課題もある。

本発明は、従来の課題を解決するもので、より低コストでの冷媒漏洩検知と漏洩検知センサの劣化防止を可能にする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、本発明の自動販売機は、商品を貯蔵する商品収納コラムを有した複数の貯蔵庫の下方に、前記貯蔵庫内を冷却する冷却システムを収納した機械室を備えた自動販売機において、前記冷却システムに可燃性冷媒を用い、漏洩した冷媒を検知する漏洩検知センサを前記貯蔵庫のうち冷却専用庫内に設置すると共に、前記貯蔵庫内で漏洩した冷媒を前記漏洩検知センサで検知できるように前記貯蔵庫内と前記漏洩検知センサとを導管で連通させたものである。

これによって、漏洩検知センサを高温度下に配置することなく、また１つの漏洩検知センサにて全ての貯蔵庫の冷媒漏洩を検知することができ、より低コストでの冷媒漏洩検知と漏洩検知センサの劣化防止を可能にする。

本発明の自動販売機は、１個の冷媒漏洩検知センサで全ての貯蔵庫における冷媒漏洩を検知すると共に、漏洩検知センサの劣化を防止することができ、冷媒漏洩時でも安全を確保することができる。

本発明の請求項１に記載の発明は、商品を貯蔵する商品収納コラムを有した複数の貯蔵庫の下方に、前記貯蔵庫内を冷却する冷却システムを収納した機械室を備えた自動販売機において、前記冷却システムに可燃性冷媒を用い、漏洩した冷媒を検知する漏洩検知センサを前記貯蔵庫のうち冷却専用庫内に設置すると共に、前記貯蔵庫内で漏洩した冷媒を前記漏洩検知センサで検知できるように前記貯蔵庫内と前記漏洩検知センサとを導管で連通させたものであり、貯蔵庫内で冷媒が漏洩した時、冷媒は貯蔵庫内と冷却専用庫とを連通する導管を通り、冷却専用庫内に設置した漏洩検知センサで検知するので、低温化に設置した漏洩検知センサで冷媒漏洩を検知することができ、加温庫内に設置した場合の約５０〜６０℃の庫内加温の高温度環境下で生じる漏洩検知センサの劣化を防止することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、漏洩検知センサは、貯蔵庫内の冷却システムの配管と干渉しないように配置したものであり、冷却ユニット着脱の際に、貯蔵庫内に設置されている熱交換器や、冷媒配管が漏洩検知センサにひっかかり着脱の妨げになることを防止でき、着脱性を向上することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、各導管ならびに漏洩検知センサーのハーネスをメインハーネスに固定するよう構成したものであり、冷却ユニット着脱の際に、貯蔵庫内に設置されている熱交換器や、冷媒配管が漏洩検知センサのハーネスや、各導管にひっかかり着脱の妨げになることを防止しながら漏洩冷媒を検知できる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、漏洩検知センサは、貯蔵庫内の庫内空気循環ファンの風路外に配置されているものであり、漏洩検知センサが庫内空気の循環に対して抵抗となるのを防止し、冷却性能が低下するのを防止することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明において、漏洩検知センサの設置庫内には導管を設置しないものであり、設置庫内での検知速度を上げるとともに低コストで冷媒検知を可能にすることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明において、冷媒はイソブタンを用い、各導管の吸入部を前記貯蔵庫の下部に配置したものであり、可燃性冷媒は空気より比重が大きいという物性を利用して、庫内で漏れた可燃性冷媒を効率よく検知することができる。

以下、本発明による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この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における自動販売機を左右に切断して左側の切断面を右から見た場合の縦断面図である。図２は同実施の形態の自動販売機を上下に切断して下側の切断面を上から見た場合の平面断面図である。

図において、自動販売機本体２１の前面には、サンプル商品を展示し、金銭授受や商品搬出を行う外扉２２が開閉自在に配置され、自動販売機本体２１の内部には飲料缶などの商品を貯蔵する貯蔵庫２３がある。貯蔵庫２３と自動販売機本体２１との間で、貯蔵庫２３の周囲にはウレタン発泡材などからなる断熱壁として背面パネル２４、上面パネル２５、下面パネル２６を配置している。

貯蔵庫２３の前面の断熱壁として、上下に分割された上部内扉２７と下部内扉２８とを備え、貯蔵庫２３の前面をそれぞれ独立して開閉自在に構成されている。また下部内扉２８には庫内と連通する商品搬出口２９が設けられている。

また外扉２２には商品取出し口３０が備えられ、商品搬出口２９の前方に配置している。貯蔵庫２３内の上部には吊り下げ金具３２を配置し、缶飲料などの商品を収納する複数の商品収納コラム３３，３４，３５を吊り下げることですべての商品を収納している。そして商品販売時には商品収納コラム３３〜３５の下方に配置し、商品搬出口２９に向かって傾斜配置したシュート３１上を商品が転がって商品搬出口２９を通って商品取出し口３０に至り、利用者は搬出された商品を受け取る。

また貯蔵庫２３は庫内ウレタン発泡材や真空断熱材から成る仕切り板５０により、分割され、商品収納コラム３３〜３５の下方で、シュート３１に区画されて、冷却加温室５１〜５２、と少なくとも１つの冷却専用室５３を備え、冷却加温室５１〜５２には電気ヒータ３６、庫内ファン３７、室内熱交換器３８、室内熱交換器３８の結露水排水機構でもある、熱交換器ベース５４を設置し、冷却専用室５３には庫内ファン３７、室内熱交換器３８を設置している。具体的には冷却専用室５３の後方から前方に向かって室内熱交換器３８、庫内ファン３７の順に熱交換器ベース５４上にほぼ直線上に配置している。また貯蔵庫２３の下方には下面パネル２６によって区画された機械室６０が配置され、内部には圧縮機３９、機械室ファン４０、庫外熱交換器４１、膨張手段（図示せず）等からなる冷却システムが備えられており、連絡配管５５により、圧縮機３９ならびに庫外熱交換器４１と室内熱交換器３８とを連通して冷却ユニット５６を形成しており、故障時などに冷却ユニット５６を自動販売機本体２１より着脱させるようになっている。

そして圧縮機３９の運転により、貯蔵庫２３内の室内熱交換器３８が冷却され、庫内ファン３７で冷気が商品に伝わることで商品は冷却される。商品の冷却は約３℃に設定されている。また電気ヒータ３６への通電や冷媒回路の切替えにより室内熱交換器３８を放熱器として使用することで貯蔵庫２３を加温することができ、加温時は約５５℃に商品を加温維持されている。

このような冷却加温システムの冷媒としては、オゾン破壊係数が０で、地球温暖化係数が小さく環境への影響が極めて少ない可燃性冷媒であるイソブタンを使用している。また、機械室ファン４０は冷却加温システムの冷媒が機械室６０内で漏洩した際に備えて常時連続運転としている。

そして貯蔵庫２３の最下部には導管４２を備え、冷却専用室５３に設けた漏洩検知センサ４３と連結している。導管４２は、銅管、鉄管、ステンレス管、樹脂からなるホースなどを使用できるが、冷媒通路部がつぶれないような配慮が必要である。

本実施の形態では、貯蔵庫２３内で漏洩した冷媒（イソブタン）を漏洩検知センサ４３で検知できるように冷却加温庫５１〜５２内と冷却専用庫５３内とを導管４２で連通させたのである。

本実施の形態の場合は、樹脂製の導管４２を使用している。導管４２の内径はより大きいほうが吸入抵抗が小さくなり、漏洩冷媒の検知がしやすくなり良いが、冷却加温室５１〜５２と冷却専用庫５３との熱リークを考慮して、導管４２の大きさには制限がある。具体的には庫内仕切り板５０の下方に形成された切欠き部内を通る寸法になっているので、内径３〜５ｍｍ程度の導管４２を使用している。

そして導管４２は電気ヒータ３６の前方に、すなわち内扉２８と電気ヒータ３６の間に、始点となる開口部が来るように配置され、庫内仕切り板５０の下方を通って冷却専用庫５３方向へ導管４２を構成している。そして冷却専用庫５３の下方に取付けられた冷媒の漏洩検知センサ４３に終点が連結されている。

漏洩検知センサ４３について説明する。漏洩検知センサ４３は、冷却専用庫５３内の熱交換器ベース５４の天面にスポット溶接等で取付けられた基板部４３ａに、漏洩検知センサ部４３ｂを固定し、漏洩検知センサ部４３ｂの全面を覆うように樹脂製のカバー部４３ｃで覆っている。このとき、熱交換器ベース５４上は連絡配管５５が通っており、且つ室内熱交換器３８の前部は庫内空気の循環風路６１となっているため、それらを避けて、熱交換器ベース５４の端部に基盤部４３ａを設置する。

そしてカバー部４３ｃの上面にカバー孔部が貯蔵庫の数だけ形成されており、カバー孔部に導管４２が挿入されている。また導管４２は各冷却加温庫５１〜５２の数に対応して複数個設けられている。

本実施の形態の場合、貯蔵庫全３室のうち、冷却加温庫５１〜５２は２室なので導管４２は各冷却加温庫５１〜５２の前方下部に２本備えられている。また、カバー孔のうちのひとつは開放となっており、冷却専用庫５３内と連通している。すなわち１個の漏洩検知センサ４３で複数の貯蔵庫２３の漏洩に対応できる構造としている。

また、各導管４２は、他の導管４２と冷媒通路が内部で繋がらずに、それぞれ独立した配管として構成されているので、一方の貯蔵庫２３内で漏れた冷媒が導管内を通るとき、漏洩検知センサ４３に冷媒がすべて導かれず、一部の漏れた冷媒が他の貯蔵庫の導管４２に逆流するのを防止することができる。

また、各導管４２、ならびに漏洩検知センサ４３のセンサハーネスは庫内を横断しているメインハーネス５８に固定することでメインハーネス５８の自動販売機本体２１への取り付けが冷却ユニット５６より先に行われるため、冷却ユニット５６着脱の際に各導管４２、ならびにセンサハーネスが室内熱交換器２８や、連絡配管５５にひっかからないため、安定した冷却ユニット５６の着脱が行える。

そして上部内扉２７に外気吸入口６２、吸入ファン６３を備えている。ここで、外気吸入口６２、吸入ファン６３は上部内扉２７に設けているが、これは、貯蔵庫２３の中で、配管の溶接箇所があり最もガスリーク箇所として可能性が高い蒸発器３８と対角の最も離れた場所であり、外気導入と完全な庫内空気置換に最も適している。さらに、上部内扉２７は外扉２２で保護されているため、防犯上の心配がなく、軽量で簡単な構造で外気吸入口６２を形成することができる。

ここで、貯蔵庫２３の内外に設置された電気部品は、自販機工業会自主基準（ＪＶＭＡ２Ｂ００１、附属書２「冷却ユニットの安全」）に示した要件を満足するように、防爆構造を有している。この防爆構造は、冷却加温システムから冷媒が漏洩した場合に電気部品が着火源とならないようにするものであり、漏洩した冷媒を拡散する構造や表面温度を低く抑える構造、火炎が外部に伝播しない簡易防爆構造などを含む。

以上のように構成された実施の形態１の自動販売機について、以下にその動作を説明する。

貯蔵庫２３内の商品を冷却あるいは加温する場合は、冷却システムあるいは冷却加温システムを稼動して庫内ファン３７を運転して商品を所定の温度となるように制御している。しかし、夜間の販売が少ない場合は、省エネのため冷却システムや庫内ファン３７をタイマーで一時停止させる場合もある。また、夏場の消費電力量がピークとなる昼間にピークカット運転として、冷却システムや庫内ファン３７を一時停止させる場合もある。

つまり、庫内ファン３７は運転している場合だけでなく、停止している場合もある。冷却加温室５１〜５２内に配置された庫内熱交換器３８あるいは冷却加温システムの配管などが破損して冷媒が漏洩すると、庫内ファン３７が停止している場合は、イソブタンの比重は空気よりも重いために、冷却加温室５１〜５２の底部を這うようにして拡散する。そして漏洩冷媒は冷却加温室５１〜５２の前方の下部から導管４２を通ってセンサ収納部４３へと流出し漏洩検知センサ４５が漏洩を検知する。

一方、庫内ファン３７が運転中に冷媒が漏洩すると、イソブタンは貯攪拌されるが攪拌された冷媒は同様に冷却加温室５１〜５２の前方の下部から導管４２を通って漏洩検知センサ４３へと導かれ漏洩検知センサ４３が漏洩を検知する。導管４２を短くして管内抵抗を少なくしているので冷媒の漏洩をより早く確実に検知することができる。また、冷却専用庫５３に漏洩検知センサ４３を設置し、カバー孔を開放しているため、冷却専用庫５３で漏洩した冷媒はより早く検知することができる。

漏洩検知センサ４３が冷媒漏洩を検知すると、吸入ファン６３が動作し、外気吸入口６２より、外気を吸い込み、その動圧により冷媒濃度を低下させながら、商品搬出口２９などから漏洩した冷媒を外部へ徐々に排出する。

また、導管４２で各貯蔵庫２３と漏洩検知センサ４３近傍とを連通することで、冷却専用庫５３に設けた１個の漏洩検知センサ４３で全ての貯蔵庫２３での冷媒漏洩を検知することができるので、各貯蔵庫２３に漏洩検知センサ４３を配置するよりもより低コストで冷媒漏洩検知ができると共に、約５０℃〜６０℃に加温された冷却加温室５１〜５２の下部に漏洩検知センサ４３を配置することによっておこる漏洩検知センサ４３の劣化を防止することができる。

また、本実施例においては、貯蔵庫２３外に配置された冷却加温システムの配管などが破損して冷媒が漏洩した場合に備えて、機械室ファン４０を常時連続運転としたが、漏洩検知センサ４３が冷媒漏洩を検知した場合のみ機械室ファン４０を運転してもよい。

また、本実施例においてはヒータ３６を用いて冷却加温室５１〜５２を加温する構成としたが、冷却加温室５１〜５２内の庫内熱交換器３８を凝縮器として、庫外熱交換器４１を蒸発器として用い、凝縮の廃熱で冷却加温室５１〜５２を加温する構成（ヒートポンプ方式）としても、庫内熱交換器３８で漏洩した冷媒をより早く検知する同様の効果が期待できる。

以上のように、本発明にかかる自動販売機は、貯蔵庫下方から導管で機械室の漏洩検知センサまで連通することで、貯蔵庫内部で冷媒が漏洩した際に、貯蔵庫の外部に配置した漏洩検知センサで貯蔵庫内部での冷媒漏洩をより早く検知することができるので、可燃性冷媒を使用したショーケースや業務用冷凍冷蔵庫などの冷蔵あるいは冷凍機器における冷媒漏洩検知にも適用可能である。

本発明の実施の形態１における自動販売機を左右に切断した場合の縦断面図 同実施の形態の自動販売機を上下に切断した場合の平面断面図 従来の自動販売機の前から見た内部構成を示す概略図

符号の説明

２１ 自動販売機本体
２３ 貯蔵庫
３７ 庫内ファン
４２ 導管
４３ 漏洩検知センサ
５３ 冷却専用庫
５６ 冷却ユニット
５８ メインハーネス
６０ 機械室
６１ 循環風路

Claims (6)

1. 商品を貯蔵する商品収納コラムを有した複数の貯蔵庫の下方に、前記貯蔵庫内を冷却する冷却システムを収納した機械室を備えた自動販売機において、前記冷却システムに可燃性冷媒を用い、漏洩した冷媒を検知する漏洩検知センサを前記貯蔵庫のうち冷却専用庫内に設置すると共に、前記貯蔵庫内で漏洩した冷媒を前記漏洩検知センサで検知できるように前記貯蔵庫内と前記漏洩検知センサとを導管で連通させたことを特徴とした自動販売機。
2. 漏洩検知センサは、貯蔵庫内の冷却システムの配管と干渉しないように配置したことを特徴とする請求項１に記載の自動販売機。
3. 各導管ならびに漏洩検知センサーのハーネスをメインハーネスに固定するよう構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の自動販売機。
4. 漏洩検知センサは、貯蔵庫内の庫内空気循環ファンの風路外に配置したことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の自動販売機。
5. 漏洩検知センサの設置庫内には導管を設置しないことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の自動販売機。
6. 冷媒はイソブタンを用い、各導管の吸入部を前記貯蔵庫の下部に配置したことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の自動販売機。