JP2010134734A - 自動販売機 - Google Patents

Abstract

【課題】部分冷却もしくは部分加熱を促進して、消費電力が少ない自動販売機を提供する。
【解決手段】キャビネット１０の庫内に上下に並べて収納した商品を販売指令に基づき最下位から順に下方に搬出する商品収納ラックＲと，販売モードに合わせて庫内に冷気もしくは暖気を循環送風して商品を冷却ないし加熱するファン付き冷却／加熱ユニット６０と、該冷却／加熱ユニットの風胴に連ねて庫内の背面に位置し、キャビネットの前方に吸い込み口を有するダクト７０ａ、７０ｂ、７０ｃとを具備する自動販売機において、前記ダクトの上部に冷気もしくは暖気の循環流の流動を阻止する断熱遮蔽部材７４ａ、７４ｂ、７４ｃを設けたことにより、部分冷却もしくは部分加熱を適正に促進して、消費電力を低減させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、缶、ビン、パック、ペットボトルなどの容器に入れた飲料などの商品を冷却、加熱して販売に供する自動販売機に関するものである。

地球の温暖化、二酸化炭素の排出削減問題で自動販売機の省エネルギーが強く要求されている。省エネルギーを実施する上では、自動販売機の断熱構造を強化すること、庫内の必要な商品だけを部分的に冷却、加熱することなどが有用である。庫内の必要な商品だけを部分的に冷却、加熱するには、庫内の背面に短い背面ダクトを設けることが周知の技術であり、そのなかで、上面に開口部を有する背面ダクトの上部に風路遮蔽板を設けて部分冷却もしくは部分加熱の効率を上げることも知られている（例えば、特許文献１）。

特許文献１に記載された自動販売機は、図４で示されるように、商品収納装置１を収納する自動販売機の本体２の下部に冷却／加熱装置３とファン４を設け、背面に上部を開口したリターンダクト５と、そのリターンダクト５の上方に閉口６ａ，６ｂを有する断面コの字状の風路遮蔽板６を設けている。この構成によれば、図中Ａの矢印で示すように商品収納庫１内の空気の循環流が商品収納装置１の後方上部よりリターンダクト５に流入する経路を遮断して、より効率よく必要量のみ商品を冷却または加熱することができるというものである。

特開２０００−１６２１３３号公報

しかしながら、リターンダクト５の上部に風路遮蔽板６を設けても、消費電力がそれほど低減されないという実験結果が得られ、それには下記の問題があると考えられた。
１）風路遮蔽板６の上部においても気流が流れるため、壁面にて外部との熱の流出がある結果、消費電力が増加する。
２）図４の矢印Ｂに示すように風路遮蔽板６の上部から風路遮蔽板６の周囲に沿って蛇行して流れる気流が発生するので、すなわち、風路遮蔽板６の上部の庫内背面を下降し、風路遮蔽板６の上面で前方に向かい、風路遮蔽板６の正面に沿って下降し、さらに風路遮蔽板６の下面で後方に進み、リターンダクト５の上部に流入する蛇行した壁面流れが発生するので、その流れに誘起されて本体上部の空気が下方に向かう循環を形成する結果、部分冷却もしくは部分加熱の範囲が上方に拡張され、消費電力が増加する。

そこで、本発明は上記の点にかんがみなされたものであり、部分冷却もしくは部分加熱を適正に促進して、消費電力が少ない自動販売機を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る自動販売機は、キャビネットの庫内に上下に並べて収納した商品を販売指令に基づき最下位から順に下方に搬出する商品収納ラックと，運転モードに合わせて庫内に冷気もしくは暖気を循環送風して商品を冷却ないし加熱するファン付き冷却／加熱ユニットと、該冷却／加熱ユニットの風胴に連ねて庫内の背面に位置し、前面壁に部分冷却もしくは部分加熱用の吸い込み口を有するダクトとを具備する自動販売機において、前記ダクトの上部に冷気もしくは暖気の循環流の流動を阻止する断熱遮蔽部材を設けたことを特徴とする。

本発明の請求項２に係る自動販売機は、請求項１記載の自動販売機において、断熱遮蔽部材はウレタンボードからなり、前記ダクトの断面と略同一であって矩形形状の断熱遮蔽壁であることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る自動販売機は、請求項１記載の自動販売機において、断熱遮蔽部材を庫内天井まで延在し庫内壁面との間に空気層を形成したことを特徴とする。

本発明の請求項４に係る自動販売機は、請求項１記載の自動販売機において、断熱遮蔽部材は本体キャビネットの背壁を形成する断熱ボードであることを特徴とする

本発明の請求項１に係る冷却装置によれば、ダクトの上部に冷気もしくは暖気の循環流の流動を阻止する断熱遮蔽部材を設けたことにより、以下の効果が得られる。
１）背面ダクトの上部に設けた断熱遮蔽部材により、自動販売機の外部と間の断熱壁の厚さが増加するので、壁面からの熱の流出が減少する結果、消費電力が低減する。
２）自動販売機の背面の上部より下降する流れは背面に沿って単に垂直に下降するので、背面ダクトに流れ込む風路にその下降流が遮蔽される結果、庫内の上部の気体はその位置で停滞する。したがって、部分冷却もしくは部分加熱の範囲が適正に維持されるので、消費電力が減少する。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る好適な実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の実施例に係る自動販売機を示す斜視図、図２は図１に示した自動販売機の扉および商品収納ラックを取り外した状態で（左側の庫内はシュート、冷却加熱ユニットも取り外している）の正面図であり、図３は図１に示した自動販売機の断面図である。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

これら図において、自動販売機は、前面が開口した直方状の断熱体として形成された本体キャビネット１０と、その前面に設けられた外扉２０および内扉３０と、本体キャビネット１０の内部を上下2段に底板１１にて区画形成し、上部を例えば２つの断熱仕切板４０ｗによって仕切られた３つの独立した商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃと、下部に商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃを冷却もしくは加熱する冷却／加熱ユニット６０を収納する機械室５０と、外扉２０の内側に配設され、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃ内の温度センサＴａ、Ｔｂ、Ｔｃにより自動販売機の冷却、加熱運転などを制御する制御手段９０と、を有して構成されている。

より詳細に説明すると、外扉２０は、本体キャビネット１０の前面開口を開閉するためのものであり、図には明示していないが、この外扉２０の前面には、販売する商品の見本を展示する商品展示室、販売する商品を選択するための選択ボタン、貨幣を投入するための貨幣投入口、払い出された商品を取り出すための商品取出口２１等々、商品の販売に必要となる構成が配置してある。

内扉３０は、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃの前面を開閉し、内部の商品を保温するものであり、上下２段に分割され内部に断熱体を有する箱型形状の構造体である。上側の内扉３０ａは、一端を外扉２０に枢軸し、他端を外扉２０に係着して、外扉２０の開放と同時に上側の内扉３０ａを開放させて、商品の補充を容易にするものである。下側の内扉３０ｂは、一端を本体キャビネット１０に枢軸し、他端を本体キャビネット１０に不図示の掛金にて掛着して、外扉２０を開放したときには、閉止した状態であり、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃ内の冷気もしくは暖気が流出することを防ぎ、メンテナンス時など必要に応じて開放できるものである。

商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、缶入り飲料やペットボトル入り飲料等の商品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り、その収納庫の容量は商品収納庫４０ｃ、４０ａ、４０ｂの順番に大きな態様で配分されている。本実施の形態は、商品収納庫４０ｃを冷却専用とし、商品収納庫４０ａ、４０ｂを冷却加熱兼用としている。その商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃには、それぞれ、商品を上下方向に沿って並ぶ態様で収納し、販売信号により1個ずつ商品を排出するための商品搬出機構を備えた商品収納ラックＲ、排出された商品Ｓを内扉３０ｂに取設された搬出扉３１を介して外扉の販売口２１へ搬出する商品搬出シュート４２を有している。

冷却／加熱ユニット６０は、圧縮機６１、凝縮器６２、膨張弁６３、アキュムレータ６９、底板１１を跨いで庫内の蒸発器６５ａ、６５ｂ、６５ｃとを冷媒配管で連結する冷熱部と、圧縮機６１、庫外熱交換器７６、電子膨張弁（不図示）、底板１１を跨いで庫内の蒸発器６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、加熱熱交換器６６ａ、６６ｂとを冷媒配管で連結する加熱冷熱部と、加熱ヒータ６６ｈの加熱部を有して構成されている。

冷熱部において、冷媒を圧縮機６１にて圧縮し、その圧縮した冷媒を凝縮器６２にて凝縮し、膨張弁６３にて断熱膨張させて、庫内を冷却する蒸発器６５ａ、６５ｂ、６５ｃに送り、蒸発器６５ａ、６５ｂ、６５ｃにて蒸発してアキュムレータ６９を経由して圧縮機６１に戻す冷媒サイクルが形成されている。

凝縮器６２の後部にはファン６２ｆが取設され、ファン６２ｆは機械室５０の前面開口部より空気を吸入し、凝縮器６２による凝縮熱を吸入するとともに、圧縮機６１の排熱を吸収して、機械室５０の背面開口部へ排気する。

アキュムレータ６９は、蒸発器６５ａ、６５ｂ、６５ｃから蒸発された冷媒を流入し、気液分離させて液冷媒を貯留し、気体冷媒を圧縮機６１に戻すための密閉した容器である。

加熱冷熱部において、冷媒を圧縮機６１にて圧縮し、その圧縮した冷媒を庫内を加熱する加熱熱交換器６６ａ、６６ｂに送り、加熱熱交換器６６ａ、６６ｂにて凝縮した冷媒をさらに庫外熱交換器７６にて凝縮・放熱したのち、電子膨張弁にて断熱膨張させて、庫内を冷却する蒸発器６５ａ、６５ｂ、６５ｃに送り、蒸発器６５ａ、６５ｂ、６５ｃにて蒸発してアキュムレータ６９を経由して圧縮機６１に戻すヒートポンプ運転の冷媒サイクルが形成されている。なお、商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃの冷却加熱の運転モードにより、加熱熱交換器６６ａと蒸発器６５ａ、もしくは、加熱熱交換器６６ｂと蒸発器６５ｂとは同時に冷媒流れることはなく電磁弁により選択的に運転設定がされる。

加熱部において、加熱ヒータ６６ｈ、６６ｈは、加熱熱交換器６６ａ、６６ｂの前方に取設され、ヒートポンプ運転で冷却側の庫内が適温に冷却されたときに加熱熱交換器６６ａ、６６ｂを使用せずに冷媒回路の運転を停止し、商品収納庫４０ａ、４０ｂを加熱する。

蒸発器６５ａ、６５ｂ、６５ｃは商品収納庫４０ａ、４０ｂ、４０ｃの下部に取設され、加熱熱交換器６６ａ、６６ｂは蒸発器６５ｂ、６５ａの後に取設され、その後方にファン６５ｆが取設さている。蒸発器６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、加熱熱交換器６６ａ、６６ｂ、ファン６５ｆは、風胴７７ａ、７７ｂ、７７ｃで囲繞され、風胴７７ａ、７７ｂ、７７ｃの前方は庫内側に開口されており、後方は背面ダクト７０ａ、７０ｂ、７０ｃと連通して取設されている。

背面ダクト７０ａ、７０ｂ、７０ｃは、断面コの字状の板状部材よりなる本体７１ａ、７１ｂ、７１ｃにて構成され、キャビネット１０の背面上に布設されており、その上部近傍の前面壁に吸い込み口７２ａ、７２ｂ、７２ｃと、下部に風胴７７ａ、７７ｂ、７７ｃに連なる吹き出し口７３ａ，７３ｂ，７３ｃを有している。そして、背面ダクト７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、風胴７７ａ、７７ｂ、７７ｃにて通風路が形成され、ファン６５ｆにより加熱熱交換器６６ａ、６６ｂ、蒸発器６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、加熱ヒータ６６ｈ、６６ｈにより冷却もしくは加熱された空気（冷気もしくは暖気）を風胴７７ａ、７７ｂ、７７ｃより商品収納庫内の商品Ｓに送風し、図３中の矢印Ａで示すように背面ダクト７０ａ、７０ｂ、７０ｃより回収することで商品収納庫内の冷却と加熱が行われる。

断熱遮断部材７４ａ，７４ｂ，７４ｃは、材質が硬質ウレタンの矩形部材であり、その断面が背面ダクト７０ａ、７０ｂ、７０ｃと略同一であり、背面ダクト７０ａ、７０ｂ、７０ｃの上端から商品収納庫４０ａの天井までをおおむね覆う態様で取設されている。

かかる構成で、冷却加熱運転が開始すると、蒸発器６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、加熱熱交換器６６ａ、６６ｂ、加熱ヒータ６６ｈ、６６ｈにより冷却もしくは加熱された空気は図３中の矢印Ａで示すようにシュート４２の孔４２ａを介して商品収納庫内の商品Ｓに送風して商品Ｓを冷却もしくは加熱し、ダクト７０ａ、７０ｂ、７０ｃより回収されることで、部分冷却もしくは部分加熱が行われる。

また、庫内の上部の空気は、遅い速度で図３中の矢印Ｂで示すように内扉３０ｂ，３０ａ側から上昇し、庫内の天井面側を通り背面側に向かう。そして、庫内背面の上部より単に背面に沿って垂直に下降するので、背面ダクト７０ａ、７０ｂ、７０ｃに流れ込む風路にその下降流が遮蔽される結果、庫内の上部の気体はその位置で停滞することになる。したがって、部分冷却もしくは部分加熱の範囲が上方に拡大されることが抑制される。

また、背面ダクトの上部に設けた断熱遮蔽部材により、自動販売機の外部と間の断熱壁の厚さが増加しているので、壁面からの熱の流出が減少する結果、消費電力が低減する。

発明者らが行ったカロリーメータ試験（内部にヒータ発熱させ、外部との熱流入が一定となるヒータの発熱量を測定することで外部への流出熱量を求める断熱特性試験）では、断熱遮蔽部材７４ａ，７４ｂ，７４ｃを設けることにより、流出熱量が180Wから170Wに低減できた。

また、自動販売機の年間の運転で頻度が一番高いＨＣＣ運転モード（左側の商品収納庫４０ａを加熱、その他の商品収納庫４０ｂ、４０ｃを冷却する冷却加熱運転モード）において、断熱遮蔽部材７４ａ，７４ｂ，７４ｃを設けることにより、消費電力量が5.0KW/DAYから4.8KW/DAYと約4%の消費電力量を低減することができた。

なお、断熱遮断部材は、材質が硬質ウレタンの矩形部材であり庫内天井まで延在して庫内壁面との間に空気層を形成したものであっても良い。

また、断熱遮蔽部材は本体キャビネットの背壁を突出させて形成させた断熱ボードであっても良い。

このように、単に風路遮蔽板を設けることとは異なり、ダクトの上部に当該ダクトの上部に冷気もしくは暖気の循環流の流動を阻止する断熱遮蔽部材を設けることにより、自動販売機の外部と間の断熱壁の厚さが増加するので、壁面からの熱の流出が減少させることができる。また、自動販売機の背面の上部より下降する流れは単に背面に沿って垂直に下降するので、背面ダクトに流れ込む風路にその下降流が遮蔽される結果、庫内の上部の気体はその位置で停滞する。したがって、部分冷却もしくは部分加熱の範囲が適正に維持されるので、消費電力を減少させることができる。

以上のように、本発明は、例えば断熱筐体の内部雰囲気を冷却／加熱するための自動販売機として有用である。

本発明の実施例に係る自動販売機を示す斜視図である。 図１に示した自動販売機の扉および商品収納ラックを取り外した状態での正面図である。 図１に示した自動販売機の断面図である。 従来技術の自動販売機の断面図である。

符号の説明

１０ 本体キャビネット
２０ 外扉
３０ 内扉
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ 商品収納庫
６０ 冷却／加熱ユニット
６１ 圧縮機
６２ 凝縮器
６３ 膨張弁（膨張手段）
６５ａ、６５ｂ、６５ｃ 蒸発器
６６ａ、６６ｂ 加熱熱交換器
６６ｈ 加熱ヒータ
７０ａ、７０ｂ、７０ｃ 背面ダクト
７４ａ，７４ｂ、７４ｃ 断熱遮蔽部材

Claims (4)

1. キャビネットの庫内に上下に並べて収納した商品を販売指令に基づき最下位から順に下方に搬出する商品収納ラックと，運転モードに合わせて庫内に冷気もしくは暖気を循環送風して商品を冷却ないし加熱するファン付き冷却／加熱ユニットと、該冷却／加熱ユニットの風胴に連ねて庫内の背面に位置し、前面壁に部分冷却もしくは部分加熱用の吸い込み口を有するダクトとを具備する自動販売機において、前記ダクトの上部に冷気もしくは暖気の循環流の流動を阻止する断熱遮蔽部材を設けたことを特徴とする自動販売機。
2. 請求項１記載の自動販売機において、断熱遮蔽部材はウレタンボードからなり、前記ダクトの断面と略同一であって矩形形状の断熱遮蔽壁であることを特徴とする自動販売機。
3. 請求項１記載の自動販売機において、断熱遮蔽部材を庫内天井まで延在し庫内壁面との間に空気層を形成したことを特徴とする自動販売機。
4. 請求項１記載の自動販売機において、断熱遮蔽部材は本体キャビネットの背壁を形成する断熱ボードであることを特徴とする自動販売機。

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