JP2015046013A - 自動販売機 - Google Patents

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正洋 吉野
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Abstract

【課題】各高さレベルにおける吹出口から吹き出される空気の風量を略均一なものとして、各商品ラックに収納された商品を良好に冷却すること。
【解決手段】商品収容庫11に配設されて収納域11aと通風路11bとを区画するダクト20と、収納域11aに上下方向に沿って複数段設けられた商品ラック12と、収納域11aの内部の空気をダクト20の吸込口21から通風路11bに吸い込ませ、通風路11bを通過した空気をダクト20の吹出口22より収納域11aに吹き出させることで、収納域11aの内外で空気を循環させる庫内送風ファンF1と、庫内送風ファンF1により循環させられる空気を所望の温度に調整する蒸発器24とを備えた自動販売機において、ダクト20は、吹出口22が吸込口21の上方域において上下方向に沿って複数設けてあり、かつ通風路11bの横断面積が上方に向かうに連れて小さくなる態様で配設されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、商品を販売する自動販売機に関するものである。
商品の販売を行う自動販売機には、商品収容庫の商品ラックに収納された商品を商品トレイに繰り出した後、商品トレイによって搬送して所定の商品取出領域に払い出すようにしたものがある。商品取出領域は、商品取出口を介して商品収容庫の外部に連通された空間であり、利用者が商品取出口から手を差し入れれば、購入した商品の取り出しが可能である。
通常、この種の自動販売機では、前面がガラス等の透明な面板によって構成されており、商品収容庫の商品ラックに収納された商品を外部から視認して選択することが可能であり、さらに、商品ラックから繰り出された購入商品が商品トレイによって商品取出領域まで搬送される状態を観察することができる。このように商品収容庫の内部が視認可能な自動販売機によれば、利用者の購買意欲を高めることができる等の利点がある(例えば、特許文献1参照)。
そして、かかる自動販売機においては、商品収容庫の背面近傍に、通風路を商品ラックが配設される収納域と画成する態様で背面ダクトが設けられているものが知られている。この背面ダクトには、蒸発器等の冷却手段により冷却された収納域の内部の空気を吸い込むための吸込口と、該吸込口より吸い込まれて通風路を通過した空気を収納域に吹き出すための吹出口とが設けられている。この吹出口は、吸込口の上方域において上下方向に沿って複数設けられている。
このような自動販売機では、商品収容庫に配設されたファン等を駆動させることで背面ダクトにおける各高さレベルの吹出口より冷却された空気を吹き出させることにより、商品ラックに収納された所望の温度に冷却するようにしている。
特開2007−34970号公報
ところで、上記自動販売機においては、吸込口を通じて通風路に吸い込まれた空気は、通風路を上方に向けて通過してその途中で各吹出口より前方に向けて吹き出されることとなるが、実際には、ファン等の駆動力によって、吸込口の近傍の下方側の吹出口よりも、吸込口から離隔した上方側の吹出口より収納域に吹き出される空気の方が多くなる傾向があり、これにより、商品ラックの商品の冷却にバラツキが生じてしまう問題があった。
本発明は、上記実情に鑑みて、各高さレベルにおける吹出口から吹き出される空気の風量を略均一なものとして、各商品ラックに収納された商品を良好に冷却することができ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、本発明に係る自動販売機は、自動販売機本体の内部における商品収容庫に配設されることで収納域と通風路とを区画するダクトと、前記商品収容庫の前記収納域に上下方向に沿って複数段設けられ、それぞれが商品を収納する商品ラックと、前記収納域の内部の空気を前記ダクトの吸込口から通風路に吸い込ませ、該通風路を通過した空気を前記ダクトの吹出口より該収納域に吹き出させることで、前記収納域の内外で前記空気を循環させる循環手段と、前記循環手段により循環させられる前記空気を所望の温度に調整する温度調整手段とを備えた自動販売機において、前記ダクトは、前記吹出口が前記吸込口の上方域において上下方向に沿って複数設けてあり、かつ前記通風路の横断面積が上方に向かうに連れて小さくなる態様で配設されていることを特徴とする。
また本発明は、上記自動販売機において、前記ダクトは、前記吹出口がそれぞれの高さレベルにおいても左右方向に沿って複数設けてあることを特徴とする。
また本発明は、上記自動販売機において、前記ダクトは、前記商品収容庫の背面近傍に配設してあることを特徴とする。
本発明によれば、ダクトは、吹出口が吸込口の上方域において上下方向に沿って複数設けてあり、かつ通風路の横断面積が上方に向かうに連れて小さくなる態様で配設されているので、通風路における上方部分の圧力を下方部分よりも高くすることができる。これにより、通風路の上方部分に向けて通過する空気の量が相対的に減少することとなる。従って、各吹出口から吹き出される空気の風量を略均一なものとして、各商品ラックに収納された商品を均一の風量にて良好に冷却することができるという効果を奏する。
図1は、本発明の実施の形態である自動販売機の内部構造を模式的に示す断面側面図である。 図2は、図1に示したダクトの斜視図である。 図3は、本発明の実施の形態である自動販売機の制御系を模式的に示すブロック図である。 図4は、図3に示した制御手段が実施する冷却運転制御処理の処理内容を示すフローチャートである。 図5は、図1に示した通風路を模式的に示す説明図である。 図6は、図1に示したルーバー部材の作用を模式的に示す説明図である。 図7は、図1に示した連通孔の作用を模式的に示す説明図である。
以下に添付図面を参照して、本発明に係る自動販売機の好適な実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態である自動販売機の内部構造を模式的に示す断面側面図である。ここで例示する自動販売機は、自動販売機本体である本体キャビネット10を備えている。
本体キャビネット10は、前面が開口した直方状の筐体であり、その内部に商品収容庫11が配設されている。
商品収容庫11は、断熱材に囲繞されることにより断熱構造を有するもので、背面側にダクト20が立設されることにより収納域11aと通風路11bとが区画されている。
商品収容庫11の収納域11aには、商品ラック12が上下方向に複数段(図示の例では4段)設けられている。これら商品ラック12は、それぞれ収納域11aの両側に立設されたラック支持側板13間に架設されることにより設けられている。かかる商品ラック12は、前後方向に沿って延在する商品収納通路を形成する商品収納コラム(図示せず)が左右に並設されることにより構成されるものであり、各商品収納通路に商品が載置されることで商品を収納するものである。
この商品収容庫11の収納域11aにおける商品ラック12の前方域には、商品トレイ14が図示せぬ搬送機構により上下方向に沿って移動可能に配設されている。この商品トレイ14は、所望の商品を収納する商品収納コラム(商品ラック12)から払い出された商品を受容した後、下方に移動し、本体キャビネット10の前面開口の下方側を閉塞する閉塞部材15に設けられた商品取出口16より該商品が取り出されることを許容するものである。尚、この閉塞部材15は、その上方に設けられた扉体17とともに本体キャビネット10の前面開口を閉塞するものであり、該扉体17は該本体キャビネット10に開閉移動可能に配設されている。また、商品取出口16は、商品取出扉18により開閉されるものである。
上記ダクト20は、自身の前方域に収納域11aを形成し、自身の後方域、すなわち本体キャビネット10の背壁パネル10aとの間に通風路11bを形成している。このダクト20は、図2に示すように、下端部に矩形状の吸込口21が形成されるとともに、この吸込口21の上方域において複数の円形状の吹出口22が上下方向及び左右方向に沿って所定間隔毎に形成されている。そして、ダクト20は、図1に示すように、上方に向かうに連れて漸次後方に傾斜する態様で商品収容庫11に立設されている。すなわち、ダクト20は、上方に向かうに連れて本体キャビネット10の背壁パネル10aとの離間距離が漸次近接する態様で商品収容庫11に立設されている。これにより、ダクト20と背壁パネル10aとの間に形成される通風路11bは、上方に向かうに連れて横断面積が徐々に小さくなっている。
上記ダクト20の吸込口21の前方には風洞部材23を介して蒸発器24が配設されている。蒸発器24は、機械室25に配設された圧縮機26、凝縮器27及び膨張機構28と冷媒管路29を通じて連結されることで冷媒を循環させる冷凍サイクルを構成するものである。ここで、機械室25は、商品収容庫11の下方域に画成された室であり、本体キャビネット10の底部の基台10bの上面に形成されている。この機械室25の前方域には、商品トレイ14の搬送域が形成されており、かかる搬送域とは区画断熱材25aを介して区画されている。つまり、機械室25の前方は、区画断熱材25aにより閉塞されている。
圧縮機26は、蒸発器24を通過した冷媒を吸引して圧縮するものである。凝縮器27は、圧縮機26で圧縮された冷媒を放熱させるものである。膨張機構28は、凝縮器27で放熱した冷媒を断熱膨張させるものである。蒸発器24は、膨張機構28で断熱膨張した冷媒と、自身の周囲を通過する商品収容庫11の内部の空気とを熱交換させることにより冷媒を蒸発させて空気を冷却するものである。
かかる蒸発器24の前方側には庫内送風ファンF1が配設されている。この庫内送風ファンF1は、後述する制御手段50から駆動指令が与えられることで駆動して、商品収容庫11の収納域11aの内部の空気を蒸発器24の周囲に通過させた後に吸込口21から通風路11bに吸い込ませ、該通風路11bを通過した空気を吹出口22のそれぞれより収納域11aに吹き出させることで、収納域11aの内外で空気を循環させる循環手段である。
収納域11aに配設される商品ラック12のうち最下段の商品ラック12を除く商品ラック12、すなわち最上段の商品ラック12、上から2段目の商品ラック12及び上から3段目の商品ラック12の前端部には、ルーバー部材30が設けられている。ルーバー部材30は、左右方向が長手方向となる長尺状部材であり、その左右方向の延在長さが、ダクト20の左右幅に略一致するものである。また、ルーバー部材30は、例えばマイラーシートやビニルシート等の無色透明の樹脂材により形成された透過性を有するものである。
このようなルーバー部材30は、下端部31が下方側の商品ラック12の上方域に進退移動する態様で上端部32が当該商品ラック12の上方域の商品ラック12の前端部に揺動可能に支持されて設けられている。より詳細に説明すると、最上段の商品ラック12の前端部に揺動可能に支持されたルーバー部材30は、下端部31が上から2段目の商品ラック12の上方域に進退移動することが可能であり、上から2段目の商品ラック12の前端部に揺動可能に支持されたルーバー部材30は、下端部31が上から3段目の商品ラック12の上方域に進退移動することが可能であり、上から3段目の商品ラック12の前端部に揺動可能に支持されたルーバー部材30は、下端部31が最下段の商品ラック12の上方域に進退移動することが可能である。
ところで、上記機械室25の凝縮器27の近傍には、庫外送風手段である庫外送風ファンF2が配設されている。この庫外送風ファンF2は、制御手段50から駆動指令が与えられることで駆動するものである。また、機械室25を構成する基台10bには、凝縮器27の前方側となる個所に連通孔40が形成されている。この連通孔40は、二重構造の基台10bの下方側に配設された第1吸気孔41と、基台10bの上方側に配設された第2吸気孔42とを有して構成され、本体キャビネット10の外部と機械室25とを連通させるものである。このように基台10bに連通孔40(第1吸気孔41及び第2吸気孔42)が形成されていることにより、庫外送風ファンF2は、駆動する場合に連通孔40を通過した外部の空気を凝縮器27の周囲に通過させることができる。尚、図1中の符号45は、ドレン皿である。このドレン皿45は、庫外送風ファンF2によりも外気の流れの下流側に配設されており、商品収容庫11で生じた結露水等のドレン水を貯留するものである。
図3は、本発明の実施の形態である自動販売機の制御系を模式的に示すブロック図である。ここで例示するものは、本発明の説明において特徴的なものだけを例示している。この図3に示すように、自動販売機は、庫内温度センサS1、外気温度センサS2、制御手段50を備えている。
庫内温度センサS1は、商品収容庫11の収納域11aに配設されており、該収納域11aの内部温度、すなわち庫内温度を検出するものである。この庫内温度センサS1で検出された庫内温度は、検出信号として制御手段50に与えられる。
外気温度センサS2は、本体キャビネット10の外部に配設されており、外気温度を検出するものである。この外気温度センサS2で検出された外気温度は、検出信号として制御手段50に与えられる。
制御手段50は、メモリ60に記憶されたプログラムやデータに従って圧縮機26等の駆動を制御するもので、入力処理部51、比較部52、圧縮機駆動処理部53及びファン駆動処理部54を備えている。尚、この制御手段50は、自動販売機の販売処理を行う図示せぬ自販機制御部に組み込まれて構成されるものであってもよいし、この自販機制御部とは独立して構成されるものであってもよい。
上記メモリ60には、種々の情報が記憶されており、本実施の形態では、駆動基準情報及び後処理基準情報が記憶されている。駆動基準情報は、圧縮機26等の駆動の基準となる情報であり、上限温度及び下限温度を含むものである。上限温度は、圧縮機26等の駆動を開始させるための閾値となる温度であり、下限温度は、上限温度よりも低いもので、圧縮機26等を駆動停止にさせるための閾値となる温度である。後処理基準情報は、庫外送風ファンF2の後処理駆動の基準となる情報であり、設定温度を含むものである。設定温度は、庫外送風ファンF2を後処理駆動させるか否かを判定するための閾値となる温度である。
入力処理部51は、庫内温度センサS1又は外気温度センサS2から与えられる検出信号を入力処理することで庫内温度又は外気温度を入力するものである。比較部52は、入力処理部51を通じて入力された温度と、メモリ60に記憶される各種温度とを比較するものである。
圧縮機駆動処理部53は、圧縮機26に対して駆動指令又は駆動停止指令を与えて圧縮機26の駆動を制御するものである。ファン駆動処理部54は、庫内送風ファンF1又は庫外送風ファンF2に対して駆動指令又は駆動停止指令を与えて庫内送風ファンF1又は庫外送風ファンF2の駆動を制御するものである。
図4は、図3に示した制御手段が実施する冷却運転制御処理の処理内容を示すフローチャートである。かかる冷却運転制御処理を説明しながら、本発明の実施の形態である自動販売機の動作について説明する。
圧縮機26や庫内送風ファンF1、庫外送風ファンF2が駆動停止している場合において(ステップS101:Yes)、制御手段50は、庫内温度センサS1からの検出信号の入力待ちとなる(ステップS102)。そして、制御手段50は、入力処理部51を通じて庫内温度センサS1からの検出信号を入力処理することで庫内温度を入力した場合(ステップS102:Yes)、比較部52を通じてメモリ60より駆動基準情報を読み出して、入力処理部51を通じて入力した庫内温度が駆動基準情報に含まれる上限温度を超えているか否かを比較する(ステップS103)。
庫内温度が上限温度を超えている場合(ステップS103:Yes)、制御手段50は、圧縮機駆動処理部53を通じて圧縮機26に駆動指令を与えて駆動させるとともに、ファン駆動処理部54を通じて庫内送風ファンF1及び庫外送風ファンF2に駆動指令を与えて駆動させ(ステップS104,ステップS105,ステップS106)、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
このように圧縮機26、庫内送風ファンF1及び庫外送風ファンF2が駆動することで、自動販売機は次のように動作する。圧縮機26で圧縮された冷媒は、冷媒管路29を通じて凝縮器27に至り、凝縮器27で放熱して膨張機構28に至る。膨張機構28に至った冷媒は、断熱膨張して蒸発器24に至り、蒸発器24で蒸発した後に圧縮機26に吸引されて冷凍サイクルを循環する。
一方、商品収容庫11の収納域11aにおける内部の空気は、庫内送風ファンF1の駆動により蒸発器24の周囲を通過し、蒸発器24を通過中の冷媒と熱交換して冷却される。冷却された空気は、風洞部材23を介して吸込口21より通風路11bに吸い込まれ、通風路11bを通過して吹出口22より吹き出される。吹出口22より吹き出された空気は、その後収納域11aを通過して再び蒸発器24の周囲を通過するように循環する。
この場合において、ダクト20は、吹出口22が吸込口21の上方域において上下方向及び左右方向に沿って複数設けてあり、かつ通風路11bの横断面積が上方に向かうに連れて小さくなる態様で配設されているので、通風路11bにおける上方部分の圧力を下方部分よりも高くすることができる。
これにより、通風路11bの上方部分に向けて通過する空気の量が相対的に減少することとなる。従って、本実施の形態である自動販売機によれば、各吹出口22から吹き出される空気の風量を略均一なものとして、各商品ラック12に収納された商品を均一の風量にて良好に冷却することができる。
そして、ルーバー部材30は、自身より下方の商品ラック12の上方域に下端部31が進出移動した姿勢となることにより、図6に示すように、自身が邪魔板部材となって吹出口22から前方に向けて吹き出された空気を該商品ラック12に収納された商品に当接させることができるとともに、扉体17に当接する空気の風量を低減させることができ、該扉体17を介して空気が外気と熱交換する熱ロスを低減させることができる。
これにより、上記自動販売機によれば、商品ラック12に収納された商品の冷却効率の向上を図りつつ、熱ロスを低減させて省エネルギー化を図ることができる。
しかも、ルーバー部材30は、透過性を有しているので、商品ラック12に収納される商品の視認性を阻害する虞れがない。
更に、基台10bには、本体キャビネット10の外部と機械室25とを連通する連通孔40が形成されているので、庫外送風ファンF2が駆動することにより、図7に示すように、第1吸気孔41及び第2吸気孔42を通過する外気を凝縮器27の周囲に通過させることができる。
これにより、上記自動販売機によれば、扉体17や閉塞部材15に吸気のための開口を大きく形成する必要がなく、凝縮器27を通過する風量を向上させることができ、自動販売機全体のデザインバランスを変化させずに、凝縮器27での放熱量を十分に確保して冷却効率の向上を図ることができる。
このように自動販売機が動作する結果、商品収容庫11の庫内温度は下降していくことになる。
ところで、上記ステップS103において庫内温度が上限温度以下の場合(ステップS103:No)、制御手段50は、上記ステップS104,ステップS105,ステップS106を実施することなく手順をリターンさせて今回の処理を終了する。これによれば、商品収容庫11の庫内温度は上昇していくことになる。
次に、上記ステップS101において圧縮機26等が駆動している場合(ステップS101:No)、制御手段50は、庫内温度センサS1からの検出信号の入力待ちとなる(ステップS107)。そして、制御手段50は、入力処理部51を通じて庫内温度センサS1からの検出信号を入力処理することで庫内温度を入力した場合(ステップS107:Yes)、比較部52を通じてメモリ60より駆動基準情報を読み出して、入力処理部51を通じて入力した庫内温度が駆動基準情報に含まれる下限温度を下回っているか否かを比較する(ステップS108)。
庫内温度が下限温度以上である場合(ステップS108:No)、制御手段50は、後述する処理を実施することなく手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
庫内温度が下限温度を下回っている場合(ステップS108:Yes)、制御手段50は、圧縮機駆動処理部53を通じて圧縮機26に駆動停止指令を与えて駆動停止にさせるとともに、ファン駆動処理部54を通じて庫内送風ファンF1に駆動停止指令を与えて駆動停止にさせる(ステップS109,ステップS110)。
これによれば、圧縮機26の駆動停止により冷媒が冷凍サイクルを循環することを停止し、更に収納域11aの内部の空気が収納域11aの内外で循環することを停止し、商品収容庫11の庫内温度は上昇していくことになる。
このように圧縮機26及び庫内送風ファンF1を駆動停止にさせた制御手段50は、外気温度センサS2からの検出信号の入力待ちとなる(ステップS111)。そして、制御手段50は、入力処理部51を通じて外気温度センサS2からの検出信号を入力処理することで外気温度を入力した場合(ステップS111:Yes)、比較部52を通じてメモリ60より後処理基準情報を読み出して、入力処理部51を通じて入力した外気温度が後処理基準情報に含まれる設定温度以上であるか否かを比較する(ステップS112)。
外気温度が設定温度以上である場合(ステップS112:Yes)、制御手段50は、ファン駆動処理部54を通じて所定時間だけ庫外送風ファンF2の駆動を維持する後処理駆動を実施し(ステップS113,ステップS114:No)、所定時間の経過後にファン駆動処理部54を通じて庫外送風ファンF2に駆動停止指令を与えて駆動停止にさせ(ステップS114:Yes,ステップS115)、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
このように外気温度が設定温度以上である場合に、庫外送風ファンF2を継続的に駆動させる後処理駆動を行うことで、圧縮機26が停止した後も十分に高温な凝縮器27の周囲を通過した外気を所定の温度以上の高温状態にすることができ、かかる高温状態の外気をドレン皿45の近傍に通過させることができる。これにより、ドレン皿45に貯留されるドレン水を良好に蒸発させることができる。
ところで、ステップS112において外気温度が設定温度を下回る場合(ステップS112:No)、制御手段50は、上記ステップS113及びステップS114の処理を行わずにファン駆動処理部54を通じて庫外送風ファンF2に駆動停止指令を与えて駆動停止にさせ(ステップS115)、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
このように外気温度が設定温度を下回る場合には、外気を圧縮機26が停止した後でも十分に高温な凝縮器27の周囲を通過させても、該外気が所定の温度以上の高温状態にはならない。そのため、かかる外気をドレン皿45の近傍に通過させてもドレン皿45に貯留されるドレン水を良好に蒸発させることが困難なものとなる。よって、外気温度が設定温度を下回る場合には、庫外送風ファンF2を駆動停止にさせることで、消費電力量の増大化を抑制することができる。
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
上述した実施の形態では、ダクト20は、上方に向かうに連れて漸次後方に傾斜する態様で商品収容庫11に立設されるものであったが、本発明においては、ダクトは、通風路の横断面積が上方に向かうに連れて小さくなる態様で配設されていればその配設姿勢や形状は特に限定されるものではない。
上述した実施の形態では、ルーバー部材30は、商品ラック12の前端部に揺動可能に配設されていたが、本発明においては、ルーバー部材は、自身よりも下方側の商品ラックの上方域に向けて進退移動する態様で揺動可能に配設されていればよいので、自動販売機本体(本体キャビネット)の天壁に揺動可能に配設されてもよい。これによれば、最上段の商品ラックに収納される商品の冷却効率を向上させることができる。
上述した実施の形態では、基台10bに設けられた連通孔40を介して外気を機械室25に導入して凝縮器27の周囲を通過させるようにしたが、本発明においては、閉塞部材の下端部に開口が形成されるとともに区画断熱材にも開口が形成されることで、かかる閉塞部材及び区画断熱材の開口を通過した外気を一部として凝縮器の周囲に通過させるようにしてもよい。
10 本体キャビネット(自動販売機本体)
10a 背壁パネル
10b 基台
11 商品収容庫
11a 収納域
11b 通風路
12 商品ラック
15 閉塞部材
17 扉体
20 ダクト
21 吸込口
22 吹出口
24 蒸発器
25 機械室
26 圧縮機
27 凝縮器
28 膨張機構
30 ルーバー部材
31 下端部
32 上端部
40 連通孔
41 第1吸気孔
42 第2吸気孔
50 制御手段
51 入力処理部
52 比較部
53 圧縮機駆動処理部
54 ファン駆動処理部
60 メモリ
F1 庫内送風ファン(循環手段)
F2 庫外送風ファン(庫外送風手段)
S1 庫内温度センサ
S2 外気温度センサ

Claims (3)

  1. 自動販売機本体の内部における商品収容庫に配設されることで収納域と通風路とを区画するダクトと、
    前記商品収容庫の前記収納域に上下方向に沿って複数段設けられ、それぞれが商品を収納する商品ラックと、
    前記収納域の内部の空気を前記ダクトの吸込口から通風路に吸い込ませ、該通風路を通過した空気を前記ダクトの吹出口より該収納域に吹き出させることで、前記収納域の内外で前記空気を循環させる循環手段と、
    前記循環手段により循環させられる前記空気を所望の温度に調整する温度調整手段と
    を備えた自動販売機において、
    前記ダクトは、前記吹出口が前記吸込口の上方域において上下方向に沿って複数設けてあり、かつ前記通風路の横断面積が上方に向かうに連れて小さくなる態様で配設されていることを特徴とする自動販売機。
  2. 前記ダクトは、前記吹出口がそれぞれの高さレベルにおいても左右方向に沿って複数設けてあることを特徴とする請求項1に記載の自動販売機。
  3. 前記ダクトは、前記商品収容庫の背面近傍に配設してあることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の自動販売機。
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