JP3800823B2 - 自動販売機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、缶飲料，紙パック飲料などの各種商品を冷却，ないし加温して販売するホット，コールド商品，あるいはアイスクリームなどの自動販売機、詳しくは自動販売機のキャビネット構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
まず、一般的な缶飲料自動販売機を例に、自動販売機の構成を図７，図８に示す。各図において、１は自動販売機のキャビネットであり、該キャビネット１は箱形の断熱筐体２，その前面に配した外扉３，内扉４，および筐体の内部に配して庫内を左右に並ぶ複数の室に仕切る中仕切壁５との組立体からなり、各室ごとに商品収納ラック（例えばサーペンタイン式商品収納ラック）６，商品搬出シュータ７，および冷却／加熱ユニット８が上下の順に収設されている。ここで、冷却／加熱ユニット８は外被風胴に商品保冷用の冷却器（冷凍機のエバポレータ）８ａ，商品加熱用の電熱ヒータ８ｂ，および送風ファン８ｃを組み込んだもので庫内底部の後方に設置されている。なお、３ａは外扉３の下部に開口した商品取出口、４ａは前記商品搬出シュータ７と商品取出口３ａを連係して内扉４に開口したフラッパ付きの商品搬出口、９はキャビネット１のベース側に収設した冷凍機のコンデンシングユニットである。
【０００３】
かかる構成で、商品（缶商品）１０は各室ごとに商品収納ラック６に収納保管されており、コールド室では冷却／加熱ユニット８の冷却器８ａで冷やされた冷気がファン８ｃの送風により、図８の図示矢印で表すように庫内を循環通風して商品１０を販売適温（５〜１０℃程度）に保冷する。また、ホット室ではヒータ８ｂで加熱された暖気が庫内を循環通風して商品１０を販売適温（６０℃程度）に加温する。この状態で販売指令が与えられると、選択された商品１０が商品収納ラック６から払出され、商品搬出シュータ７，商品搬出口４ａを経て商品取出口３ａに送出される。
【０００４】
次に、前記したキャビネット１の従来における組立構造を図９に示す。まず、断熱筐体２は板金加工した鋼板製になる外箱２ａと内箱２ｂとの間に断熱心材とて硬質プラスチックフォーム（例えば硬質ポリウレタンフォーム）のスラブ材２ｃ（筐体の天井面，底面，左右側面，および背面のサイズに合わせて裁断したもの）を充填した構造になる。
【０００５】
一方、中仕切壁５は、その周囲四辺を樹脂製の周枠５ａで組み、この周枠５ａを挟んでその左右両面を鋼板製の表面材５ｂで覆うとともに、その内方に硬質プラスチックフォーム５ｃの原液を注入して発泡成形したサンドイッチ構造の断熱パネルとしてなる。また、内扉４についても、中仕切壁５と同様なサンドイッチ構造の断熱パネルとして作られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
昨今では、自動販売機の道路はみ出しの問題もあってキャビネット１がスリム化する傾向にある一方、商品の収容本数をできるだけ多く確保するために、断熱筐体２，および内扉４，中仕切壁５の断熱パネルの厚みをできる限り薄くすることが重要課題となっている。
【０００７】
ところで、図９に示したキャビネット１の従来構造では、断熱筐体２，内扉４，中仕切壁５の断熱心材に硬質プラスチックフォームのみを使用していることからその断熱性能はプラスチックフォームの熱伝導率，厚さによって決まる。このために、硬質プラスチックフォームの層厚を薄くすると断熱性能が低下して断熱壁を伝熱する熱貫流が増加し、その分だけ商品を保冷，加温する熱負荷が増して自動販売機の電力消費量が多くなる。
【０００８】
この場合に、断熱筐体２，内扉４に対してはその両面間に庫内各室の保冷温度（５〜１０℃），あるいは保温温度（６０℃前後）と庫外の周囲温度（例えば２５℃）の温度差が加わるのに対して、中仕切壁５には庫内各室の運転モードにもよるがコールド室とホット室の間の仕切壁では両面に保冷温度／保温温度の温度差に対応した大きな温度差が加わることから、中仕切壁にはより高い断熱性能が要求される
なお、この点について発明者等が自動販売機の各運転モードで断熱筐体２，内扉４，中仕切壁５の各部分における壁面温度を実測したところ、壁面の両側の温度差は冷却／加熱ユニット８を設置した庫内の底部領域で最も大きく、庫内の中段部，上部に行くにしたがって温度差が小さくなる傾向を示す。これは、冷却／加熱ユニット８で冷却（ないし加熱）された低温の冷気（ないし高温の暖気）が図８の図示矢印で表すように庫内底部域に吹出した後に庫内上方へ流れて商品収納ラック６の内部を貫流するように循環通風するためであり、庫内上部側では冷気温度が上昇し、逆に暖気温度が低下するので壁面の温度差も小さくなる。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、キャビネットを構成する断熱筐体，内扉，中仕切壁に対し、硬質プラスチックフォームを使用した断熱心材の一部に断熱性能の高い真空断熱材を採用して断熱壁の薄肉化を図り、併せて少ない真空断熱材の使用量で高い断熱性能を確保しつつ、製造面でもプラスチックフォームの発泡成形が支障なく行えるように構成した自動販売機のキャビネットを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によれば、前面に外扉，内扉を備えた箱形の筐体としてなり、該筐体の内部に中仕切壁を配して庫内に左右に並ぶ複数の商品収納室を区画し、各室ごとに商品収納ラック，商品搬出シュータ，およびファン付き冷却／加熱ユニットを上下の順に装備した自動販売機のキャビネットであって、前記筐体が鋼板製の外箱と内箱の間に断熱心材として硬質プラスチックフォームのスラブ材を充填した断熱筐体としてなり、また内扉，中仕切壁は樹脂製の周枠を挟んでその両側を鋼板の表面材で覆い、その内方に断熱心材として硬質プラスチックフォームを注入して発泡成形したサンドイッチ構造の断熱パネルとしてなるものにおいて、前記の断熱筐体，内扉，中仕切壁の少なくとも一つの断熱パネルに対して、その断熱心材の層内に断熱性能の高いマット状の真空断熱材をパネル壁面と平行に埋設してキャビネットの断熱性能を高めるようにするものとし、具体的には次記のような態様で構成する。
【００１２】
( １ ) 前記構成において、断熱筐体の外箱と内箱の間に真空断熱材を配設し、この真空断熱材の周域に硬質プラスチックフォームの原液を充填して発泡成形し、断熱内扉，中仕切壁の断熱パネルに埋設した真空断熱材については、真空断熱材のマット周縁，およびマットの両面を断熱パネルの周枠，および両面の表面材から離間してパネル内の中央位置に布設し、この状態で外部からパネル内に注入した硬質プラスチックフォームの原液を真空断熱材の周域に充填して発泡成形する。
【００１３】
（２） 前項 ( １ ) において、真空断熱材を２枚に分割し左右に並べ、かつ分割真空断熱材の間にプラスチックフォームの原液通路を確保して布設する（請求項１）。
【００１４】
上記のように自動販売機のキャビネットを構成する断熱筐体，および内扉，中仕切壁の断熱パネルに対して、その断熱心材の層内に硬質プラスチックフォームに比べて断熱性能の高いマット状の真空断熱材をパネル壁面と平行に埋設することで断熱壁の断熱性能が高まり、これにより厚さの薄い断熱壁で所要の断熱性能を確保させることができる。
【００１５】
この場合に真空断熱材をキャビネットの庫内に面する全面域に亘って布設することも考えられるが、真空断熱材は硬質プラスチックフォームに比べて価格が高いためにコスト高となる。かかる点、前記構成のように真空断熱材を冷却／加熱ユニットが設置されている庫内の下部空間を取り囲む範囲を含めて両面間に高い温度差（熱的に過酷）が加わる温度差の大きい領域に限定して、例えば庫内の下半領域に布設することにより、少ない使用量の真空断熱材を有効に使って高い断熱効果が得られる。
【００１６】
また、前項（１）〜（２） の構成を採用することにより、外部から断熱パネル内に注入した硬質プラスチックフォームの原液が前もって装填しておいた真空断熱材に妨げられることなくパネル内の隅々まで行き渡って発泡成形されるほか、真空断熱材自身がプラスチックフォームと一体化して断熱パネルの剛性が高まる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図１〜図６に示す実施例に基づいて説明する。なお、各実施例の図中で図８，図９に対応する同一部材には同じ符号を付してその説明を省略する。
まず、図１(a) に本発明によるキャビネットの全体構造を、また図１(b) に真空断熱材を示す。すなわち、キャビネット１を構成する断熱筐体２，および内扉４，中仕切壁５の断熱パネルに対して、冷却／加熱ユニット（図８参照）を配置する庫内の底部域を含めてキャビネットの下半部を取り囲む面域には破線で表したマット状の真空断熱材１１がそのマット面を壁面と平行に並べて後述のように断熱心材である硬質プラスチックフォームの層内に埋設されており、断熱壁の両面に加わる温度差が比較的小さい庫内上部領域には真空断熱材１１を埋設せずに在来のものと同様に硬質プラスチックフォーム材を断熱心材として所要の断熱機能を確保するようにしている。
【００１８】
ここで、真空断熱材１１は、図１(b) で示すように、例えば連続気泡形の硬質プラスチックフォームのスラブ材などを心材１１ａと、ゼオライトなどのゲッタ剤１１ｂを：ナイロン，ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート），アルミ箔，ポリエチレンなどを積層した少なくとも４層のドライラミネート材からなる被覆材１１ｃに入れてシールし、その内部を０．０５Ｔｏｒｒ以下に減圧して封止したものであり、硬質プラスチックフォーム単体の断熱材に比べて熱伝導率が低く、高い断熱性能が得られる。
【００１９】
そして、後記のように、断熱筐体２に対してはその背面，左右側面，および底面に配した硬質プラスチックフォームのスラブ材に真空断熱材１１が埋設され、内扉４，中仕切壁５の断熱パネルに対してはパネルの内部に真空断熱材１１を布設した上でその周域に硬質プラスチックフォームの原液を注入して発泡成形するようにしている。
【００２０】
以下、図１(a) に示した断熱筐体２に採用する断熱心材、内扉４，中仕切壁５の構造，およびその真空断熱材１１の埋設方法を個別に説明する。
(1) 断熱筐体の断熱心材：
図２(a),(b) は図１(a) に示した断熱筐体２の背面パネルに配した断熱心材を表した図であり、硬質プラスチックフォームのスラブ材２ｃに対して、その下半部の面域（断熱壁の両面に加わる温度差が大きくなる領域）に真空断熱材１１が埋設された構造になる。また、断熱筐体２の左右側壁，底壁についても、前記と同様に硬質プラスチックフォームのスラブ材２ｃに真空断熱材１１を埋設した断熱心材を用いる。
【００２１】
ここで、前記構造の断熱壁の作成方法としては、硬質プラスチックフォームのスラブ材２ｃにあらかじめ真空断熱材１１の外形寸法に対応した凹所を形成しておき、この凹所に図１(b) で述べたマット状の真空断熱材１１を装填して接着剤，あるいは粘着テープなどで固定する。
また、別な方法として、スラブ材２ｃに凹所を形成する代わりに、スラブ材２ｃの成形工程でその成形型に硬質プラスチックフォームの原液を注入する前に、マット状の真空断熱材１１を型内にインサートし、その後に硬質プラスチックフォーム原液を注入，発泡して一体にインサート成形する。
【００２２】
(2) 中仕切壁：
図３(a),(b) は図１(a) における中仕切壁４の構成図であり、周枠５ａとその両面に配した鋼板製の表面材５ｂで囲まれたパネル内の下半部域には、真空断熱材１１をそのマット周縁，およびマットの両面が断熱パネルの周枠５ａ，および表面材５ｂから離間するようにしてパネル内の中央位置に布設し、この状態で外部からパネル内に注入した硬質プラスチックフォーム５ｃの原液を真空断熱材の周域に充填して発泡成形する。なお、パネル内に真空断熱材１１を布設するに際して中仕切壁５にねじ，固定金具などの機能部品１２を取付ける場合は、この機能部品１２との干渉を避けた位置に布設するものとする。
【００２３】
ここで、周枠５ａの上辺の左右端部にはフォーム材の注入穴５ａ-1，およびエア抜き穴５ａ-2が開口してあり、前記注入穴５ａ-1を通じて硬質プラスチックフォームの原液を注入すると、原液は図示矢印のように真空断熱材１１に阻害されることなくその周域に流れてパネル内の隅々まで充填して発泡成形される。また、発泡成形した状態では硬質プラスチックフォーム５ｃと真空断熱材１１とが一体に結合して内扉５の剛性を高める。
【００２４】
また、図４は図３に示した中仕切壁５の応用実施例を示すものであり、この実施例では断熱パネル内に埋設した真空断熱材が２枚の真空断熱材１１ａ，１１ｂに分割され、各分割真空断熱材１１ａと１１ｂがフォーム材の流動通路を隔てて左右に並べて布設されている。また、この真空断熱材の配列に合わせて周枠５ａの上辺には中央位置にフォーム材の注入穴５ａ-1を開口し、左右両端部にエア抜き穴５ａ-2を開口しておく。これにより、パネル内に注入した硬質プラスチックフォーム５ｃの原液は図示矢印のように分割真空断熱材１１ａと１１ｂの間の通路を流下した後、左右両サイドに分流してパネル内の隅々まで充填される。
【００２５】
次に、中仕切壁５の断熱パネル内に布設した真空断熱材１１を所定位置に固定する手段を図５(a),(b) に示す。まず図５(a) では、マット状の真空断熱材１１の両面四隅と断熱パネルの表面材（鋼板）５ｂとの間に低熱伝導率，高剛性のスペーサ５ｄを介装して接着剤，あるいは両面接着テープなどで真空断熱材１１を表面材５ｂから離間してパネルの厚さ方向の中央位置に固定保持し、この状態でパネル内に硬質プラスチックフォーム５ｃの原液を注入して発泡成形する。これにより、フォーム材が発泡する際の圧力で真空断熱材１１が定位置からずれることが防げる。
【００２６】
このように、真空断熱材１１を断熱パネルの表面材５ｂから離間して硬質プラスチックフォーム５ｃに埋設することで、真空断熱材１１の劣化が防げる。すなわち、ホット商品を販売するホット室に面する中仕切板５では、その庫内底部域での壁面温度が最高７０℃にも達することがある。一方、真空断熱材１１は７０℃もの高温に直接晒されると、その心材からのガス発生量が急激に増えるほか、被覆材のシール部からのガス透過も増えて熱伝導率が急激に上昇して断熱機能で低下する。そこで、前記のように真空断熱材１１を中仕切壁５の表面材５ｂから離間して厚さ方向の中央に布設することで断熱性能の劣化が防げる。
【００２７】
また、図５(b) では、真空断熱材１１を定位置に固定保持する手段として、真空断熱材１１の片側面の四隅を両面接着テープ５ｅを介して表面材５ｂに接着固定し、他面側は表面材５ｂから浮かした状態に保持する。この固定方法は、特に中仕切壁５を真空断熱材１１と殆ど同じ厚で構成する場合に有利である。なお、この状態で真空断熱材１１の周域に硬質プラスチックフォーム５ｃを注入して発泡成形した状態では、真空断熱材１１と表面材５ｂとが硬質プラスチックフォーム層を介して一体化されてパネルの剛性を高める。
【００２８】
(3) 内扉：
次に図１(a) に示した内扉４の構造を図６(a),(b) に示す。この内扉４は先記した中仕切壁４と同じサンドイッチ構造になる断熱パネルであり、ここで真空断熱材１１は中仕切壁５と同じ方法でパネル内に埋設されている。すなわち、図６(a),(b) ではマット状の真空断熱材１１が内扉４の下部に開口した商品搬出口４ａとの干渉を避けてその上部側に布設され、その周域を含めてパネル内には硬質プラスチックフォーム５ｃが発泡成形された構造になる。なお、図中で４ｂは樹脂製の周枠、４ｃは周枠４ｂを挟んでの表裏両面を覆った鋼板製の表面材、４ｄはパネル内に注入して発泡成形した硬質プラスチックフォーム、４ｅは真空断熱材１１を定位置に固定保持する両面接着テープである。
【００２９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の構成によれば、自動販売機のキャビネットを構成する断熱筐体，内扉，中仕切壁の少なくとも一つの断熱パネルに対して、その断熱心材の層内に硬質プラスチックフォームに比べて断熱性能の高いマット状の真空断熱材をパネル壁面と平行に埋設したことにより、断熱壁の断熱性能を高めて厚さの薄い断熱壁で所要の断熱性能を確保させることができ、これにより自動販売機のスリム化促進に貢献できるほか、電力消費面でも省エネ化の向上が図れる。特に、キャビネットの庫内に配した中仕切壁に真空断熱材を採用することで、年間約１０％の消費電力節減化が可能となる。
【００３１】
さらに、キャビネットの内扉，中仕切壁の断熱パネルについて、真空断熱材を２枚に分割し左右に並べ、かつ分割真空断熱材の間にプラスチックフォームの原液通路を確保して布設した構成を採用することにより、真空断熱材の高温による特性劣化を防ぎつつ、製造面でも断熱パネル内に注入した硬質プラスチックフォームの原液を真空断熱材に妨げられることなくパネル内の隅々まで充填して発泡成形することができて、断熱性能の安定した断熱パネルを製作できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の基本構成図であり、(a) はキャビネット全体の分解斜視図、(b) は(a) 図のキャビネットに採用する真空断熱材の一部切欠斜視図
【図２】図１(a) における断熱筐体の背面パネルに装填した断熱心材の構造図であり、(a),(b) はそれぞれ正面図，および側断面図
【図３】図１(a) における中仕切壁の構成図であり、(a),(b) はそれぞれ一部切欠正面図，および側断面図
【図４】図３の応用実施例を示す中仕切壁の構成図であり、(a),(b) はそれぞれ一部切欠正面図，および側断面図
【図５】図３，図４において断熱パネル内に布設した真空断熱材の固定手段の実施例を示し、(a),(b) はそれぞれ固定手段にスペーサ，両面接着テープを用いた中仕切壁の側視断面図
【図６】図１(a) における内扉の構成図であり、(a),(b) はそれぞれ一部切欠正面図，および側断面図
【図７】本発明の実施対象となる自動販売機の外観図
【図８】図７の内部構造を表す縦断側面図
【図９】図７に示す自動販売機のキャビネットの従来における組立構造を示す分解斜視図
【符号の説明】
１ 自動販売機のキャビネット
２ 断熱筐体
２ａ 外箱
２ｂ 内箱
２ｃ 硬質プラスチックフォームのスラブ材
２ｃ-1 凹所
３ 外扉
４ 内扉
４ｂ 周枠
４ｃ 表面材
４ｄ 硬質プラスチックフォーム
５ 中仕切壁
５ａ 周枠
５ｂ 表面材
５ｃ 硬質プラスチックフォーム
５ｄ スペーサ
５ｅ 両面接着テープ
６ 商品収納ラック
７ 商品搬出シュータ
８ 冷却／加熱ユニット
１０ 商品
１１ 真空断熱材
１２ 機能部品

Claims (1)

1. 前面に外扉，内扉を備えた箱形の筐体としてなり、該筐体の内部に中仕切壁を配して庫内に左右に並ぶ複数の商品収納室を区画し、各室ごとに商品収納ラック，商品搬出シュータ，およびファン付き冷却／加熱ユニットを上下の順に装備した自動販売機であって、
   前記筐体が鋼板製の外箱と内箱の間に断熱心材として硬質プラスチックフォームのスラブ材を充填した断熱筐体としてなり、また内扉，中仕切壁は樹脂製の周枠を挟んでその両側を鋼板の表面材を覆い、その内方に断熱心材として硬質プラスチックフォームを注入して発泡成形したサンドイッチ構造の断熱パネルとしてなるものにおいて、
   断熱筐体の外箱と内箱の間に真空断熱材を配設し、この真空断熱材の周域に硬質プラスチックフォームの原液を充填して発泡成形し、
   該真空断熱材を２枚に分割し左右に並べ、かつ分割真空断熱材の間にプラスチックフォームの原液通路を確保して布設したことを特徴とする自動販売機。

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