JP3801142B2 - 自動販売機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可燃性冷媒を使用した冷却装置を用いた自動販売機、フロンを使用しない自動販売機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球のオゾン層を保護する観点から、冷却装置の冷凍サイクルに使用されていた冷媒ＣＦＣ（クロロフルオロカーボン）−１２あるいはＨＣＦＣ（ハイドロクロロフルオロカーボン）−２２といった塩素原子を含んだ冷媒の使用が規制され、塩素原子を含まず、オゾン層を破壊しないＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）冷媒への転換が進行している。
【０００３】
また、従来、主にＨＣＦＣ−２２を用いていた自動販売機においては、その代替冷媒としてＨＦＣ冷媒の混合冷媒であるＲ４０７Ｃが採用され販売されている。
【０００４】
しかしながら、現在用いられているＲ４０７ＣなどのＨＦＣ冷媒は、オゾン層破壊はないものの、地球温暖化係数が高いため、地球温暖化に対しては不十分な冷媒となり、そのため地球温暖化係数の低い冷媒として、ＨＦＣに代わってＨＣ（ハイドロカーボン）等の自然系冷媒が注目されている。
【０００５】
さらに、地球温暖化防止のため、自動販売機の消費電力量削減に対する要求も年々厳しくなってきており、地球環境に優しい、環境対応型の製品開発・市場投入が課題となっているのに加え、収納効率の向上、加温時の商品劣化も課題となっている。
【０００６】
一方、ＨＣ系冷媒は可燃性を有しているため、冷却装置における冷凍サイクルの冷媒として使用する場合には安全性確保が課題であり、冷媒漏れに対する配慮が必要である。
【０００７】
従来の自動販売機の冷却加温装置としては、自動販売機の庫内の下部に冷却器、ヒータ、ファンモータを配置し、加温時はヒータに通電し、加熱された空気をファンモータにて庫内を循環させて、庫内に収納された商品を加温する方法が一般的である（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
しかし、上記従来例で述べたような加温装置では、加温用のヒータ（通常パイプヒータ等を使用）の表面温度は８００℃に達するために、可燃性冷媒が漏れた場合に、着火温度（４７０℃）を超えるために、安全性に問題があった。
【０００９】
このことから、万一可燃性冷媒の漏れが発生した場合にも安全性を確保するために、次のような方法がある。
【００１０】
密閉された庫内に可燃性冷媒を漏らさないようにした例として冷凍装置をカスケード式に接続し、可燃性冷媒を使用した冷凍サイクルは庫外に設け、庫内側にはブラインを流し冷却する方法がある（例えば、特許文献２参照。）。
【００１１】
また、可燃性冷媒の漏洩が生じても内部への冷媒漏れを少なくし、発火、爆発の危険性を回避できる冷蔵庫について開示したものがある（例えば、特許文献３参照。）。
【００１２】
また、庫内での冷媒の漏れを検知し、ダンパーを設けた排気口より漏洩冷媒を排出させる自動販売機について開示したものがある（例えば、特許文献４参照。）。
【００１３】
【特許文献１】
実開昭６２−７５５７８号公報
【特許文献２】
特開２００１−１１８１３４号公報
【特許文献３】
特開平９−４２８１７号公報
【特許文献４】
特開２００１−１３４８２７号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、冷凍サイクルの冷媒として可燃性冷媒を使用しても安全性の高い自動販売機を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、消費電力量を削減できる自動販売機を提供することを目的とする。
【００１５】
本発明の他の目的は、収納室内の商品の収納効率を向上できる自動販売機を提供することを目的とする。
【００１６】
本発明の他の目的は、加温時の商品劣化を改善できる自動販売機を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の発明は、商品を収納する断熱構造の収納室と、収納室内に商品を収納する収納棚と、前記収納室を冷却する冷却装置と、前記収納室内の商品を加温する加温装置と、可燃性冷媒を含む混合冷媒あるいは単一冷媒を封入した冷却装置とを備え、前記加温装置は同一収納室内を加温する複数の加温手段から構成され、前記加温手段の電力を前記加温手段の有効な電熱表面積で除した値である電力密度を１Ｗ／ｃｍ2以下とすることにより、加温時は常に前記複数の加熱手段をともに通電し、その表面温度を３５０℃以下としたもので、加温時常に複数の加温手段をともに通電している場合でも、電力密度低減により加温手段の表面温度が自然冷媒の発火温度に至るような温度に上昇することはなく、その表面温度を３５０℃以下に抑えることで、可燃性冷媒が漏洩した場合にも発火する可能性は極めて低くなるという作用を有する。
【００１８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に、さらに複数の加温手段を、商品を収納する収納室内に配置して、熱伝導あるいは輻射熱で前記収納室内の商品を加温するものであり、冷却装置の上部に区画されている収納室内に熱伝導あるいは輻射熱で加温する加温手段を備えたので、冷却装置で可燃性冷媒が漏洩しても発火する可能性を極めて低くできるという作用を有する。
【００１９】
また、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、さらに、複数の加温手段の内、少なくとも一つは電力が異なるものを備えたものであり、収納商品の負荷の量によって、電力の異なる加温手段の運転組み合わせを変えることで発熱容量を変えることができ、その結果、自動販売機の消費電力量の低減ができるという作用を有する。
【００２０】
また、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、さらに前記収納室に設けた商品温度検知手段と、複数の加温手段の各々の通電停止温度を設定する通電停止温度設定手段と、前記通電停止温度設定手段で設定された温度を記憶する記憶部と、前記商品温度検知手段で検知した温度と記憶部に記憶された温度を比較し、前記加温手段を通電または停止の判断を行う演算部と、前記演算部の判断に基づき前記加温手段に通電または停止の指示信号を出す制御部を備えたものであり、冷却装置や加温装置の運転異常時などにおいて、庫内送風用電動機による送風が停止し、加温手段が連続通電されているような場合においても、電力密度低減により加温手段の表面温度が自然冷媒の発火温度にまで上昇することはなく、また、通電停止温度設定手段によって設定された温度と商品温度検知手段によって検知された温度とを演算部で比較し、その結果、収納商品の負荷の量によって、制御部が電力の異なる加温手段の運転組み合わせを変えることで発熱容量を変えることができ、その結果、自動販売機の消費電力量の低減ができるという作用を有する。
【００２１】
また、請求項５に記載の発明は、商品を収納する断熱構造の収納室と、収納室内に商品を収納する収納棚と、前記収納室を冷却する冷却装置と、可燃性冷媒を含む混合冷媒あるいは単一冷媒を封入した冷却装置とを備え、商品を加温する加温装置として、前記収納室の前面に設けた断熱内扉もしくは、前記収納棚の最下段に収納された商品近傍の部品表面の少なくとも一方に加温手段を備え、前記加温手段の電力を前記加温手段の有効な電熱表面積で除した値である電力密度を１Ｗ／ｃｍ 2 以下とすることにより、前記加温手段の表面温度を３５０℃以下としたものであり、加温手段の電熱面積が大きく、電力密度を１Ｗ／ｃｍ 2 以下とすることにより加温手段の表面温度が３５０℃以上に上昇することがなく、また、加温手段を収納室内の内扉や収納棚の最下段に収納された商品近傍の部品表面に設けることによって、それらの伝熱効果を有効利用して加温することにより、庫内送風用電動機の風量を抑制し、収納室下部のみの加温が可能となり、消費電力量の低減、加温時の商品劣化の防止ができるという作用を有する。
【００２２】
また、請求項６に記載の発明は、商品を収納する断熱構造の収納室と、収納室内に商品を収納する収納棚と、前記収納室を冷却する冷却装置と、前記収納室の商品を加温する加温装置と、可燃性冷媒を含む混合冷媒あるいは単一冷媒を封入した冷却装置とを備え、前記加温装置としては、同一収納室内に複数の加温手段から構成され、前記加温手段の電力を前記加温手段の有効な電熱表面積で除した値である電力密度を１Ｗ／ｃｍ2以下とした前記加温手段と、前記収納室の背面に室内対流を促進するダクト内に設けた第三の加温手段もしくは、前記収納室の前面の断熱内扉に設けた第四の加温手段もしくは、前記収納棚の際下段に収納された商品近傍の部品表面に設けた第五の加温手段の内、すくなくともいずれか一つと組み合わせたものであり、冷却装置や加温装置の運転異常時などにおいて、庫内送風用電動機による送風が停止し、加温手段が連続通電されているような場合においても、電力密度低減により加温手段の表面温度が自然冷媒の発火温度以上に上昇することはなく、また、収納商品の負荷の量によって、制御部が電力の異なる加温手段の運転組み合わせを変えることで発熱容量を変えることができ、また収納室や収納棚の形状によって、各加温手段の配置位置を組み合わせを変えることで、自動販売機の消費電力量の低減ができるという作用を有する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による自動販売機の冷却加温装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による自動販売機の冷却加温装置の側面断面図である。
【００２５】
図１において収納室１は断熱材により半密閉構造となっている。収納棚２は販売される商品を冷却または加温保存するものである。庫内送風用電動機４は収納棚２に収納されている商品を温度のばらつきなく冷気または温風を循環させるものである。ダクト５は収納棚２の背面に配置され、庫内送風用電動機４の室内対流風路である。加温装置６はサ−ペンタイン状に曲げ加工した加温手段７の電力を加温手段７の有効な電熱表面積で除した値である電力密度を１Ｗ／ｃｍ2以下としたもので、同一収納室内に２個以上の加温手段７から構成される。加温手段７を連続通電した場合でも、表面温度は３５０℃以下に抑えられており、自然冷媒の発火温度である４７０℃には到達しない。
【００２６】
冷却器３１は収納棚２に収納された商品を冷却する。機械室には収納室１と隔離され、本体の下部に形成されており、圧縮機３２と凝縮器３３と凝縮器ファン３４が収納されている。冷却装置３５は圧縮機３２と凝縮器３３と減圧装置（図示せず）と冷却器３１を順次接続し、収納室１内を冷却する。冷却装置３５には、自然冷媒としてＲ２９０単一冷媒もしくはＲ２９０を含む混合冷媒を封入されている。
【００２７】
以上のように構成された自動販売機の冷却加温装置についてその動作を説明する。
【００２８】
収納棚２に収納された商品を加温する場合、加温手段７に通電を行い、加温装置６が加温運転を行う。庫内送風用電動機４により循環された温風は収納棚２に収納された商品を加温し、ダクト５を通り再度加温装置６へ戻り加温を繰り返す。
【００２９】
このとき、加温手段７に通電中に自動販売機の電気的な故障等により、庫内送風用電動機４が停止した場合、加温手段７への送風が停止することにより加温手段７表面からの空気への熱伝導は自然対流のみとなるため、加温手段７の表面温度は上昇していく。
【００３０】
ここで、万一、冷却器３１から可燃性冷媒が収納室１に漏れて収納室１が可燃性冷媒の燃焼範囲濃度に達した場合においても、加温手段７の電力密度が１Ｗ／ｃｍ2以下であるため加温手段７の表面温度（３５０℃以下）が可燃性冷媒の発火温度（４７０℃）まで上昇することがないことより可燃性冷媒が発火することなく安全な自動販売機の冷却加温装置を提供することができる。
【００３１】
以上のように本実施の形態の自動販売機の冷却加温装置は、断熱材により半密閉構造となっている収納室１と、販売される商品を冷却または加温保存する収納棚２と、収納室１内を冷却するＲ２９０単一冷媒もしくはＲ２９０を含む混合冷媒を封入した冷却装置３と、収納棚２に収納されている商品を温度のばらつきなく冷却または加温する冷気または温風を循環させる庫内送風用電動機４と、収納棚２の背面に配置され、庫内送風用電動機４の室内対流を促進させるダクト５と、サ−ペンタイン状に曲げ加工した加温手段７の電力を加温手段７の有効な電熱表面積で除した値である電力密度を１Ｗ／ｃｍ2以下とし、同一収納室内に２個以上の加温手段７から構成される加温装置６とから構成されているので、冷却装置３５や加温手段７の運転異常時などにおいて、庫内送風用電動機４による送風が停止し、加温手段７が連続通電されているような場合に、万一、冷却器３１から可燃性冷媒が収納室１に漏れて収納室１が可燃性冷媒の燃焼範囲濃度に達した場合においても、加温手段７の電力密度が１Ｗ／ｃｍ2以下であるため加温手段７の表面温度が可燃性冷媒の発火温度まで上昇することがないことより可燃性冷媒が発火することなく安全な自動販売機の冷却加温装置を提供することができる。
【００３２】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２による自動販売機の冷却加温装置の側面断面図である。図３は、本発明の実施の形態２による自動販売機の冷却加温装置のブロック図である。図４は、同実施の形態の動作を示すフロ−チャ−トである。
【００３３】
図２において、第一加温手段８は庫内送風用電動機４に近い側に配置し、第二の加温手段９は庫内送風用電動機４より遠い側に配置されている。第一の加温手段８と第二の加温手段９の電力は異なる。商品温度検知手段１０は収納棚２の前方に配置した収納棚２内の商品温度を検知する。
【００３４】
図３において、各ブロックは商品温度毎に予め第一の加温手段８と第二の加温手段９の通電を停止する商品温度を設定する通電停止温度設定手段１１、通電停止温度設定手段１１で設定した商品温度を記憶する記憶部１２、商品温度検知手段１０と記憶部１２の信号を受ける比較する演算部１３、演算部１３からの信号により第一のリレ−１５、第二のリレ−１６を制御する制御部１４から構成されている。
【００３５】
さらに、第一のリレ−１５には接点１７が対応しており、電源ライン間に第一の加温手段８が接続されている。第二のリレ−１６には接点１８が対応しており、電源ライン間に第二の加温手段９が接続されている。
【００３６】
以上のように構成された自動販売機の冷却加温装置について図４でその動作を説明する。
【００３７】
ＳＴＥＰ１では加温手段通電停止温度設定手段１１で第一の加温手段８の通電停止温度Ａ１と第二の加温手段９の通電停止温度Ａ２を設定する。設定された通電停止温度Ａ２は記憶部１２に記憶される。
【００３８】
ＳＴＥＰ２では、演算部１３が商品温度検知手段１０で検知した商品温度ａ１がＳＴＥＰ１で設定した商品温度Ａ１以上と判断した時、制御部１４は第一のリレ−１５を励磁し第一の接点１７を開きＳＴＥＰ４で第一の加温手段８の通電を停止する。
【００３９】
ＳＴＥＰ３では、演算部１３が商品温度検知手段１０で検知した商品温度ａ２がＳＴＥＰ１で設定した商品温度Ａ２以上と判断した時、制御部は第二のリレ−１６を励磁し第二の接点１８を開きＳＴＥＰ５で第二の加温手段９の通電を停止する。
【００４０】
以上のように本実施の形態の自動販売機の冷却加温装置は庫内送風用電動機４に近い側に配置した第一の加温手段８と、庫内送風用電動機４より遠い側に配置した第二の加温手段９と、収納棚２の前方に配置した収納棚２内の商品温度を検知する商品温度検知手段１０と、商品温度毎に予め第一の加温手段８と第二の加温手段９の通電を停止する商品温度を設定する加温手段通電停止温度設定手段１１と、加温手段通電停止温度設定手段１１で設定した商品温度を記憶する記憶部１２と、商品温度検知手段１０と記憶部１２の信号を受ける演算部１３と、演算部１３からの信号により第一のリレ−１５、第二のリレ−１６を制御する制御部１４とから構成されているので、第一の加温手段８と第二の加温手段９に通電中に自動販売機の電気的な故障等により、庫内送風用電動機４が停止した場合、第一の加温手段８と第二の加温手段９への送風が停止することにより第一の加温手段８と第二の加温手段９の表面からの空気への熱伝導は自然対流のみとなるため、第一の加温手段８と第二の加温手段９の表面温度は上昇していく。
【００４１】
ここで、万一、冷却器３１から可燃性冷媒が収納室１に漏れて収納室１が可燃性冷媒の燃焼範囲濃度に達した場合においても、第一の加温手段８と第二の加温手段９の電力密度が１Ｗ／ｃｍ2以下であるため第一の加温手段８と第二の加温手段９の表面温度が可燃性冷媒の発火温度まで上昇することがないことより可燃性冷媒が発火することなく安全な自動販売機の冷却加温装置を提供することができる。
【００４２】
また、第一の加温手段８と第二の加温手段９を商品温度検知手段により商品温度に応じて収納室内の加温手段の発熱容量を変えることでより自動販売機の消費電力量を低減できる。
【００４３】
また、さらに、第一の加温手段８の発熱容量を第二の加温手段９の発熱容量より小さくすると、庫内送風用電動機４に対する第一の加温手段８の温風の影響が小さくでき、庫内送風用電動機４の寿命を延ばすことができる。
【００４４】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３による自動販売機の冷却加温装置の側面断面図である。
図５において、電熱面積を大きくした面状の第三の加温手段２０はダクト５内に配置されており商品を加温する加温装置である。
【００４５】
以上のように構成された自動販売機の冷却加温装置についてその動作を説明する。
【００４６】
収納棚２に収納された商品を加温する場合、第三の加温手段２０に通電を行う。第三の加温手段２０の輻射熱は、ダクト内の空気を加熱し、庫内送風用電動機４により収納室１を循環され、収納棚２に収納された商品を加温し、ダクト５へ戻り加温を繰り返す。
【００４７】
このとき、冷却器３１から可燃性冷媒が収納室１に漏れて収納室１が可燃性冷媒の燃焼範囲濃度に達した場合においても、第三の加温手段２０の電熱面積が大きく、第三の加温手段２０の表面温度は３５０℃以下であり、可燃性冷媒の発火温度（４７０℃）まで上昇することがないため、可燃性冷媒が発火することなく安全な自動販売機の冷却加温装置を提供することができる。
【００４８】
また、冷却装置３より可燃性冷媒が漏洩した場合にもＲ２９０単一冷媒もしくはＲ２９０を含む混合冷媒は空気より重いため収納室１内の下部に溜まり、発火要因である第三の加温手段２０には到達せず発火する可能性は極めて低くなる。
【００４９】
また、さらに、ダクト５内を有効活用することにより、庫内送風用電動機４の前方の空間を活用でき、収納室内の商品の収納効率を上げることができる。
【００５０】
以上のように本実施の自動販売機の冷却加温装置は、ダクト５内に配置した伝熱面積を大きくした面状の第三の加温手段２０とから構成されており、第三の加温手段２０の電熱面積が大きく、第三の加温手段２０の表面温度が可燃性冷媒の発火温度まで上昇することがないことより可燃性冷媒が発火することなく安全な自動販売機の冷却加温装置を提供することができる。
【００５１】
また、ダクト５内を有効活用することにより、庫内送風用電動機４の前方の空間を活用でき、収納室内の商品の収納効率を上げることができる。
【００５２】
（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４による自動販売機の冷却加温装置の側面断面図である。図７は、本発明の実施の形態４による自動販売機の冷却加温装置の天面断面図である。
【００５３】
図６、図７においては収納室１は断熱材２１によって箱状に構成されている、内扉２２は断熱材２１によって構成された箱状収納室１の前面の断熱扉である。第四の加温手段２３は断熱材２１の加温される収納室１に面する側、内扉２２の内側に取り付け輻射熱で商品を加温する。第五の加温手段３６は収納棚２の最下段の商品の近傍に取り付け、商品を直接熱伝導あるいは輻射熱で加温する。商品規制板２４は収納室１の下部に設け、商品通路幅を規制する、商品搬出装置２５は収納室１の下部に設けた商品を搬出する装置である、デリバリシュ−ト２６は収納室１の下部に設け、商品を取り出し口まで搬出する通路部材である。
【００５４】
なお、第五の加温手段３６は、図６に示すとおり、商品規制板２４、商品搬出装置２５、デリバリシュ−ト２６のいずれかに取り付けるものとする。
【００５５】
以上のように構成された自動販売機の冷却加温装置についてその動作を説明する。
【００５６】
収納棚２に収納された商品を加温する場合、第四の加温手段２３に通電を行う。第四の加温手段の輻射熱は、収納室内の空気を加温し、その加温された空気を庫内送風用電動機４により収納室１の中を循環し、収納棚２に収納された商品を加温する。その後、ダクト５へ戻り加温を繰り返す。
【００５７】
また、商品規制板２４、商品搬出装置２５、デリバリシュート２６のいずれかに取り付けた第五の加温手段３６で加温する場合、直接熱伝導により商品を加温する。
【００５８】
このとき、冷却器３１から可燃性冷媒が収納室１に漏れて収納室１が可燃性冷媒の燃焼範囲濃度に達した場合においても、第四の加温手段２３の電熱面積が大きく、第四の加温手段２３の表面温度が３５０℃以下であるため、可燃性冷媒の発火温度の４７０℃まで上昇することがないため、可燃性冷媒が発火することなく安全な自動販売機の冷却加温装置を提供することができる。
【００５９】
また、収納室１内に取り付ける第四の加温手段２３であるが、各取り付ける箇所を多くすることでさらに第四の加温手段２３の電熱面積をさらに大きくし、表面温度が可燃性冷媒の発火温度まで上昇することがないことより可燃性冷媒が発火することなく安全な自動販売機の冷却加温装置を提供することができる。
【００６０】
また、さらに、収納室１内に取り付ける第五の加温手段３６であるが、各取り付ける箇所の発熱容量を変えることで収納室１内の商品の温度ばらつきの低減ができる。
【００６１】
以上のように本実施の自動販売機の冷却加温装置は、断熱材２１の加温される収納室１に面する側、内扉２２の内側、収納室１内の部品に取り付けた第四の加温手段とから構成されており、第四の加温手段２３の伝熱面積が大きく、第三の加温手段２３の表面温度が可燃性冷媒の発火温度以下までに低減され可燃性冷媒が発火することなく安全な自動販売機の冷却加温装置を提供することができる。
【００６２】
また、収納室１内の伝熱を有効利用して加温することにより、庫内送風用電動機４の風量を抑制し、収納室下部のみの加温で消費電力量の低減、加温時の商品劣化の防止ができる。
【００６３】
また、さらに、商品規制板２４、商品搬出装置２５に取り付ける第五の加温手段３６の発熱容量を収納室１内の前後方向あるいは収納棚２毎で変えることで収納室１内の商品の温度ばらつきを低減できる。
【００６４】
（実施の形態５）
図８は、本発明の実施の形態５による自動販売機の冷却加温装置の側面断面図である。図９は、本発明の実施の形態５による自動販売機の冷却加温装置のブロック図である。図１０は、同実施の形態の動作を示すフロ−チャ−トである。
【００６５】
図８において、加温装置６はサ−ペンタイン状に曲げ加工した加温手段７の電力を加温手段７の有効な電熱表面積で除した値である電力密度を１Ｗ／ｃｍ2以下とし、同一収納室内に２個以上の加温手段７から構成されている。
【００６６】
図９において、各ブロックは商品温度毎に予め加温装置６と第三の加温手段２０の通電を停止する商品温度を設定する加温手段通電停止温度設定手段１１ａ、加温手段通電停止温度設定手段１１ａで設定した商品温度を記憶する記憶部１２ａ、商品温度検知手段１０と記憶部１２ａの信号を受ける演算部１３ａ、演算部１３ａからの信号により第三のリレ−２７、第四のリレ−２８を制御する制御部１４ａから構成されている。
【００６７】
さらに、第三のリレ−２７には第三の接点２９が対応しており、電源ライン間に加温装置６が接続されている。第四のリレ−２８には第四の接点３０が対応しており、電源ライン間に第三の加温手段２０が接続されている。
【００６８】
以上のように構成された自動販売機の冷却加温装置について図１０でその動作を説明する。
【００６９】
ＳＴＥＰ１では、加温手段通電停止温度設定手段１１ａで加温装置６の通電停止温度Ｂ１と第三の加温手段２０の通電停止温度Ｂ２を設定する。設定された通電停止温度Ｂ１、通電停止温度Ｂ２は記憶部１２ａに記憶される。
【００７０】
ＳＴＥＰ２では、演算部１３ａが商品温度検知手段１０で検知した商品温度ｂ１がＳＴＥＰ１で設定した商品温度Ｂ１以上と判断したとき、制御部１４ａは第三のリレ−２７を励磁し第三の接点２９を開きＳＴＥＰ４で加温装置６の通電を停止する。
【００７１】
ＳＴＥＰ３では、演算部１３ａが商品温度検知手段１０で検知した商品温度ｂ２がＳＴＥＰ１で設定した商品温度Ｂ２以上と判断したとき、制御部１４ａは第四のリレ−２８を励磁し第四の接点３０を開きＳＴＥＰ５で第三の加温手段２０の通電を停止する。
【００７２】
また、図９において、電源ライン間に第四の加温手段２３を接続すれば、図１０で第四の加温手段についても第三の加温手段と同様に通電停止の制御ができる。
【００７３】
以上のように本実施の形態の自動販売機の冷却加温装置は、商品温度毎に予め加温装置６と第三の加温手段２０の通電を停止する商品温度を設定する加温手段通電停止温度設定手段１１ａと、加温手段通電停止温度設定手段１１ａで設定した商品温度を記憶する記憶部１２ａと、商品温度検知手段１０と記憶部１２ａの信号を受ける演算部１３ａと、演算部１３ａからの信号により第三のリレ−２７、第四のリレ−２８を制御する制御部１４ａとから構成されているので、加温装置６と第三の加温手段２０あるいは第四の加温手段２３の表面温度が可燃性冷媒の発火温度まで上昇することがないことより可燃性冷媒が発火することなく安全な自動販売機の冷却加温装置を提供することができる。
【００７４】
また、加温装置６と第三の加温手段２０および第四の加温手段２３および第五の加温手段３６を商品温度検知手段１０により商品温度に応じて収納室内の発熱容量を変えることでより自動販売機の消費電力量を低減できる。
【００７５】
また、さらに、商品補充時の商品温度低下時において、加温装置６と庫内送風用電動機４の温風循環効果により加温速度を上げることができる。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように本請求項１に記載の発明は、電力密度を１Ｗ／ｃｍ 2 以下とすることにより、加温時は常に前記複数の加熱手段をともに通電し、その表面温度を３５０℃以下としたもので、加温時常に複数の加温手段をともに通電している場合でも、電力密度低減により加温手段の表面温度が自然冷媒の発火温度に至るような温度に上昇することはなく、可燃性冷媒が漏洩した場合にも発火する可能性は極めて低くできる。
【００７７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に加え、複数の加温手段を、商品を収納する収納室内に配置して、熱伝導あるいは輻射熱で前記収納室内の商品を加温するものであり、冷却装置の上部に区画されている収納室内に熱伝導あるいは輻射熱で加温する加温手段を備えたので、冷却装置で可燃性冷媒が漏洩しても発火する可能性を極めて低くできる。
【００７８】
また、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、さらに、複数の加温手段の内、少なくとも一つは電力が異なるものを備えたものであり、収納商品の負荷の量によって、電力の異なる加温手段の運転組み合わせを変えることで発熱容量を変えることができ、その結果、自動販売機の消費電力量の低減ができる。
【００７９】
また、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、さらに前記収納室に設けた商品温度検知手段と、複数の加温手段の各々の通電停止温度を設定する通電停止温度設定手段と、前記通電停止温度設定手段で設定された温度を記憶する記憶部と、前記商品温度検知手段で検知した温度と記憶部に記憶された温度を比較し、前記加温手段を通電または停止の判断を行う演算部と、前記演算部の判断に基づき前記加温手段に通電または停止の指示信号を出す制御部を備えたものであり、冷却装置や加温装置の運転異常時などにおいて、庫内送風用電動機による送風が停止し、加温手段が連続通電されているような場合においても、電力密度低減により加温手段の表面温度が自然冷媒の発火温度にまで上昇することはなく、また、通電停止温度設定手段によって設定された温度と商品温度検知手段によって検知された温度とを演算部で比較し、その結果、収納商品の負荷の量によって、制御部が電力の異なる加温手段の運転組み合わせを変えることで発熱容量を変えることができ、その結果、自動販売機の消費電力量の低減ができる
【００８０】
また、請求項５に記載の発明は、商品を加温する加温装置として、前記収納室の前面に設けた断熱内扉もしくは、前記収納棚の最下段に収納された商品近傍の部品表面の少なくとも一方に加温手段を備え、前記加温手段の電力を前記加温手段の有効な電熱表面積で除した値である電力密度を１Ｗ／ｃｍ 2 以下とすることにより、前記加温手段の表面温度を３５０℃以下としたものであり、収納室内に設けた加温手段の伝熱を有効利用して加温することにより、庫内送風用電動機の風量を抑制し、収納室下部のみの加温が可能となり消費電力量の低減、加温時の商品劣化の防止ができるができる。また、万一、可燃性冷媒が収納室内に漏洩した場合にも、各加温手段は冷媒の発火温度に至らない温度であるため、発火する可能性は極めて低くできる。
【００８１】
また、請求項６に記載の発明は、加温装置として、同一収納室内に複数の加温手段から構成され、前記加温手段の電力を前記加温手段の有効な電熱表面積で除した値である電力密度を１Ｗ／ｃｍ2以下とした前記加温手段と、前記収納室の背面に室内対流を促進するダクト内に設けた第三の加温手段もしくは、前記収納室の前面の断熱内扉に設けた第四の加温手段もしくは、前記収納棚の際下段に収納された商品近傍の部品表面に設けた第五の加温手段の内、すくなくともいずれか一つと組み合わせたものであり、商品温度に応じて収納室内の加温手段の組み合わせを変えることで、発熱容量を変えることができ、その結果、商品負荷量に応じた自動販売機の消費電力量の低減ができ、また商品補充時等の加温速度向上ができる。また、万一、可燃性冷媒が収納室内に漏洩した場合にも、各加温手段は冷媒の発火温度に至らない温度であるため、発火する可能性は極めて低くできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自動販売機の冷却加温装置の実施の形態１の側面断面図
【図２】本発明による自動販売機の冷却加温装置の実施の形態２の側面断面図
【図３】同実施の形態の自動販売機の冷却加温装置のブロック図
【図４】同実施の形態の自動販売機の冷却加温装置のフロ−チャ−ト
【図５】本発明による自動販売機の冷却加温装置の実施の形態３の側面断面図
【図６】本発明による自動販売機の冷却加温装置の実施の形態４の側面断面図
【図７】同実施の形態の自動販売機の冷却加温装置の天面断面図
【図８】本発明による自動販売機の冷却加温装置の実施の形態５の側面断面図
【図９】同実施の形態の自動販売機の冷却加温装置のブロック図
【図１０】同実施の形態の自動販売機の冷却加温装置のフロ−チャ−ト
【符号の説明】
１ 収納室
２ 収納棚
４ 庫内送風用電動機
５ ダクト
６ 加温装置
７ 加温手段
８ 第一の加温手段
９ 第二の加温手段
１０ 商品温度検知手段
１１ 通電停止温度設定手段
１１ａ 通電停止温度設定手段
１２ 記憶部
１２ａ 記憶部
１３ 演算部
１３ａ 演算部
１４ 制御部
１４ａ 制御部
２０ 第三の加温手段
２１ 断熱材
２２ 内扉
２３ 第四の加温手段
３５ 冷却装置
３６ 第五の加温手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、可燃性冷媒を使用した冷却装置を用いた自動販売機、フロンを使用しない自動販売機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球のオゾン層を保護する観点から、冷却装置の冷凍サイクルに使用されていた冷媒ＣＦＣ（クロロフルオロカーボン）−１２あるいはＨＣＦＣ（ハイドロクロロフルオロカーボン）−２２といった塩素原子を含んだ冷媒の使用が規制され、塩素原子を含まず、オゾン層を破壊しないＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）冷媒への転換が進行している。
【０００３】
また、従来、主にＨＣＦＣ−２２を用いていた自動販売機においては、その代替冷媒としてＨＦＣ冷媒の混合冷媒であるＲ４０７Ｃが採用され販売されている。
【０００４】
しかしながら、現在用いられているＲ４０７ＣなどのＨＦＣ冷媒は、オゾン層破壊はないものの、地球温暖化係数が高いため、地球温暖化に対しては不十分な冷媒となり、そのため地球温暖化係数の低い冷媒として、ＨＦＣに代わってＨＣ（ハイドロカーボン）等の自然系冷媒が注目されている。
【０００５】
さらに、地球温暖化防止のため、自動販売機の消費電力量削減に対する要求も年々厳しくなってきており、地球環境に優しい、環境対応型の製品開発・市場投入が課題となっているのに加え、収納効率の向上、加温時の商品劣化も課題となっている。
【０００６】
一方、ＨＣ系冷媒は可燃性を有しているため、冷却装置における冷凍サイクルの冷媒として使用する場合には安全性確保が課題であり、冷媒漏れに対する配慮が必要である。
【０００７】
従来の自動販売機の冷却加温装置としては、自動販売機の庫内の下部に冷却器、ヒータ、ファンモータを配置し、加温時はヒータに通電し、加熱された空気をファンモータにて庫内を循環させて、庫内に収納された商品を加温する方法が一般的である（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
しかし、上記従来例で述べたような加温装置では、加温用のヒータ（通常パイプヒータ等を使用）の表面温度は８００℃に達するために、可燃性冷媒が漏れた場合に、着火温度（４７０℃）を超えるために、安全性に問題があった。
【０００９】
このことから、万一可燃性冷媒の漏れが発生した場合にも安全性を確保するために、次のような方法がある。
【００１０】
密閉された庫内に可燃性冷媒を漏らさないようにした例として冷凍装置をカスケード式に接続し、可燃性冷媒を使用した冷凍サイクルは庫外に設け、庫内側にはブラインを流し冷却する方法がある（例えば、特許文献２参照。）。
【００１１】
また、可燃性冷媒の漏洩が生じても内部への冷媒漏れを少なくし、発火、爆発の危険性を回避できる冷蔵庫について開示したものがある（例えば、特許文献３参照。）。
【００１２】
また、庫内での冷媒の漏れを検知し、ダンパーを設けた排気口より漏洩冷媒を排出させる自動販売機について開示したものがある（例えば、特許文献４参照。）。
【００１３】
【特許文献１】
実開昭６２−７５５７８号公報
【特許文献２】
特開２００１−１１８１３４号公報
【特許文献３】
特開平９−４２８１７号公報
【特許文献４】
特開２００１−１３４８２７号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、冷凍サイクルの冷媒として可燃性冷媒を使用しても安全性の高い自動販売機を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、消費電力量を削減できる自動販売機を提供することを目的とする。
【００１５】
本発明の他の目的は、収納室内の商品の収納効率を向上できる自動販売機を提供することを目的とする。
【００１６】
本発明の他の目的は、加温時の商品劣化を改善できる自動販売機を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の発明は、商品を収納する断熱構造の収納室と、収納室内に商品を収納する収納棚と、前記収納室を冷却する冷却装置と、前記収納室内の商品を加温する加温装置と、可燃性冷媒を含む混合冷媒あるいは単一冷媒を封入した冷却装置とを備え、前記加温装置は同一収納室内を加温する複数の加温手段から構成され、前記加温手段の電力を前記加温手段の有効な電熱表面積で除した値である電力密度を１Ｗ／ｃｍ2以下とすることにより、加温時は常に前記複数の加熱手段をともに通電し、その表面温度を３５０℃以下としたもので、加温時常に複数の加温手段をともに通電している場合でも、電力密度低減により加温手段の表面温度が自然冷媒の発火温度に至るような温度に上昇することはなく、その表面温度を３５０℃以下に抑えることで、可燃性冷媒が漏洩した場合にも発火する可能性は極めて低くなるという作用を有する。
【００１８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に、さらに複数の加温手段を、商品を収納する収納室内に配置して、熱伝導あるいは輻射熱で前記収納室内の商品を加温するものであり、冷却装置の上部に区画されている収納室内に熱伝導あるいは輻射熱で加温する加温手段を備えたので、冷却装置で可燃性冷媒が漏洩しても発火する可能性を極めて低くできるという作用を有する。
【００１９】
また、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、さらに、複数の加温手段の内、少なくとも一つは電力が異なるものを備えたものであり、収納商品の負荷の量によって、電力の異なる加温手段の運転組み合わせを変えることで発熱容量を変えることができ、その結果、自動販売機の消費電力量の低減ができるという作用を有する。
【００２０】
また、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、さらに前記収納室に設けた商品温度検知手段と、複数の加温手段の各々の通電停止温度を設定する通電停止温度設定手段と、前記通電停止温度設定手段で設定された温度を記憶する記憶部と、前記商品温度検知手段で検知した温度と記憶部に記憶された温度を比較し、前記加温手段を通電または停止の判断を行う演算部と、前記演算部の判断に基づき前記加温手段に通電または停止の指示信号を出す制御部を備えたものであり、冷却装置や加温装置の運転異常時などにおいて、庫内送風用電動機による送風が停止し、加温手段が連続通電されているような場合においても、電力密度低減により加温手段の表面温度が自然冷媒の発火温度にまで上昇することはなく、また、通電停止温度設定手段によって設定された温度と商品温度検知手段によって検知された温度とを演算部で比較し、その結果、収納商品の負荷の量によって、制御部が電力の異なる加温手段の運転組み合わせを変えることで発熱容量を変えることができ、その結果、自動販売機の消費電力量の低減ができるという作用を有する。
【００２１】
また、請求項５に記載の発明は、商品を収納する断熱構造の収納室と、収納室内に商品を収納する収納棚と、前記収納室を冷却する冷却装置と、可燃性冷媒を含む混合冷媒あるいは単一冷媒を封入した冷却装置とを備え、商品を加温する加温装置として、前記収納室の前面に設けた断熱内扉もしくは、前記収納棚の最下段に収納された商品近傍の部品表面の少なくとも一方に加温手段を備え、前記加温手段の電力を前記加温手段の有効な電熱表面積で除した値である電力密度を１Ｗ／ｃｍ 2 以下とすることにより、前記加温手段の表面温度を３５０℃以下としたものであり、加温手段の電熱面積が大きく、電力密度を１Ｗ／ｃｍ 2 以下とすることにより加温手段の表面温度が３５０℃以上に上昇することがなく、また、加温手段を収納室内の内扉や収納棚の最下段に収納された商品近傍の部品表面に設けることによって、それらの伝熱効果を有効利用して加温することにより、庫内送風用電動機の風量を抑制し、収納室下部のみの加温が可能となり、消費電力量の低減、加温時の商品劣化の防止ができるという作用を有する。
【００２２】
また、請求項６に記載の発明は、商品を収納する断熱構造の収納室と、収納室内に商品を収納する収納棚と、前記収納室を冷却する冷却装置と、前記収納室の商品を加温する加温装置と、可燃性冷媒を含む混合冷媒あるいは単一冷媒を封入した冷却装置とを備え、前記加温装置としては、同一収納室内に複数の加温手段から構成され、前記加温手段の電力を前記加温手段の有効な電熱表面積で除した値である電力密度を１Ｗ／ｃｍ2以下とした前記加温手段と、前記収納室の背面に室内対流を促進するダクト内に設けた第三の加温手段もしくは、前記収納室の前面の断熱内扉に設けた第四の加温手段もしくは、前記収納棚の際下段に収納された商品近傍の部品表面に設けた第五の加温手段の内、すくなくともいずれか一つと組み合わせたものであり、冷却装置や加温装置の運転異常時などにおいて、庫内送風用電動機による送風が停止し、加温手段が連続通電されているような場合においても、電力密度低減により加温手段の表面温度が自然冷媒の発火温度以上に上昇することはなく、また、収納商品の負荷の量によって、制御部が電力の異なる加温手段の運転組み合わせを変えることで発熱容量を変えることができ、また収納室や収納棚の形状によって、各加温手段の配置位置を組み合わせを変えることで、自動販売機の消費電力量の低減ができるという作用を有する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による自動販売機の冷却加温装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による自動販売機の冷却加温装置の側面断面図である。
【００２５】
図１において収納室１は断熱材により半密閉構造となっている。収納棚２は販売される商品を冷却または加温保存するものである。庫内送風用電動機４は収納棚２に収納されている商品を温度のばらつきなく冷気または温風を循環させるものである。ダクト５は収納棚２の背面に配置され、庫内送風用電動機４の室内対流風路である。加温装置６はサ−ペンタイン状に曲げ加工した加温手段７の電力を加温手段７の有効な電熱表面積で除した値である電力密度を１Ｗ／ｃｍ2以下としたもので、同一収納室内に２個以上の加温手段７から構成される。加温手段７を連続通電した場合でも、表面温度は３５０℃以下に抑えられており、自然冷媒の発火温度である４７０℃には到達しない。
【００２６】
冷却器３１は収納棚２に収納された商品を冷却する。機械室には収納室１と隔離され、本体の下部に形成されており、圧縮機３２と凝縮器３３と凝縮器ファン３４が収納されている。冷却装置３５は圧縮機３２と凝縮器３３と減圧装置（図示せず）と冷却器３１を順次接続し、収納室１内を冷却する。冷却装置３５には、自然冷媒としてＲ２９０単一冷媒もしくはＲ２９０を含む混合冷媒を封入されている。
【００２７】
以上のように構成された自動販売機の冷却加温装置についてその動作を説明する。
【００２８】
収納棚２に収納された商品を加温する場合、加温手段７に通電を行い、加温装置６が加温運転を行う。庫内送風用電動機４により循環された温風は収納棚２に収納された商品を加温し、ダクト５を通り再度加温装置６へ戻り加温を繰り返す。
【００２９】
このとき、加温手段７に通電中に自動販売機の電気的な故障等により、庫内送風用電動機４が停止した場合、加温手段７への送風が停止することにより加温手段７表面からの空気への熱伝導は自然対流のみとなるため、加温手段７の表面温度は上昇していく。
【００３０】
ここで、万一、冷却器３１から可燃性冷媒が収納室１に漏れて収納室１が可燃性冷媒の燃焼範囲濃度に達した場合においても、加温手段７の電力密度が１Ｗ／ｃｍ2以下であるため加温手段７の表面温度（３５０℃以下）が可燃性冷媒の発火温度（４７０℃）まで上昇することがないことより可燃性冷媒が発火することなく安全な自動販売機の冷却加温装置を提供することができる。
【００３１】
以上のように本実施の形態の自動販売機の冷却加温装置は、断熱材により半密閉構造となっている収納室１と、販売される商品を冷却または加温保存する収納棚２と、収納室１内を冷却するＲ２９０単一冷媒もしくはＲ２９０を含む混合冷媒を封入した冷却装置３と、収納棚２に収納されている商品を温度のばらつきなく冷却または加温する冷気または温風を循環させる庫内送風用電動機４と、収納棚２の背面に配置され、庫内送風用電動機４の室内対流を促進させるダクト５と、サ−ペンタイン状に曲げ加工した加温手段７の電力を加温手段７の有効な電熱表面積で除した値である電力密度を１Ｗ／ｃｍ2以下とし、同一収納室内に２個以上の加温手段７から構成される加温装置６とから構成されているので、冷却装置３５や加温手段７の運転異常時などにおいて、庫内送風用電動機４による送風が停止し、加温手段７が連続通電されているような場合に、万一、冷却器３１から可燃性冷媒が収納室１に漏れて収納室１が可燃性冷媒の燃焼範囲濃度に達した場合においても、加温手段７の電力密度が１Ｗ／ｃｍ2以下であるため加温手段７の表面温度が可燃性冷媒の発火温度まで上昇することがないことより可燃性冷媒が発火することなく安全な自動販売機の冷却加温装置を提供することができる。
【００３２】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２による自動販売機の冷却加温装置の側面断面図である。図３は、本発明の実施の形態２による自動販売機の冷却加温装置のブロック図である。図４は、同実施の形態の動作を示すフロ−チャ−トである。
【００３３】
図２において、第一加温手段８は庫内送風用電動機４に近い側に配置し、第二の加温手段９は庫内送風用電動機４より遠い側に配置されている。第一の加温手段８と第二の加温手段９の電力は異なる。商品温度検知手段１０は収納棚２の前方に配置した収納棚２内の商品温度を検知する。
【００３４】
図３において、各ブロックは商品温度毎に予め第一の加温手段８と第二の加温手段９の通電を停止する商品温度を設定する通電停止温度設定手段１１、通電停止温度設定手段１１で設定した商品温度を記憶する記憶部１２、商品温度検知手段１０と記憶部１２の信号を受ける比較する演算部１３、演算部１３からの信号により第一のリレ−１５、第二のリレ−１６を制御する制御部１４から構成されている。
【００３５】
さらに、第一のリレ−１５には接点１７が対応しており、電源ライン間に第一の加温手段８が接続されている。第二のリレ−１６には接点１８が対応しており、電源ライン間に第二の加温手段９が接続されている。
【００３６】
以上のように構成された自動販売機の冷却加温装置について図４でその動作を説明する。
【００３７】
ＳＴＥＰ１では加温手段通電停止温度設定手段１１で第一の加温手段８の通電停止温度Ａ１と第二の加温手段９の通電停止温度Ａ２を設定する。設定された通電停止温度Ａ２は記憶部１２に記憶される。
【００３８】
ＳＴＥＰ２では、演算部１３が商品温度検知手段１０で検知した商品温度ａ１がＳＴＥＰ１で設定した商品温度Ａ１以上と判断した時、制御部１４は第一のリレ−１５を励磁し第一の接点１７を開きＳＴＥＰ４で第一の加温手段８の通電を停止する。
【００３９】
ＳＴＥＰ３では、演算部１３が商品温度検知手段１０で検知した商品温度ａ２がＳＴＥＰ１で設定した商品温度Ａ２以上と判断した時、制御部は第二のリレ−１６を励磁し第二の接点１８を開きＳＴＥＰ５で第二の加温手段９の通電を停止する。
【００４０】
以上のように本実施の形態の自動販売機の冷却加温装置は庫内送風用電動機４に近い側に配置した第一の加温手段８と、庫内送風用電動機４より遠い側に配置した第二の加温手段９と、収納棚２の前方に配置した収納棚２内の商品温度を検知する商品温度検知手段１０と、商品温度毎に予め第一の加温手段８と第二の加温手段９の通電を停止する商品温度を設定する加温手段通電停止温度設定手段１１と、加温手段通電停止温度設定手段１１で設定した商品温度を記憶する記憶部１２と、商品温度検知手段１０と記憶部１２の信号を受ける演算部１３と、演算部１３からの信号により第一のリレ−１５、第二のリレ−１６を制御する制御部１４とから構成されているので、第一の加温手段８と第二の加温手段９に通電中に自動販売機の電気的な故障等により、庫内送風用電動機４が停止した場合、第一の加温手段８と第二の加温手段９への送風が停止することにより第一の加温手段８と第二の加温手段９の表面からの空気への熱伝導は自然対流のみとなるため、第一の加温手段８と第二の加温手段９の表面温度は上昇していく。
【００４１】
ここで、万一、冷却器３１から可燃性冷媒が収納室１に漏れて収納室１が可燃性冷媒の燃焼範囲濃度に達した場合においても、第一の加温手段８と第二の加温手段９の電力密度が１Ｗ／ｃｍ2以下であるため第一の加温手段８と第二の加温手段９の表面温度が可燃性冷媒の発火温度まで上昇することがないことより可燃性冷媒が発火することなく安全な自動販売機の冷却加温装置を提供することができる。
【００４２】
また、第一の加温手段８と第二の加温手段９を商品温度検知手段により商品温度に応じて収納室内の加温手段の発熱容量を変えることでより自動販売機の消費電力量を低減できる。
【００４３】
また、さらに、第一の加温手段８の発熱容量を第二の加温手段９の発熱容量より小さくすると、庫内送風用電動機４に対する第一の加温手段８の温風の影響が小さくでき、庫内送風用電動機４の寿命を延ばすことができる。
【００４４】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３による自動販売機の冷却加温装置の側面断面図である。
図５において、電熱面積を大きくした面状の第三の加温手段２０はダクト５内に配置されており商品を加温する加温装置である。
【００４５】
以上のように構成された自動販売機の冷却加温装置についてその動作を説明する。
【００４６】
収納棚２に収納された商品を加温する場合、第三の加温手段２０に通電を行う。第三の加温手段２０の輻射熱は、ダクト内の空気を加熱し、庫内送風用電動機４により収納室１を循環され、収納棚２に収納された商品を加温し、ダクト５へ戻り加温を繰り返す。
【００４７】
このとき、冷却器３１から可燃性冷媒が収納室１に漏れて収納室１が可燃性冷媒の燃焼範囲濃度に達した場合においても、第三の加温手段２０の電熱面積が大きく、第三の加温手段２０の表面温度は３５０℃以下であり、可燃性冷媒の発火温度（４７０℃）まで上昇することがないため、可燃性冷媒が発火することなく安全な自動販売機の冷却加温装置を提供することができる。
【００４８】
また、冷却装置３より可燃性冷媒が漏洩した場合にもＲ２９０単一冷媒もしくはＲ２９０を含む混合冷媒は空気より重いため収納室１内の下部に溜まり、発火要因である第三の加温手段２０には到達せず発火する可能性は極めて低くなる。
【００４９】
また、さらに、ダクト５内を有効活用することにより、庫内送風用電動機４の前方の空間を活用でき、収納室内の商品の収納効率を上げることができる。
【００５０】
以上のように本実施の自動販売機の冷却加温装置は、ダクト５内に配置した伝熱面積を大きくした面状の第三の加温手段２０とから構成されており、第三の加温手段２０の電熱面積が大きく、第三の加温手段２０の表面温度が可燃性冷媒の発火温度まで上昇することがないことより可燃性冷媒が発火することなく安全な自動販売機の冷却加温装置を提供することができる。
【００５１】
また、ダクト５内を有効活用することにより、庫内送風用電動機４の前方の空間を活用でき、収納室内の商品の収納効率を上げることができる。
【００５２】
（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４による自動販売機の冷却加温装置の側面断面図である。図７は、本発明の実施の形態４による自動販売機の冷却加温装置の天面断面図である。
【００５３】
図６、図７においては収納室１は断熱材２１によって箱状に構成されている、内扉２２は断熱材２１によって構成された箱状収納室１の前面の断熱扉である。第四の加温手段２３は断熱材２１の加温される収納室１に面する側、内扉２２の内側に取り付け輻射熱で商品を加温する。第五の加温手段３６は収納棚２の最下段の商品の近傍に取り付け、商品を直接熱伝導あるいは輻射熱で加温する。商品規制板２４は収納室１の下部に設け、商品通路幅を規制する、商品搬出装置２５は収納室１の下部に設けた商品を搬出する装置である、デリバリシュ−ト２６は収納室１の下部に設け、商品を取り出し口まで搬出する通路部材である。
【００５４】
なお、第五の加温手段３６は、図６に示すとおり、商品規制板２４、商品搬出装置２５、デリバリシュ−ト２６のいずれかに取り付けるものとする。
【００５５】
以上のように構成された自動販売機の冷却加温装置についてその動作を説明する。
【００５６】
収納棚２に収納された商品を加温する場合、第四の加温手段２３に通電を行う。第四の加温手段の輻射熱は、収納室内の空気を加温し、その加温された空気を庫内送風用電動機４により収納室１の中を循環し、収納棚２に収納された商品を加温する。その後、ダクト５へ戻り加温を繰り返す。
【００５７】
また、商品規制板２４、商品搬出装置２５、デリバリシュート２６のいずれかに取り付けた第五の加温手段３６で加温する場合、直接熱伝導により商品を加温する。
【００５８】
このとき、冷却器３１から可燃性冷媒が収納室１に漏れて収納室１が可燃性冷媒の燃焼範囲濃度に達した場合においても、第四の加温手段２３の電熱面積が大きく、第四の加温手段２３の表面温度が３５０℃以下であるため、可燃性冷媒の発火温度の４７０℃まで上昇することがないため、可燃性冷媒が発火することなく安全な自動販売機の冷却加温装置を提供することができる。
【００５９】
また、収納室１内に取り付ける第四の加温手段２３であるが、各取り付ける箇所を多くすることでさらに第四の加温手段２３の電熱面積をさらに大きくし、表面温度が可燃性冷媒の発火温度まで上昇することがないことより可燃性冷媒が発火することなく安全な自動販売機の冷却加温装置を提供することができる。
【００６０】
また、さらに、収納室１内に取り付ける第五の加温手段３６であるが、各取り付ける箇所の発熱容量を変えることで収納室１内の商品の温度ばらつきの低減ができる。
【００６１】
以上のように本実施の自動販売機の冷却加温装置は、断熱材２１の加温される収納室１に面する側、内扉２２の内側、収納室１内の部品に取り付けた第四の加温手段とから構成されており、第四の加温手段２３の伝熱面積が大きく、第三の加温手段２３の表面温度が可燃性冷媒の発火温度以下までに低減され可燃性冷媒が発火することなく安全な自動販売機の冷却加温装置を提供することができる。
【００６２】
また、収納室１内の伝熱を有効利用して加温することにより、庫内送風用電動機４の風量を抑制し、収納室下部のみの加温で消費電力量の低減、加温時の商品劣化の防止ができる。
【００６３】
また、さらに、商品規制板２４、商品搬出装置２５に取り付ける第五の加温手段３６の発熱容量を収納室１内の前後方向あるいは収納棚２毎で変えることで収納室１内の商品の温度ばらつきを低減できる。
【００６４】
（実施の形態５）
図８は、本発明の実施の形態５による自動販売機の冷却加温装置の側面断面図である。図９は、本発明の実施の形態５による自動販売機の冷却加温装置のブロック図である。図１０は、同実施の形態の動作を示すフロ−チャ−トである。
【００６５】
図８において、加温装置６はサ−ペンタイン状に曲げ加工した加温手段７の電力を加温手段７の有効な電熱表面積で除した値である電力密度を１Ｗ／ｃｍ2以下とし、同一収納室内に２個以上の加温手段７から構成されている。
【００６６】
図９において、各ブロックは商品温度毎に予め加温装置６と第三の加温手段２０の通電を停止する商品温度を設定する加温手段通電停止温度設定手段１１ａ、加温手段通電停止温度設定手段１１ａで設定した商品温度を記憶する記憶部１２ａ、商品温度検知手段１０と記憶部１２ａの信号を受ける演算部１３ａ、演算部１３ａからの信号により第三のリレ−２７、第四のリレ−２８を制御する制御部１４ａから構成されている。
【００６７】
さらに、第三のリレ−２７には第三の接点２９が対応しており、電源ライン間に加温装置６が接続されている。第四のリレ−２８には第四の接点３０が対応しており、電源ライン間に第三の加温手段２０が接続されている。
【００６８】
以上のように構成された自動販売機の冷却加温装置について図１０でその動作を説明する。
【００６９】
ＳＴＥＰ１では、加温手段通電停止温度設定手段１１ａで加温装置６の通電停止温度Ｂ１と第三の加温手段２０の通電停止温度Ｂ２を設定する。設定された通電停止温度Ｂ１、通電停止温度Ｂ２は記憶部１２ａに記憶される。
【００７０】
ＳＴＥＰ２では、演算部１３ａが商品温度検知手段１０で検知した商品温度ｂ１がＳＴＥＰ１で設定した商品温度Ｂ１以上と判断したとき、制御部１４ａは第三のリレ−２７を励磁し第三の接点２９を開きＳＴＥＰ４で加温装置６の通電を停止する。
【００７１】
ＳＴＥＰ３では、演算部１３ａが商品温度検知手段１０で検知した商品温度ｂ２がＳＴＥＰ１で設定した商品温度Ｂ２以上と判断したとき、制御部１４ａは第四のリレ−２８を励磁し第四の接点３０を開きＳＴＥＰ５で第三の加温手段２０の通電を停止する。
【００７２】
また、図９において、電源ライン間に第四の加温手段２３を接続すれば、図１０で第四の加温手段についても第三の加温手段と同様に通電停止の制御ができる。
【００７３】
以上のように本実施の形態の自動販売機の冷却加温装置は、商品温度毎に予め加温装置６と第三の加温手段２０の通電を停止する商品温度を設定する加温手段通電停止温度設定手段１１ａと、加温手段通電停止温度設定手段１１ａで設定した商品温度を記憶する記憶部１２ａと、商品温度検知手段１０と記憶部１２ａの信号を受ける演算部１３ａと、演算部１３ａからの信号により第三のリレ−２７、第四のリレ−２８を制御する制御部１４ａとから構成されているので、加温装置６と第三の加温手段２０あるいは第四の加温手段２３の表面温度が可燃性冷媒の発火温度まで上昇することがないことより可燃性冷媒が発火することなく安全な自動販売機の冷却加温装置を提供することができる。
【００７４】
また、加温装置６と第三の加温手段２０および第四の加温手段２３および第五の加温手段３６を商品温度検知手段１０により商品温度に応じて収納室内の発熱容量を変えることでより自動販売機の消費電力量を低減できる。
【００７５】
また、さらに、商品補充時の商品温度低下時において、加温装置６と庫内送風用電動機４の温風循環効果により加温速度を上げることができる。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように本請求項１に記載の発明は、電力密度を１Ｗ／ｃｍ 2 以下とすることにより、加温時は常に前記複数の加熱手段をともに通電し、その表面温度を３５０℃以下としたもので、加温時常に複数の加温手段をともに通電している場合でも、電力密度低減により加温手段の表面温度が自然冷媒の発火温度に至るような温度に上昇することはなく、可燃性冷媒が漏洩した場合にも発火する可能性は極めて低くできる。
【００７７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に加え、複数の加温手段を、商品を収納する収納室内に配置して、熱伝導あるいは輻射熱で前記収納室内の商品を加温するものであり、冷却装置の上部に区画されている収納室内に熱伝導あるいは輻射熱で加温する加温手段を備えたので、冷却装置で可燃性冷媒が漏洩しても発火する可能性を極めて低くできる。
【００７８】
また、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、さらに、複数の加温手段の内、少なくとも一つは電力が異なるものを備えたものであり、収納商品の負荷の量によって、電力の異なる加温手段の運転組み合わせを変えることで発熱容量を変えることができ、その結果、自動販売機の消費電力量の低減ができる。
【００７９】
また、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、さらに前記収納室に設けた商品温度検知手段と、複数の加温手段の各々の通電停止温度を設定する通電停止温度設定手段と、前記通電停止温度設定手段で設定された温度を記憶する記憶部と、前記商品温度検知手段で検知した温度と記憶部に記憶された温度を比較し、前記加温手段を通電または停止の判断を行う演算部と、前記演算部の判断に基づき前記加温手段に通電または停止の指示信号を出す制御部を備えたものであり、冷却装置や加温装置の運転異常時などにおいて、庫内送風用電動機による送風が停止し、加温手段が連続通電されているような場合においても、電力密度低減により加温手段の表面温度が自然冷媒の発火温度にまで上昇することはなく、また、通電停止温度設定手段によって設定された温度と商品温度検知手段によって検知された温度とを演算部で比較し、その結果、収納商品の負荷の量によって、制御部が電力の異なる加温手段の運転組み合わせを変えることで発熱容量を変えることができ、その結果、自動販売機の消費電力量の低減ができる
【００８０】
また、請求項５に記載の発明は、商品を加温する加温装置として、前記収納室の前面に設けた断熱内扉もしくは、前記収納棚の最下段に収納された商品近傍の部品表面の少なくとも一方に加温手段を備え、前記加温手段の電力を前記加温手段の有効な電熱表面積で除した値である電力密度を１Ｗ／ｃｍ 2 以下とすることにより、前記加温手段の表面温度を３５０℃以下としたものであり、収納室内に設けた加温手段の伝熱を有効利用して加温することにより、庫内送風用電動機の風量を抑制し、収納室下部のみの加温が可能となり消費電力量の低減、加温時の商品劣化の防止ができるができる。また、万一、可燃性冷媒が収納室内に漏洩した場合にも、各加温手段は冷媒の発火温度に至らない温度であるため、発火する可能性は極めて低くできる。
【００８１】
また、請求項６に記載の発明は、加温装置として、同一収納室内に複数の加温手段から構成され、前記加温手段の電力を前記加温手段の有効な電熱表面積で除した値である電力密度を１Ｗ／ｃｍ2以下とした前記加温手段と、前記収納室の背面に室内対流を促進するダクト内に設けた第三の加温手段もしくは、前記収納室の前面の断熱内扉に設けた第四の加温手段もしくは、前記収納棚の際下段に収納された商品近傍の部品表面に設けた第五の加温手段の内、すくなくともいずれか一つと組み合わせたものであり、商品温度に応じて収納室内の加温手段の組み合わせを変えることで、発熱容量を変えることができ、その結果、商品負荷量に応じた自動販売機の消費電力量の低減ができ、また商品補充時等の加温速度向上ができる。また、万一、可燃性冷媒が収納室内に漏洩した場合にも、各加温手段は冷媒の発火温度に至らない温度であるため、発火する可能性は極めて低くできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自動販売機の冷却加温装置の実施の形態１の側面断面図
【図２】本発明による自動販売機の冷却加温装置の実施の形態２の側面断面図
【図３】同実施の形態の自動販売機の冷却加温装置のブロック図
【図４】同実施の形態の自動販売機の冷却加温装置のフロ−チャ−ト
【図５】本発明による自動販売機の冷却加温装置の実施の形態３の側面断面図
【図６】本発明による自動販売機の冷却加温装置の実施の形態４の側面断面図
【図７】同実施の形態の自動販売機の冷却加温装置の天面断面図
【図８】本発明による自動販売機の冷却加温装置の実施の形態５の側面断面図
【図９】同実施の形態の自動販売機の冷却加温装置のブロック図
【図１０】同実施の形態の自動販売機の冷却加温装置のフロ−チャ−ト
【符号の説明】
１ 収納室
２ 収納棚
４ 庫内送風用電動機
５ ダクト
６ 加温装置
７ 加温手段
８ 第一の加温手段
９ 第二の加温手段
１０ 商品温度検知手段
１１ 通電停止温度設定手段
１１ａ 通電停止温度設定手段
１２ 記憶部
１２ａ 記憶部
１３ 演算部
１３ａ 演算部
１４ 制御部
１４ａ 制御部
２０ 第三の加温手段
２１ 断熱材
２２ 内扉
２３ 第四の加温手段
３５ 冷却装置
３６ 第五の加温手段
Claims (6)
- 商品を収納する断熱構造の収納室と、収納室内に商品を収納する収納棚と、前記収納室を冷却する冷却装置と、前記収納室内の商品を加温する加温装置と、可燃性冷媒を含む混合冷媒あるいは単一冷媒を封入した冷却装置とを備え、前記加温装置は同一収納室内を加温する複数の加温手段から構成され、前記加温手段の電力を前記加温手段の有効な電熱表面積で除した値である電力密度を１Ｗ／ｃｍ2以下とすることにより、加温時は常に前記複数の加熱手段をともに通電し、その表面温度を３５０℃以下とした自動販売機。
- 複数の加温手段を、商品を収納する収納室内に配置して、熱伝導あるいは輻射熱で前記収納室内の商品を加温する請求項１に記載の自動販売機。
- 複数の加温手段の内、少なくとも一つは電力が異な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。
- 前記収納室に設けた商品温度検知手段と、複数の加温手段の各々の通電停止温度を設定する通電停止温度設定手段と、前記通電停止温度設定手段で設定された温度を記憶する記憶部と、前記商品温度検知手段で検知した温度と記憶部に記憶された温度を比較し、前記加温手段を通電または停止の判断を行う演算部と、前記演算部の判断に基づき前記加温手段に通電または停止の指示信号を出す制御部を備えた請求項１から３のいずれか一項に記載の自動販売機。
- 商品を収納する断熱構造の収納室と、収納室内に商品を収納する収納棚と、前記収納室を冷却する冷却装置と、可燃性冷媒を含む混合冷媒あるいは単一冷媒を封入した冷却装置とを備え、商品を加温する加温装置として、前記収納室の前面に設けた断熱内扉もしくは、前記収納棚の最下段に収納された商品近傍の部品表面の少なくとも一方に加温手段を備え、前記加温手段の電力を前記加温手段の有効な電熱表面積で除した値である電力密度を１Ｗ／ｃｍ 2 以下とすることにより、前記加温手段の表面温度を３５０℃以下とした自動販売機。
- 商品を収納する断熱構造の収納室と、収納室内に商品を収納する収納棚と、前記収納室を冷却する冷却装置と、前記収納室の商品を加温する加温装置と、可燃性冷媒を含む混合冷媒あるいは単一冷媒を封入した冷却装置とを備え、前記加温装置としては、同一収納室内に複数の加温手段から構成され、前記加温手段の電力を前記加温手段の有効な電熱表面積で除した値である電力密度を１Ｗ／ｃｍ2以下とした前記加温手段と、前記収納室の背面に室内対流を促進するダクト内に設けた第三の加温手段もしくは、前記収納室の前面の断熱内扉に設けた第四の加温手段もしくは、前記収納棚の際下段に収納された商品近傍の部品表面に設けた第五の加温手段の内、すくなくともいずれか一つと組み合わせたことを特徴とする自動販売機。
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