JP4962064B2 - 自動販売機 - Google Patents

Description

本発明は、自動販売機本体に配設された商品収容庫の内部空気を冷却して、該商品収容庫に収容された商品を冷却するようにした自動販売機の改良に関する。

従来、自動販売機本体である本体キャビネットに配設された商品収容庫の内部空気を冷却して、該商品収容庫に収容された商品を冷却するようにした自動販売機として、本体キャビネットの内部であって商品収容庫の外部となる機械室に冷却ユニットを備えたものである。

冷却ユニットは、圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器を配管で接続して構成し、内部に封入した冷媒を循環させるものである。圧縮機は、供給された冷媒を圧縮するものである。凝縮器は、供給された冷媒、すなわち圧縮機で圧縮された冷媒を凝縮させるものである。膨張弁は、供給された冷媒、すなわち凝縮器で凝縮された冷媒を断熱膨張させるものである。蒸発器は、供給された冷媒、すなわち膨張弁で断熱膨張された冷媒を蒸発させて、蒸発させた冷媒を上記圧縮機に供給するものである。

このような冷却ユニットを構成する蒸発器は、上記機械室に設けられ、かつ商品収容庫の内部に連通する熱交換室に配設されている。そして、商品収容庫と熱交換室との間で商品収容庫の内部空気を循環させることにより、熱交換室では蒸発器が供給された冷媒を蒸発させて通過する内部空気を冷却する結果、商品収容庫の内部空気が冷却されて該商品収容庫に収容された商品が冷却される（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−２９１５２３号公報

ところが、上述したような自動販売機では、商品収容庫の外部となる機械室に設けられた熱交換室の内部に蒸発器を配設していたために次のような問題があった。商品収容庫の内部空気を冷却して商品を良好に冷却するためには、蒸発器にはある程度の大きさが必要とされ、そのため熱交換室もある程度の大きさが必要とされる。このように熱交換室がある程度の大きさが必要とされる結果、機械室を十分に大きくする必要があり、これにより自動販売機の大型化、あるいは商品収容庫の小型化を招来する虞れがある。

本発明は、自動販売機本体の機械室を大きくすることなく商品収容庫に収容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に、本発明の請求項１に係る自動販売機は、自動販売機本体に配設された商品収容庫の内部空気を冷却して、該商品収容庫に収容された商品を冷却するようにした自動販売機において、前記自動販売機本体内であって前記商品収容庫の外部となる機械室に着脱可能に装着された装置本体にユニット化された状態で設けられた冷却加熱装置を備え、前記冷却加熱装置は、冷気吸込ダクトおよび冷気供給ダクトのそれぞれを通じて前記商品収容庫に連通された循環室と、前記冷気吸込ダクトを通じて前記商品収容庫の内部空気を前記循環室に吸い込み、前記冷気供給ダクトを通じて該循環室に吸い込んだ空気を商品収容庫に供給することにより、前記内部空気を商品収容庫の内部と外部との間で循環させる冷気送風ファンと、前記冷気吸込ダクトおよび前記冷気供給ダクトの少なくとも一方に配設され、膨張機構で断熱膨張されて供給された冷媒を蒸発させることにより通過する内部空気を冷却する蒸発器と、暖気吸込ダクトおよび暖気供給ダクトのそれぞれを通じて前記商品収容庫のうち任意の特定商品収容庫に連通されるとともに前記循環室と区画されており、前記蒸発器で蒸発した冷媒を吸引して圧縮する圧縮機と、該圧縮機で圧縮された冷媒を凝縮させて前記膨張機構に供給する凝縮器とが配設された加熱室と、前記暖気吸込ダクトを通じて前記特定商品収容庫の内部空気を前記加熱室に吸い込み、前記暖気供給ダクトを通じて該加熱室に吸い込んだ空気を特定商品収容庫に供給することにより、前記内部空気を特定商品収容庫の内部と外部との間で循環させる暖気送風ファンとを備え、前記特定商品収容庫を含むすべての商品収容庫を冷却する場合には、前記特定商品収容庫と前記加熱室との連通をシャッタにより遮断して前記冷気送風ファンを駆動させることで該商品収容庫の内部空気を循環室との間で循環させて前記蒸発器で冷却するとともに、前記加熱室の開口を閉塞するシャッタ機構を開動作させることで該加熱室を開放させて外気を通過させることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に係る自動販売機は、上述した請求項１において、前記蒸発器は、前記循環室を介して前記冷気吸込ダクトから前記冷気供給ダクトに亘って配設してあることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に係る自動販売機は、上述した請求項１または請求項２において、前記蒸発器は、前記冷気吸込ダクトに配設してあることを特徴とする。

また、本発明の請求項４に係る自動販売機は、上述した請求項１〜３のいずれか一つにおいて、前記冷気吸込ダクトおよび前記冷気供給ダクトは、底面が前記循環室に向けて漸次低くなる態様で傾斜していることを特徴とする。

本発明の自動販売機によれば、商品収容庫と商品収容庫の外部となる循環室との間で、冷気吸込ダクトおよび冷気供給ダクトのそれぞれを通じて商品収容庫の内部空気を循環させ、冷気吸込ダクトおよび冷気供給ダクトの少なくとも一方に配設された蒸発器が、供給された冷媒を蒸発させることにより通過する内部空気を冷却するようにしたので、内部空気が通過する空間を有効利用することができ、循環室の大きさを必要最小限の大きさにすることができる。これにより、該循環室を備える機械室を必要最小限の大きさにすることができる。従って、自動販売機本体の機械室を大きくすることなく商品収容庫に収容された商品を良好に冷却することができるという効果を奏する。

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〜図３は、それぞれ本発明の実施の形態における自動販売機を模式的に示したものであり、図１は、正面から見た断面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線断面図である。ここに例示する自動販売機は、本体キャビネット１を備えている。

本体キャビネット１は、前面が開口した直方状の断熱筐体として形成した自動販売機本体である。この本体キャビネット１には、その前面に外扉２と内扉３とが設けてあり、その内部に例えば２つの断熱仕切板４によって仕切られた３つの独立した商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃ（以下、必要に応じて商品収容庫５と総称する）が左右に並んだ態様で設けてある。より詳細に説明すると、外扉２は、本体キャビネット１の前面開口を開閉するためのものであり、内扉３は、商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの前面を開閉するためのものである。商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃ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る。

商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃには、それぞれ商品収納ラック６、搬出機構７および商品搬出シュータ８が設けてある。商品収納ラック６は、商品を上下方向に沿って並ぶ態様で収納するためのものである。搬出機構７は、商品収納ラック６の下部に設けてあり、この商品収納ラック６に収納された商品群のうち最下部にある商品を一つずつ搬出するためのものである。商品搬出シュータ８は、搬出機構７から搬出された商品を外扉２に設けた商品取出口（図示せず）に導くためのものである。商品搬出シュータ８によって仕切られた下方部は、それぞれ断熱仕切壁９によって前後２つの室に仕切られており、前方側には吐出室１０、後方側には吸込室１１となっている。また、商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの背面側には、背面ダクト１２が設けてある。背面ダクト１２の上部には吸込口１２ａが形成してある一方、下部には吸込室１１に連通する吐出口１２ｂが形成してある。

上記商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの底面となる断熱底壁１３には、冷気吸込口１４および冷気吐出口１５が形成してある。冷気吸込口１４は、吸込室１１に対応する個所に設けた開口であり、冷気吸込シャッタ１４ａにより開閉自在となっている。冷気吐出口１５は、吐出室１０に対応する個所に設けた開口であり、冷気吐出シャッタ１５ａにより開閉自在となっている。

また、上記商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃのうち、最も左側に位置する商品収容庫５ａ（以下、左側商品収容庫５ａともいう）および中央側に位置する商品収容庫５ｂ（以下、中央商品収容庫５ｂともいう）の断熱底壁１３には、上述した冷気吸込口１４および冷気吐出口１５の他に、暖気吸込口１６および暖気吐出口１７が形成してある。暖気吸込口１６は、吸込室１１に対応する個所であって、冷気吸込口１４よりも前方側に設けた開口であり、暖気吸込シャッタ１６ａにより開閉自在となっている。暖気吐出口１７は、吐出室１０に対応する個所であって、冷気吐出口１５よりも後方側に設けた開口であり、暖気吐出シャッタ１７ａにより開閉自在となっている。尚、図には明示していないが、最も右側に位置する商品収容庫５ｃ（以下、右側商品収容庫５ｃともいう）は、冷却専用の収容庫であり、そのため断熱底壁１３には冷気吸込口１４および冷気吐出口１５だけが形成してある。本明細書において、「右側」とは、自動販売機を正面から見た場合の右方側を意味し、「左側」とは、自動販売機を正面から見た場合の左方側を意味するものとする。

上述した商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃと断熱底壁１３で区画され、該商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの下方に位置する機械室１８には、冷却加熱装置２０が配設してある。冷却加熱装置２０は、機械室１８に適合し、かつ上面が開口した直方状の装置本体２０ａ内にユニット化された状態で設けてある。装置本体２０ａは、本体キャビネット１に対して着脱自在となっており、冷却加熱装置２０を使用する際には機械室１８に装着する。この装置本体２０ａの内部には、加熱室２１、循環室２２、冷気吸込ダクト２３、冷気供給ダクト２４、暖気吸込ダクト２５および暖気供給ダクト２６が設けてある。

加熱室２１は、装置本体２０ａの略中央に位置し、上方以外は区画された室である。この加熱室２１の内部には、圧縮機３１、凝縮器３２および暖気送風ファン３３が設けてある。また、加熱室２１の前面および後面には開口２１ａ，２１ｂが形成してあり、かかる開口２１ａ，２１ｂはシャッタ機構２１１，２１２により開閉自在となっている。

循環室２２は、加熱室２１の右方側に位置し、上方以外は区画された室である。この循環室２２の内部には、図３に示すように冷気送風ファン３４が設けてある。また、循環室２２の底面には、前方側および後方側にそれぞれ開口２２ａ，２２ｂが形成してあり、かかる開口２２ａ，２２ｂはシャッタ機構２２１，２２２により開閉自在となっている。

冷気吸込ダクト２３は、加熱室２１および循環室２２の上方側に位置し、自動販売機の左右方向に延在している。この冷気吸込ダクト２３は、循環室２２に連通している。また、冷気吸込ダクト２３の底面は、左方から右方に向けて、すなわち循環室２２に向けて漸次低くなる態様で傾斜している。

冷気供給ダクト２４は、冷気吸込ダクト２３とは別個に加熱室２１および循環室２２の上方側に位置し、冷気吸込ダクト２３よりも前方側で自動販売機の左右方向に延在している。この冷気供給ダクト２４は、循環室２２に連通している。また、冷気供給ダクト２４の底面は、図１に簡単に示すように、左方から右方に向けて、すなわち循環室２２に向けて漸次低くなる態様で傾斜している。

暖気吸込ダクト２５は、加熱室２１の上方側に位置し、冷気吸込ダクト２３よりも前方側でかつ冷気供給ダクト２４よりも後方側で自動販売機の左右方向に延在している。この暖気吸込ダクト２５は、加熱室２１に連通している。

暖気供給ダクト２６は、暖気吸込ダクト２５とは別個に加熱室２１の上方側に位置し、暖気吸込ダクト２５よりも前方側でかつ冷気供給ダクト２４よりも後方側で自動販売機の左右方向に延在している。この暖気供給ダクト２６は、加熱室２１に連通している。

このような冷却加熱装置２０は、冷気吸込ダクト２３が冷気吸込口１４に、冷気供給ダクト２４が冷気吐出口１５に、暖気吸込ダクト２５が暖気吸込口１６に、暖気供給ダクト２６が暖気吐出口１７にそれぞれ連通する態様で装置本体２０ａを機械室１８に装着することにより配設してある。これにより、加熱室２１は、暖気吸込ダクト２５および暖気供給ダクト２６のそれぞれを通じて商品収容庫５ａ，５ｂ（左側商品収容庫５ａおよび中央商品収容庫５ｂ）に連通し、循環室２２は、冷気吸込ダクト２３および冷気供給ダクト２４のそれぞれを通じて商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃに連通することになる。

そして、冷気吸込ダクト２３および冷気供給ダクト２４のそれぞれには、蒸発器３５ａ，３５ｂが設けてある。これら蒸発器３５ａ，３５ｂは、加熱室２１に配設された圧縮機３１や凝縮器３２とともに冷媒を循環させる冷却ユニット３０を構成している。図４は、冷却ユニットを概念的に示した概念図であり、かかる図４を参照しながら、冷却ユニット３０について説明する。

ここで例示する冷却ユニット３０は、圧縮機３１と、凝縮器３２と、膨張弁３６と、２つの蒸発器３５ａ，３５ｂとを備えて構成してある。この冷却ユニット３０において、冷媒としては、不燃性、安全性、不腐食性を有し、更にオゾン層への影響が少ない二酸化炭素を用いている。

圧縮機３１は、各蒸発器３５ａ，３５ｂからの冷媒（二酸化炭素）を圧縮して高温高圧の状態にするものである。本実施の形態における圧縮機３１は、２回に分けて圧縮動作を行う二段式圧縮機である。より詳細に説明すると、圧縮機３１は、１回目（最初）の圧縮動作を行う第１圧縮機３１ａと、２回目（最後）の圧縮動作を行う第２圧縮機３１ｂとを有し、これらの間に中間熱交換器３１ｃを設けてある。この中間熱交換器３１ｃは、第１圧縮機３１ａによる１回目の圧縮動作により圧縮された冷媒を凝縮させて該冷媒を第２圧縮機３１ｂに戻すものである。

凝縮器３２は、圧縮機３１で高温高圧の状態に圧縮された冷媒を、凝縮させて冷媒を液化するものである。この冷媒が凝縮することにより、凝縮器３２の周囲を通過する空気は熱が与えられることになり、加熱される。膨張弁３６は、凝縮器３２で凝縮させた冷媒を断熱膨張させる、すなわち該冷媒を減圧して低温低圧の状態に調整するものである。尚、二酸化炭素を冷媒として用いた場合、該冷媒は、温度が３１℃を超えると超臨界状態になる。このような場合、凝縮器３２はいわゆるガスクーラとして機能する。

各蒸発器３５ａ，３５ｂは、膨張弁３６から２方に分岐したそれぞれの経路に接続してある一方、各蒸発出口側の経路は、互いに集合して圧縮機３１の第１圧縮機３１ａに接続してある。蒸発器３５ａ，３５ｂは、膨張弁３６で低温低圧の状態に断熱膨張させた冷媒を蒸発させるものである。この冷媒が蒸発することにより、蒸発器３５ａ，３５ｂの周囲を通過する空気は熱が奪われることになり、冷却される。

このような冷却ユニット３０では、冷媒が循環することにより、凝縮器３２は周囲を通過する空気を加熱する加熱手段として、蒸発器３５ａ，３５ｂは周囲を通過する空気を冷却する冷却手段として作用する。

以上のような構成を有する自動販売機では、次のようにして商品収容庫５の内部空気を冷却することができる。ここでは、全ての商品収容庫５の内部空気を冷却する場合について説明する。このように全ての商品収容庫５の内部空気を冷却する場合には、前提として、暖気吸込口１６は暖気吸込シャッタ１６ａにより閉成され、暖気吐出口１７は暖気吐出シャッタ１７ａにより閉成されているものとし、冷気吸込口１４および冷気吐出口１５はともに開成されているものとする。これにより、加熱室２１は商品収容庫５と遮断される一方、循環室２２は商品収容庫５と連通している。また加熱室２１は、シャッタ機構２１１，２１２が開動作することにより前面開口２１ａおよび後面開口２１ｂがともに開成しており、循環室２２は、シャッタ機構２２１，２２２により底面に設けた開口２２ａ，２２ｂがともに閉成している。

暖気送風ファン３３および冷気送風ファン３４を駆動させる。暖気送風ファン３３を駆動させることにより、後面開口２１ｂから取り入れられた外気が圧縮機３１および凝縮器３２の周囲を通過し、該凝縮器３２の周囲を通過する際に加熱され、その後前面開口２１ａから外部に放出される。

一方、冷気送風ファン３４を駆動させることにより、商品収容庫５の内部空気は、吸込口１２ａから背面ダクト１２に至り、該背面ダクト１２を通過した内部空気は、吐出口１２ｂを通じて吸込室１１に至る。吸込室１１に至った内部空気は、開成している冷気吸込口１４から冷気吸込ダクト２３に進入し、該冷気吸込ダクト２３を通過した後に、循環室２２に至る。循環室２２に至った内部空気は、冷気供給ダクト２４に進入し、該冷気供給ダクト２４を通過した後に冷気吐出口１５を通じて吐出室１０に至り、その後商品収容庫５の内部を通過する。つまり、冷気送風ファン３４は、商品収容庫５の内部空気を冷気吸込ダクト２３を通じて循環室２２に吸い込み、冷気供給ダクト２４を通じて該循環室２２に吸い込んだ内部空気を商品収容庫５に供給することにより、内部空気を商品収容庫５の内部と外部との間で循環させる循環手段を構成している。

そして、冷気吸込ダクト２３および冷気供給ダクト２４のそれぞれに蒸発器３５ａ，３５ｂを設けているため、冷気吸込ダクト２３を通過する内部空気は、蒸発器３５ａにより冷却されて循環室２２に至る。循環室２２から冷気供給ダクト２４に進入し、該冷気供給ダクト２４を通過する内部空気は、蒸発器３５ｂにより冷却されてその後に商品収容庫５の内部を通過する。このように商品収容庫５と循環室２２との間で内部空気の循環を繰り返すことにより、商品収容庫５の内部空気が冷却されて収容される商品が所望の温度状態に冷却されることになる。

以上説明したように、本発明の実施の形態における自動販売機によれば、商品収容庫５と循環室２２との間で、冷気吸込ダクト２３および冷気供給ダクト２４のそれぞれを通じて商品収容庫５の内部空気を循環させ、冷気吸込ダクト２３および冷気供給ダクト２４のそれぞれに配設した蒸発器３５ａ，３５ｂで通過する内部空気を冷却するようにしたので、内部空気が通過する空間を有効利用することができ、循環室２２の大きさを必要最小限のものにすることができる。これにより、該循環室２２を備える冷却加熱装置２０（装置本体２０ａ）の大きさを小さくすることができる。従って、本体キャビネット１の機械室１８を大きくすることなく商品収容庫５に収容された商品を良好に冷却することができる。

また、冷気吸込ダクト２３および冷気供給ダクト２４のそれぞれの底面が循環室２２に向けて漸次低くなる態様で傾斜しているので、これら冷気吸込ダクト２３および冷気供給ダクト２４のそれぞれに配設した蒸発器３５ａ，３５ｂから生ずる結露水等のドレン水を循環室２２内に集中的に集めることができる。

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。すなわち、上述した実施の形態では、冷気吸込ダクト２３および冷気供給ダクト２４の双方に２つの蒸発器３５ａ，３５ｂを配設していたが、本発明では、冷気吸込ダクトのみに１つの蒸発器を配設するようにしても良いし、循環室を介して冷気吸込ダクトから冷気供給ダクトに亘って１つの蒸発器を配設するようにしても良い。このような構成によっても循環室の大きさを必要最小限の大きさにすることができ、実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。

以上のように、本発明は、自動販売機本体に配設された商品収容庫の内部空気を冷却して、該商品収容庫に収容された商品を冷却するのに有用である。

本発明の実施の形態における自動販売機を模式的に示したものであり、正面から見た断面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１のＢ−Ｂ線断面図である。 冷却ユニットを概念的に示した概念図である。

符号の説明

１ 本体キャビネット
５（５ａ，５ｂ，５ｃ） 商品収容庫
２０ 冷却加熱装置
２１ 加熱室
２２ 循環室
２３ 冷気吸込ダクト
２４ 冷気供給ダクト
３０ 冷却ユニット
３１ 圧縮機
３２ 凝縮器
３４ 冷気送風ファン
３５ａ，３５ｂ 蒸発器
３６ 膨張弁

Claims (4)

1. 自動販売機本体に配設された商品収容庫の内部空気を冷却して、該商品収容庫に収容された商品を冷却するようにした自動販売機において、
   前記自動販売機本体内であって前記商品収容庫の外部となる機械室に着脱可能に装着された装置本体にユニット化された状態で設けられた冷却加熱装置を備え、
   前記冷却加熱装置は、
   冷気吸込ダクトおよび冷気供給ダクトのそれぞれを通じて前記商品収容庫に連通された循環室と、
   前記冷気吸込ダクトを通じて前記商品収容庫の内部空気を前記循環室に吸い込み、前記冷気供給ダクトを通じて該循環室に吸い込んだ空気を商品収容庫に供給することにより、前記内部空気を商品収容庫の内部と外部との間で循環させる冷気送風ファンと、
   前記冷気吸込ダクトおよび前記冷気供給ダクトの少なくとも一方に配設され、膨張機構で断熱膨張されて供給された冷媒を蒸発させることにより通過する内部空気を冷却する蒸発器と、
   暖気吸込ダクトおよび暖気供給ダクトのそれぞれを通じて前記商品収容庫のうち任意の特定商品収容庫に連通されるとともに前記循環室と区画されており、前記蒸発器で蒸発した冷媒を吸引して圧縮する圧縮機と、該圧縮機で圧縮された冷媒を凝縮させて前記膨張機構に供給する凝縮器とが配設された加熱室と、
   前記暖気吸込ダクトを通じて前記特定商品収容庫の内部空気を前記加熱室に吸い込み、前記暖気供給ダクトを通じて該加熱室に吸い込んだ空気を特定商品収容庫に供給することにより、前記内部空気を特定商品収容庫の内部と外部との間で循環させる暖気送風ファンと
   を備え、
   前記特定商品収容庫を含むすべての商品収容庫を冷却する場合には、前記特定商品収容庫と前記加熱室との連通をシャッタにより遮断して前記冷気送風ファンを駆動させることで該商品収容庫の内部空気を循環室との間で循環させて前記蒸発器で冷却するとともに、前記加熱室の開口を閉塞するシャッタ機構を開動作させることで該加熱室を開放させて外気を通過させることを特徴とする自動販売機。
2. 前記蒸発器は、前記循環室を介して前記冷気吸込ダクトから前記冷気供給ダクトに亘って配設し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. 前記蒸発器は、前記冷気吸込ダクトに配設してあることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動販売機。
4. 前記冷気吸込ダクトおよび前記冷気供給ダクトは、底面が前記循環室に向けて漸次低くなる態様で傾斜していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の自動販売機。

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