JP5176595B2 - 自動販売機 - Google Patents

Description

本発明は、自動販売機、特に、缶、ビン、パック、ペットボトル等の容器に入れた飲料等の商品を冷却または加熱して販売に供する自動販売機に関する。

自動販売機は、断熱材によって囲まれた筐体からなり、内部に商品が収納され、内部の空気は所定の温度（低温）に加熱または冷却されている。なお、商品とは、缶、ビン、ペットボトル等の容器に入れた飲料等その物を指す場合と、飲料等とこれを封入する容器とを合わせた物を指す場合とがある。

商品は、商品を順次下方に搬出する機能を有する商品ラックに収納され、商品ラックの下方には商品を１個ずつ落下させる商品切り出し手段が設置されている。そして、商品切り出し手段によって切り出されて落下した商品は、商品搬送手段（シュータやコンベア等）によって前面扉に形成された商品搬出口に搬送される。
また、シュータの下方には、空気温度調整手段（蒸発器およびヒータ）と送風手段（ファン）とが設置され、冷却または加熱された空気が、商品搬送手段に形成された通気孔を通過して商品ラックに向けて吹き出すようになっている。さらに、商品収納庫の後面には循環ダクトが配置されているから、吹き出された空気は商品ラックを経由して、循環ダクトに吸い込まれ、再度送風手段に戻ることになる。

そして、商品は、その種類、季節、自動販売機の設置場所等に応じて、所望の温度に調整されて販売されるものである。このとき、次回または次次回の販売対象になる最も下段に収納された１個または２個の商品の温度を局所的に調整する場合と、商品ラックに収納された多くの商品の温度を全体的に調整する場合とがある。
そこで、かかる双方の場合に適宜対応することができる自動販売機が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−５８３１２号公報（第５−７頁、図１１）

前記特許文献１に開示された発明は、商品収納庫の空気を吸い出す吸出口（循環ダクトに形成される吸込口に同じ）を互いに異なる高さ位置に複数設けるとともに、これら複数の吸出口から商品収納庫の空気を吸い出す吸出口を選択する選択手段を設けたものである。そして、かかる構成によって、下方に設けた吸出口のみを選択することにより、局所的な温度調整を可能にし、一方、上方に設けた吸出口を選択することにより、全体的な温度調整を可能にしている。
しかしながら、前記特許文献１に開示された発明は、吸出口を閉塞自在な選択手段（リンク機構によって作動するバルブ部）を必要とするため、部品点数が増加していた。また、上方に設けた吸出口を選択した際、下方に設けた吸出口からも空気が吸い出される（循環ダクトに流入するに同じ）ため、商品収納庫の天井に近い位置にまで空気が十分行き渡らないことがあった。

本発明は上記に鑑み、部品点数を増やすことなく簡素な構成でありながら、局所的な温度調整と全体的な温度調整とを適宜実現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。

（１）本発明に係る自動販売機（請求項１）は、断熱材によって囲まれ一面に開口部が設けられた筐体と、
該開口部を開閉自在であって、商品が通過自在な商品搬出口を具備する断熱扉と、
該筐体内に設置された仕切り壁によって形成された商品収納庫と、
該商品収納庫内に配置され、商品を収納する商品ラックと、
該商品ラックから切り出されて落下した商品を前記商品搬出口に搬送する商品搬送手段と、
前記商品搬送手段の下方に設置され、前記商品収納庫内の空気の温度を調整する空気温度調整手段と、
前記商品搬送手段の下方に設置され、前記商品収納庫内に空気を送る送風手段と、
該送風手段によって送られた空気を前記商品ラックの内部を経由して前記送風手段に戻すための循環ダクトとを有する自動販売機であって、
前記循環ダクトに、前記商品ラックの上端に近い位置で開口する上部吸込口と、前記商品ラックの下端に近い位置で開口する中間吸込口と、が形成され、
前記送風手段が送る空気の量が多いとき、当該空気は前記商品ラックの広い範囲を経由して、前記上部吸込口から前記循環ダクトに吸引され、前記送風手段が送る空気の量が少ないとき、当該空気は前記商品ラックの下端に近い範囲を経由して、前記中間吸込口から前記循環ダクトに吸引され、
前記上部吸込口が前記商品ラックの下端から前記商品ラックの高さの７０〜８５％の位置で開口し、
前記中間吸込口が前記商品ラックの下端から前記商品ラックの高さの８〜２５％の位置で開口することを特徴とする。

本発明に係る自動販売機は、前記構成であるから、特別の機構を必要としないで、送風手段が送る空気の量を変更するだけで、局所的な温度調整と全体的な温度調整とを適宜実現することができる。

［実施の形態１］
（自動販売機）
図１〜図３は本発明の実施の形態１に係る自動販売機を模式的に説明するものであって、図１は側面視の断面図（送風量が多い場合）、図２は側面視の断面図（送風量が少ない場合）、図３は循環ダクトを模式的に示す斜視図である。なお、以下の図において同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図１および図２において、自動販売機（以下「自販機」と称す）１は、断熱材によって包囲された筐体からなる商品収納庫１０と、商品収納庫１０内に設置され、商品を収納して順次下方に搬出する機能を有した商品ラック２０と、商品収納庫１０の前面壁１１に形成された、商品が通過自在な商品搬出口１２と、商品ラック２０から落下した商品Ｓを商品搬出口１２に搬送するシュータ（商品搬送手段に同じ）１３と、を有している。

シュータ１３の下方には、空気の温度を調整する空気温度調整手段７０が設置されている。空気温度調整手段７０は冷熱を放出する蒸発器７１と温熱を放出する庫内ヒータ７２とから構成されている。蒸発器７１に隣接して、これに向けて空気を送り出す庫内ファン（送風手段に同じ）６０が、ファンケース６１内に設置されている。
なお、蒸発器７１は冷凍サイクル５０を構成するものである。

冷却ユニット８０は、冷媒を圧縮する圧縮機８１と、圧縮機８１によって圧縮された高圧冷媒を凝縮する凝縮器８２と、凝縮器８２に大気を送風する送風機８３と、凝縮器８２によって凝縮された高圧冷媒を各商品収納庫１０振り分ける電磁弁（図示しない）と、振り分けられた高圧冷媒を減圧する膨張機構（電子膨張弁、キャピラリーチューブ等）８４と、膨張機構８４を経由して供給された低温低圧冷媒を蒸発させる蒸発器７１（正確には、それぞれ各商品収納庫１内に配置された蒸発器７１ａ、７１ｂ、７１ｃ）と、蒸発器７１において加熱された低圧冷媒を集積するアキュムレータ（図示しない）と、これらの機器を連結する冷媒配管８６とを具備する。
したがって、蒸発器７１に低圧低温冷媒が供給された場合、冷熱を放出するものであるが、本発明はこれに限定するものではなく、高圧高温冷媒が供給されてもよく（ヒートポンプ運転に同じ）、この場合には、温熱を放出することになる。

（循環ダクト）
図３において、ダクト板５０は板材を平面視において断面コ字状に折り曲げられたものであって、ダクト平面５０ｃと、ダクト平面５０ｃの両側縁にそれぞれ形成されたダクト側面５０ｂ、５０ｄと、ダクト側面５０ｂに形成されたダクト平面５０ｃに平行するダクト設置面５０ａと、ダクト側面５０ｄに形成されたダクト平面５０ｃに平行するダクト設置面５０ｅとを有している。そして、ダクト平面５０ｃには一対の中間吸込口５２ａ、５２ｂと、１個の吹き出し口５３と、が形成されている。

（風流れ）
図１において、ダクト板５０は、ダクト設置面５０ａ、５０ｅが商品収納庫１０の後面壁１４に当接し、ダクト板５０の下端部が床面１５に当接した状態で設置されている。したがって、ダクト平面５０ｃとダクト側面５０ｂ、５０ｄと後面壁１４とによって囲まれた筒状の循環ダクト３０が形成され、循環ダクト３０の上端部は矩形状に開口して上部吸込口５１になっている（図１参照）。
そして、上部吸込口５１が商品ラック２０の上端に近い位置にあるため、庫内ファン６０が送り出す空気の量が多いとき、当該空気は商品ラック２０の上部に到達して、商品ラック２０の広い範囲を経由して上部吸込口５１から循環ダクト３０に吸引される。このとき、中間吸込口５２ａ、５２ｂから循環ダクト３０への流入はほとんど生じない。

図２において、中間吸込口５２ａ、５２ｂが商品ラック２０の下端に近い位置にあるため、庫内ファン６０が送る空気の量が少ないとき、当該空気は商品ラック２０の下端に近い範囲を経由して、中間吸込口５２ａ、５２ｂから循環ダクト３０に吸引されることになる。このとき、庫内ファン６０が送り出す空気は商品ラック２０の下部を流れるから、上部吸込口５１から循環ダクト３０に流入することはない。

（実施例）
図４および図５は本発明の実施の形態１に係る自動販売機の実施例を説明するものであって、図４は要部を模式的に示す側面視の断面図、図５は庫内ファンの運転状況を示す時間チャートである。なお、図１と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。

図４において、実施例である自動販売機１は、商品ラック２０の高さ（Ａ）が１２５ｍｍで、循環ダクト３０の高さ（Ｂ）、すなわち、上部吸込口５１の位置は、商品ラック２０の下端部から８５０〜１０５０ｍｍである。
そして、中間吸込口５２自体の高さ（Ｄ）は５０〜１５０ｍｍであって、中間吸込口５２の下縁は商品ラック２０の下端部から１００〜１５０ｍｍの位置（Ｅ）にある。したがって、中間吸込口５２の上縁は商品ラック２０の下端部から１５０〜３００ｍｍの範囲（Ｃ）に位置することになる。

図５の（ａ）において、全体冷却されている商品収納庫１０では、「ＯＦＦ」にて示す蒸発器７１への冷媒の供給停止（正確には、冷凍サイクルを構成する圧縮機の運転停止）によって、温度が上昇する。そして、所定の上限温度に到達したところで、「ＯＮ」にて示す蒸発器７１への冷媒の供給再開（正確には、冷凍サイクルを構成する圧縮機の運転開始）によって、温度が下降する。したがって、かかるＯＮ−ＯＦＦの繰返しによって、庫内の温度は鋸歯状に変動しながら一定の温度範囲に維持されている。
一方、庫内ファン６０は、蒸発器７１への冷媒の供給停止や供給再開とは無関係に、連続運転されている。このとき、庫内ファン６０の回転数は３８００ｒｐｍで、デュティー比が１００％であるから、庫内ファン６０が送り出す空気は、冷却直後でない空気であっても、常に、商品ラック２０の上部に到達し、上部吸込口５１から循環ダクト３０に流入している（図１参照）。

図５の（ｂ）において、局所冷却（ゾーン冷却に同じ）されている商品収納庫１０では、全体冷却の場合と同様に、前記ＯＮ−ＯＦＦの繰返しによって、庫内の温度は鋸歯状に変動しながら一定の温度範囲に維持されている。
一方、庫内ファン６０は、庫内の温度が所定の上限温度に到達したところで、運転を開始する。すなわち、蒸発器７１への冷媒の供給開始に合わせて、庫内ファン６０は送風を開始するから、冷却された空気が即時に送り出されることになる。そして、このとき、庫内ファン６０の回転数は３０００ｒｐｍで、デュティー比が５０〜８０％であるから、庫内ファン６０が送り出す空気は、商品ラック２０の下部を通過して中間吸込口５２ａ、５２ｂから循環ダクト３０に流入している（図２参照）。

さらに、庫内の温度が所定の下限温度に到達してから（蒸発器７１への冷媒の供給を停止してから）１〜２分経過した後に、庫内ファン６０は運転停止する。したがって、少なくとも、冷却された直後の空気は送り出されることになる。
なお、庫内ファン６０への入力電流は、たとえば、デュティー比が８０％のとき、４００ｍｓの通電（ＯＮ）と１００ｍｓの停電（ＯＦＦ）とを繰り返し、デュティー比が６０％のとき、３００ｍｓの通電（ＯＮ）と２００ｍｓの停電（ＯＦＦ）とを繰り返し、デュティー比が５０％のとき、２５０ｍｓの通電（ＯＮ）と２５０ｍｓの停電（ＯＦＦ）とを繰り返すものである。このとき、かかる通電／停電の周期が非常に短いため、回転系（旋回羽根やモータ等）の慣性によって庫内ファン６０は低速で回転する。

なお、実施例においては、商品収納庫１０が冷却される場合を示しているが、本発明はこれに限定するものではなく、商品収納庫１０が加熱される場合（庫内ヒータ７２に通電やヒートポンプ運転の場合）においても前記と同様に、全体的な温度調整と局所的な温度調整とを実現することができる

本発明によれば、特別の機構を必要としないで、送風手段が送る空気の量を変更するだけで、局所的な温度調整と全体的な温度調整とを適宜実現することができるから、各種自動販売機として広く利用することができる。

本発明の実施の形態１に係る自動販売機を模式的に説明する断面図。 本発明の実施の形態１に係る自動販売機を模式的に説明する断面図。 図１に示す自動販売機における循環ダクトを模式的に示す斜視図。 図１に示す自動販売機の実施例の要部を模式的に示す断面図。 図１に示す自動販売機の実施例における庫内ファンの運転状況を示す時間チャート。

符号の説明

１ 自動販売機
１０ 商品収納庫
１１ 前面壁
１２ 商品搬出口
１３ シュータ
１４ 後面壁
１５ 床面
２０ 商品ラック
３０ 循環ダクト
５０ ダクト板
５０ａ ダクト設置面
５０ｂ ダクト側面
５０ｃ ダクト平面
５０ｄ ダクト側面
５０ｅ ダクト設置面
５１ 上部吸込口
５２ａ 中間吸込口
５２ｂ 中間吸込口
５３ 吹き出し口
６０ 庫内ファン
６１ ファンケース
７０ 空気温度調整手段
７１ 蒸発器
７２ 庫内ヒータ
８０ 冷却ユニット
８１ 圧縮機
８２ 凝縮器
８３ 送風機
８４ 膨張機構
８６ 冷媒配管
Ｓ 商品

Claims (1)

1. 断熱材によって囲まれ一面に開口部が設けられた筐体と、
   該開口部を開閉自在であって、商品が通過自在な商品搬出口を具備する断熱扉と、
   該筐体内に設置された仕切り壁によって形成された商品収納庫と、
   該商品収納庫内に配置され、商品を収納する商品ラックと、
   該商品ラックから切り出されて落下した商品を前記商品搬出口に搬送する商品搬送手段と、
   前記商品搬送手段の下方に設置され、前記商品収納庫内の空気の温度を調整する空気温度調整手段と、
   前記商品搬送手段の下方に設置され、前記商品収納庫内に空気を送る送風手段と、
   該送風手段によって送られた空気を前記商品ラックの内部を経由して前記送風手段に戻すための循環ダクトとを有する自動販売機であって、
   前記循環ダクトに、前記商品ラックの上端に近い位置で開口する上部吸込口と、前記商品ラックの下端に近い位置で開口する中間吸込口と、が形成され、
   前記送風手段が送る空気の量が多いとき、当該空気は前記商品ラックの広い範囲を経由して、前記上部吸込口から前記循環ダクトに吸引され、前記送風手段が送る空気の量が少ないとき、当該空気は前記商品ラックの下端に近い範囲を経由して、前記中間吸込口から前記循環ダクトに吸引され、
   前記上部吸込口が前記商品ラックの下端から前記商品ラックの高さの７０〜８５％の位置で開口し、
   前記中間吸込口が前記商品ラックの下端から前記商品ラックの高さの８〜２５％の位置で開口することを特徴とする自動販売機。

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