(57)【要約】【課題】食品（１２）を冷却するための自動販売機（１０）を提供する。【解決手段】自動販売機（１０）は、内部（１６）を形成するハウジング（１４）を含む。自動販売機（１０）は、更に、互いから実質的に断熱された、内部（１６）に配置された複数の保持部材（１８）を含む。複数の保持部材（１８）の各々は、内外の中空部材（２０、２２）を含み、これらの中空部材は、互いに入れ子式に係合し、個々の食品（１２）と連通するように作動できる開口部（２６）を持つ内キャビティ（２４）と、入口（３０）及びこの入口（３０）から間隔が隔てられた出口（３２）を持つ外キャビティ（２８）とを形成する。自動販売機（１０）は、冷却システム（３４）を更に含み、冷却システム（３４）は、内部（１６）の外側に配置されており、外キャビティ（２８）の各々と流体連通して、内キャビティ（２４）の各々を冷却することができる。【選択図】図１
2006294042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品（１２）を冷却するための自動販売機（１０）であって、
内部（１６）を形成するハウジング（１４）と、
互いから実質的に断熱された、前記内部（１６）に配置された複数の保持部材（１８）とを備えており、
前記複数の保持部材（１８）の各々は、内側中空部材（２０）と外側中空部材（２２）とを含み、
これらの中空部材は、互いに入れ子式に係合して、個々の食品（１２）と連通するように作動できる開口部（２６）を持つ内キャビティ（２４）と、入口（３０）及びこの入口（３０）から間隔が隔てられた出口（３２）を持つ外キャビティ（２８）とを形成しており、
前記自動販売機（１０）は、また、冷却システム（３４）を備えており、
前記冷却システム（３４）は、前記内部（１６）の外側に配置され、前記外キャビティ（２８）の各々と個々に流体連通しており、これによって、前記内キャビティ（２４）の各々を冷却できる、自動販売機（１０）。
【請求項２】
請求項１に記載の自動販売機（１０）において、
複数のバルブ（３６）を備えており、
前記複数のバルブ（３６）の各々は、前記冷却システム（３４）と前記入口（３０）のうちの一つとの間に個々に流体連通可能なように配置されており、
前記自動販売機（１０）は、また、前記複数のバルブ（３６）及び前記冷却システム（３４）と通信する制御装置（３８）を備え、これによって、前記複数のバルブ（３６）のうちの少なくとも一つを選択的に開放し、また、前記冷却システム（３４）と選択的に係合して、冷却流体を前記外キャビティ（２８）のうちの少なくとも一つに案内するようにした、自動販売機（１０）。
【請求項３】
請求項２に記載の自動販売機（１０）において、
複数の温度センサ（４０）を更に備え、これらの複数の温度センサ（４０）の各々は、前記複数の内キャビティ（２４）のうちの一つの温度を感知し、感知された温度と対応する信号を前記制御装置（３８）に伝達できるように、個々に配置されている、自動販売機（１０）。
【請求項４】
請求項３に記載の自動販売機（１０）において、
前記複数の外キャビティ（２８）の各々は、更に、流体が並列に流れるように、互いに並列に配置されている、自動販売機（１０）。
【請求項５】
請求項３に記載の自動販売機（１０）において、
前記冷却システム（３４）は、更に、前記外キャビティ（２８）の各々と個々に流体連通するように形成され、これによって、前記内キャビティ（２４）の各々を共通の温度まで冷却できる、自動販売機（１０）。
【請求項６】
請求項３に記載の自動販売機（１０）において、
前記入口（３０）は、更に、前記出口（３２）と軸線方向に隣接して配置される、自動販売機（１０）。
【請求項７】
請求項６に記載の自動販売機（１０）において、
前記入口（３０）は、前記開口部（２６）から軸線方向に間隔が隔てられている、自動販売機（１０）。
【請求項８】
請求項３に記載の自動販売機（１０）において、
前記入口（３０）及び前記出口（３２）は、更に、前記保持部材（１８）の前記開口部（２６）とは反対側の端部に配置されている、自動販売機（１０）。
【請求項９】
請求項１に記載の自動販売機（１０）において、
前記複数の保持部材（１８）の各々は、更に、前記内側中空部材（２０）から前記外側中空部材（２２）に向かって前記外キャビティ（２８）内を延びる複数のフィン（４２）を備えている、自動販売機（１０）。
【請求項１０】
請求項１に記載の自動販売機（１０）において、
前記複数の保持部材（１８）の各々は、更に、  前記外キャビティ（２８）内を前記内側中空部材（２０）から前記外側中空部材（２２）まで延びる複数のガイド部材（４４、４４ａ）を備えており、
前記複数のガイド部材（４４、４４ａ）のうちの少なくとも二つが、互いに軸線方向にオフセットして、前記入口（３０）と前記出口（３２）との間に回旋状の流体経路を形成する、自動販売機（１０）。
【請求項１１】
請求項１に記載の自動販売機（１０）において、
更に、複数の枢動棚（７６）を持つ支持フレーム（４６）を備え、
各枢動棚（７６）は、前記複数の保持部材（１８）のうちの少なくとも一つを受け入れるように作動できる、自動販売機（１０）。
【請求項１２】
請求項１１に記載の自動販売機（１０）において、
更に、前記複数の保持部材（１８）と前記冷却システム（３４）との間に配置された可撓性流体連結部（４８）を備えた、自動販売機（１０）。
【請求項１３】
請求項１に記載の自動販売機（１０）において、
更に、複数の扉（５０）を備え、
各扉（５０）は、前記複数の保持部材（１８）のうちの一つと個々に係合し、これによって、前記夫々の開口部（２６）を閉鎖する閉鎖位置と、この閉鎖位置から間隔が隔てられた開放位置との間で移動できる、自動販売機（１０）。
【請求項１４】
請求項１３に記載の自動販売機（１０）において、
更に、複数のばね（５２）を備え、各ばね（５２）は、前記扉（５０）の一つを前記夫々の閉鎖位置に押圧するできるように、個々に配置されている、自動販売機（１０）。
【請求項１５】
自動販売機（１０）で食品（１２）を冷却するための方法であって、
ハウジング（１４）で内部（１６）を形成する工程と、
前記内部（１６）に複数の保持部材（１８）を互いから実質的に断熱された状態で配置する工程とを備え、
前記複数の保持部材（１８）の各々は、内側中空部材（２０）及び外側中空部材（２２）を含み、
これらの中空部材は、互いに入れ子式に係合して、個々の食品（１２）と連通するように作動できる開口部（２６）を持つ内キャビティ（２４）と、入口（３０）及びこの入口（３０）から間隔が隔てられた出口（３２）を持つ外キャビティ（２８）とを形成しており、
前記方法は、また、前記内キャビティ（２４）の各々を冷却するため、前記外キャビティ（２８）の各々と個々に流体連通した冷却システム（３４）を前記内部（１６）の外側に配置する工程を備えた、方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法において、
更に、少なくとも前記内側中空部材（２０）を、個々の食品（１２）の形状と対応するように形成する工程を備えた、方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法において、
前記形成工程は、前記内キャビティ（２４）の断面積を、個々の食品（１２）の外側をぴったりと取り囲むように最小にする工程となっている、方法。
【請求項１８】
請求項１５に記載の方法において、
更に、前記冷却システム（３４）によって、前記複数の内キャビティ（２４）の各々を、共通の温度まで冷却する工程を備えた、方法。
【請求項１９】
請求項１５に記載の方法において、
更に、前記入口（３０）を、前記保持部材（１８）の軸線に沿って、前記開口部（２６）から離間して配置する工程を備えた、方法。
【請求項２０】
請求項１５に記載の方法において、
前記内キャビティ（２４）の温度を検出するため、温度センサ（４０）を、前記複数の保持部材（１８）の各々に関して配置する工程を備えた、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動販売機に関し、更に詳細には、飲料等の食品を冷却するための自動販売機に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動販売機は、食品を収容する内部を含み、冷却システムによって冷却される。食品は、共通して冷却されるように内部に配置されている。熱交換器が内部に配置されており、一つ又はそれ以上のファンが、熱交換器を横切って空気を吹きつけ、内部内の空気を冷却する。この場合、冷却された空気が、食品を同時に冷却する。飲料機械の基本的設計では、該飲料機械は、二つのチャンバに分割されている。すなわち、冷却システム（一般的には、蒸気圧縮システム）を収容する下チャンバと、飲料缶又は瓶の積み重ねを収容するための上チャンバとに分割される。飲料缶及び瓶（ボトル）は、垂直に又は水平に装填され、次いで、重力で小出しシュート内に供給される。これらの機械では上チャンバ全体を冷却する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
自動販売機は、一般的には、小型、中型、及び大型の三つの大きさで製造される。代表的には、飲料缶の収容数は、小型自動販売機では１００個乃至３００個であり、中型自動販売機では３００個乃至８００個であり、大型自動販売機では８００個乃至１５００個である。自動販売機を２．２２℃乃至３．３３℃（３６°Ｆ乃至３８°Ｆ）の範囲の飲料分配温度に維持するための定常状態の電力消費は、小型の場合には３２５Ｗであり、中型の場合には８００Ｗであり、及び大型の場合には１２００Ｗである。定常状態の電力消費は、自動販売機の作動と関連した費用の一構成要素である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、食品を冷却するための自動販売機を提供する。この自動販売機は、内部を形成するハウジングを含む。自動販売機は、更に、互いから実質的に断熱された複数の保持部材を含み、これらの保持部材は内部に配置される。複数の保持部材の各々は、内側中空部材と外側中空部材を含み、これらの中空部材は互いに入れ子式に係合し、個々の食品と連通するように作動できる開口部を持つ内キャビティと、入口及びこの入口から間隔が隔てられた出口を持つ外キャビティとを形成する。自動販売機は、更に、内部の外側に配置された冷却システムを含み、この冷却システムは、内キャビティの各々を冷却するため、外キャビティの各々と個々に流体連通している。
【０００５】
本発明の他の利点は、添付図面と関連して考えた場合、以下の詳細な説明を参照することによって更に良好に理解されるように、容易に理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図３を参照すると、食品１２を冷却するための自動販売機１０は、内部１６を形成するハウジング１４を含む。自動販売機１０は、更に、互いから実質的に断熱された、内部１６内に配置された複数の保持部材１８を含む。これらの複数の保持部材１８の各々は、内側中空部材２０と、外側中空部材２２とを含む（図１に最もよく示す）。これらの中空部材は、互いに入れ子式に係合し、これによって、内キャビティ２４と、外キャビティ２８とを形成できるようになっている。内キャビティ２４は、個々の食品１２と連通するように作動できる開口部２６を持っている。外キャビティ２８は、入口３０と、この入口３０から間隔が隔てられた出口３２とを持っている。自動販売機１０は、更に、冷却システム３４を含む。冷却システム３４は、内部１６の外側に配置されており、外キャビティ２８の各々と個々に流体連通しており、これによって、内キャビティ２４の各々を冷却できるようになっている。
【０００７】
次に図３を参照すると、自動販売機１０は、ハウジング１４を開けて内部１６を露呈するためのアクセス扉５４を含む。自動販売機１０は、任意の種類の食品、液体、又は固体の冷却に使用できる。例示の自動販売機１０は、缶や瓶に入れた飲料を冷却し販売する。
【０００８】
保持部材１８の各々は同様の構造を備えており、同様に作動する。図１を参照すると、各保持部材１８は、複数の食品１２を支持できる。本発明の例示の実施例では、食品１２は飲料缶である。食品は、開口部２６と隣接した第１端キャップ５６を通って内キャビティ２４内に、第２端キャップ５８と接触するまで摺動する。内側中空部材２０は、例示の実施例では、個々の食品１２の形状と対応する形状を備えている。内キャビティ２４の断面積は、個々の食品１２の外側をぴったりと取り囲むように最小になっている。その結果、冷却されるべき容積は最小である。最後の食品１２を内キャビティ２４に移動した後、保持部材１８と係合した扉５０を、開放位置から閉鎖位置まで移動させて、内キャビティ２４を閉鎖することができる。ばね５２が、扉５０を閉鎖位置に押圧している。
【０００９】
冷却流体を、冷却システム３４から外キャビティ２８を通して案内又は差し向けることによって、内側中空部材と、内キャビティと、食品とが、冷却される。冷却流体は、入口３０のところで、外キャビティに進入する。複数のガイド部材４４、４４ａ、４４ｂ、４４ｃが、外キャビティ２８内で、内側中空部材２０から外側中空部材２２まで延びている。ガイド部材４４、４４ａ、４４ｂは、同じ長さであり、内側中空部材２０及び外側中空部材２２よりも短くなっている。ガイド部材４４ｃは、内側中空部材２０及び外側中空部材２２と同じ長さである。ガイド部材４４、４４ｂは、ガイド部材４４ａから軸線方向にオフセットしてある。ガイド部材４４、４４ｂは、ガイド部材４４ａよりも入口３２の近くに配置されており、ガイド部材４４ａは、ガイド部材４４、４４ｂよりも開口部２６の近くに配置されている。この構成により、外キャビティ２８内に形成された流体経路は、回旋状をなす。流体は、ガイド部材４４ｂと４４ｃとの間の外キャビティ２８の一部６０に進入し、外キャビティ２８の長さに亘ってガイド部材４４ｂの端部まで移動する。流体は、矢印６２の方向に曲がり、ガイド部材４４ｂの端部と端キャップ５６との間に形成された開口部を通って、ガイド部材４４ｂと４４ａとの間の外キャビティ２８の一部６４に移動する。流体は、部分６４の長さに亘って移動し、矢印６６の方向に曲がり、ガイド部材４４ａの端部と端キャップ５８との間に形成された開口部を通って、ガイド部材４４ａと４４との間の外キャビティ２８の一部６８に移動する。流体は、部分６８の長さに亘って移動し、矢印７０の方向に曲がり、ガイド部材４４の端部と端キャップ５６との間に形成された開口部を通って、ガイド部材４４と４４ｃとの間の外キャビティ２８に移動する。流体は、部分７２の長さに亘って移動し、出口３２を通って外キャビティ２８を出る。
【００１０】
外キャビティの回旋経路を通る移動中、冷却流体が、食品１２及び内キャビティ２４から、熱エネルギを内側中空部材２０を通して吸収する。本発明の例示の実施例は、複数のフィン４２を含む。複数のフィン４２は、内側中空部材２０から外側中空部材２２に向かって外キャビティ２８内を延びており、これによって、冷却流体と、食品１２及び内キャビティ２４との間の熱伝達を高めることができる。断熱スリーブ７４が、保持部材１８を取り囲み且つこれを断熱しており、熱伝達効率を更に高めている。
【００１１】
図１に示すように、入口３０は、出口３２と軸線方向で隣接して配置されている。入口３０は、開口部２６から軸線方向に間隔が隔てられている。入口３０及び出口３２は、保持部材１８の開口部２６とは反対側の端部に配置されている。本発明の変形例では、入口３０、出口３２、及び開口部２６の相対的位置を変えることにより、熱伝達率を高めることができる。例えば、入口３０は、開口部２６に最も近い食品１２、即ち次に販売されるべき食品１２が、最も冷えているように、開口部２６と隣接して配置されていてもよい。更に、外キャビティ内に形成された回旋経路は、螺旋状経路を形成するように構成してもよい。一実施例では、入口３０は開口部２６と隣接して配置されていてもよく、開口部２６から端キャップ５８に向かって延びる螺旋状経路を辿る。このような実施例では、開口部に最も近い食品１２が最も冷たい。
【００１２】
冷却システム３４は、各外キャビティ２８と個々に連通している。換言すると、冷却システム３４は、流体を、任意の単一の外キャビティ２８と又は外キャビティ２８の任意の組み合わせと連通させることができる。例示の実施例に示すように、本発明は、有利には、熱伝達を必要とするキャビティだけに冷却流体を案内又は差し向けることができ、これによって、自動販売機１０の効率を高めることができる。例えば、第１の保持部材１８内の第１の食品１２が比較的早く空になり、第２の保持部材１８内の第２の食品１２よりも頻繁に補充される場合、第１保持部材１８を補充するために扉５４を開放したとき、第２食品１２は温まり難い。
【００１３】
図７を参照すると、バルブ３６が、冷却システム３４と入口３０の各々との間に、これらの間を流体連通できるように個々に配置されており、これによって、外キャビティ２８を通る流体の移動を制御できるようになっている。制御装置３８が各バルブ３６と通信して、各バルブ３６を選択的に開閉することができる。制御装置３８は、また、冷却システム３４を制御して、熱伝達用の冷却流体を、一つ又はそれ以上の保持部材１８と関係するように移動させることができる。内キャビティ２４の各々の温度を感知するため、温度センサ４０が配置されている。図７に示すように、各センサ４０は、感知した温度と対応する信号を、制御装置３８に伝える。複数の外キャビティ２８の各々は、流体が並列に流れるように、並列接続されている。換言すると、流体は、一つの外キャビティ２８を通ることなく、隣接した他の外キャビティ２８に到達することができる。冷却システム３４は、外キャビティ２８の各々と連通して、内キャビティ２４の各々を共通の温度まで冷却することができる。しかしながら、本発明の変形例では、外キャビティ２８を、それぞれに異なる温度まで冷却できる。
【００１４】
自動販売機１０は、更に、複数の枢動棚７６を持つ支持フレーム４６を含む。各枢動棚７６は、複数の保持部材１８のうちの少なくとも一つの保持部材を受け入れるように作動できる。本発明の例示の実施例の枢動棚７６の各々は、複数の保持部材１８を保持する。枢動棚７６は、平行に配置されており、同時に枢動できる。枢動棚７６は、図３及び図４に示す販売位置と、図５及び図６に示す装填位置との間で、枢軸線７８を中心として枢動できる。枢動棚７６は、装填位置では、内キャビティ２４への食品１２の移動を容易にするため、実質的に水平となっている。枢動棚７６は、販売位置では、食品１２を内キャビティ２４から移動するときに重力を使用できるようにするため、水平方向から鋭角をなしている。自動販売機１０は、枢動棚７６を装填位置と販売位置のうちの少なくとも一方の位置にロックするため、ロック用のハンドル８０を持つ係止構造を含む。
【００１５】
図４、図６、及び図８に最もよく示すように、第１主流体導管８２が冷却システムから延びており、個々の枝管が各入口３０まで枝分かれしている。第２主流体導管８４が、各出口３２から第２主流体導管８４内に入る枝分かれした個々の枝管から流体を受け取り、流体を冷却システム３４に戻す。
【００１６】
可撓性流体連結部４８が、複数の保持部材１８と冷却システム３４との間に配置されている。連結部４８は、棚７６を販売位置と装填位置との間で移動するとき、保持部材１８と冷却システム３４との間の相対的移動を調節又は吸収する。
【００１７】
本発明では、飲料自動販売機の全く新しい設計が示された。その特徴には、断熱された管状（チューブ状）の冷却器内への一連の缶又は瓶の配置、自動販売機の上チャンバ内への一連の管状（チューブ状）の冷却器の配置、個々の缶又は瓶を管状（チューブ状）の冷却器に装填したりこれから小出ししたりするための機構、缶又は瓶をシュートに送出するための小出し機構、及び冷却が必要な管状（チューブ状）の冷却器だけを冷却するための制御機構が含まれる。本発明の機械では、上チャンバ全体でなく管状（チューブ状）の冷却器だけが冷却される。上チャンバ内の管状（チューブ状）冷却器の外側の温度は、１０℃（５０°Ｆ）又はそれ以上であってもよい。これに対し、冷却器の内側の温度は２．２２℃乃至３．３３℃（３６°Ｆ乃至３８°Ｆ）の所望のレベル内にある。本発明の機械のエネルギ効率は、少なくとも部分的には、断熱された管状（チューブ状）の冷却器に収容された個々の缶を必要なときにだけ冷却することによる。これにより、冷却システムを小型化でき、自動販売機の作動費用を低減することができる。
【００１８】
本発明を例示の実施例を参照して説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更を行ってもよく、そのエレメントを均等物と交換してもよいということは当業者には理解されよう。更に、本発明の要旨から逸脱することなく、多くの変更を行って、特定の状況又は材料を本発明の教示に対し適合させることができる。従って、本発明を、実施する上で考えられる最良の態様として開示した特定の実施例に限定しようとするものではなく、本発明は、特許請求の範囲の範疇の全ての実施例を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の例示の実施例による食品保持部材の分解図である。
【図２】図２は、図１の２−２線に沿った断面図である。
【図３】図３は、支持フレームが食品販売位置に配置された、本発明の例示の実施例による自動販売機の斜視図である。
【図４】図４は、図３の斜視図と対応する右側の図である。
【図５】図５は、支持フレームが食品装填位置に配置された、本発明の例示の実施例による自動販売機の斜視図である。
【図６】図６は、図５の斜視図と対応する右側の図である。
【図７】図７は、例示の自動販売機と関連した制御装置、バルブ、及びセンサの概略電気図である。
【図８】図８は、食品販売位置に配置された支持フレーム及び複数の保持部材の斜視図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０  自動販売機
１２  食品
１４  ハウジング
１６  内部
１８  保持部材
２０、２２  中空部材
２４  内キャビティ
２６  開口部
２８  外キャビティ
３０  入口
３２  出口
３４  冷却システム
４４、４４ａ、４４ｂ、４４ｃ  ガイド部材
５２  ばね
５４  アクセス扉
５６  第１端キャップ
５８  第２端キャップ
【図１】
2006294042.tif 000003
【図２】
2006294042.tif 000004
【図３】
2006294042.tif 000005
【図４】
2006294042.tif 000006
【図５】
2006294042.tif 000007
【図６】
2006294042.tif 000008
【図７】
2006294042.tif 000009
【図８】
2006294042.tif 000010
【外国語明細書】
2006294042000001.pdf