(57)【要約】【課題】スターリング冷凍機からの冷熱を利用して商品収容部の内部に収容された商品を良好に冷却することができる冷却装置を提供すること。【解決手段】商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部に収容された商品Ｗを冷却するための冷却装置２０において、商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部と外部との間でブラインを循環させるブラインタンク２３、ブライン送り配管２４、ブライン戻り配管２５、庫内熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃおよびポンプ２４３と、商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの外部に配設されたスターリング冷凍機１０と、スターリング冷凍機１０からの冷熱を利用してブラインを冷却する冷却器２１およびブラインタンク２３と、冷却されたブラインによって商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部の空気を冷却する庫内熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃとを備えたものである。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商品収容部の内部に収容された商品を冷却するための冷却装置において、
前記商品収容部の内部と外部との間で作動流体を循環させる流体循環手段と、
前記商品収容部の外部に配設されたスターリング冷凍機と、
前記スターリング冷凍機からの冷熱を利用して前記作動流体を冷却する第１冷却手段と、
前記第１冷却手段によって冷却された作動流体によって前記商品収容部の内部雰囲気を冷却する第２冷却手段と
を備えたことを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
商品収容部の内部に収容された商品を冷却するための冷却装置において、
前記商品収容部の内部と外部との間で作動流体を循環させる流体循環手段と、
前記商品収容部の外部に配設されたスターリング冷凍機と、
前記スターリング冷凍機からの冷熱を利用して前記作動流体を冷却する冷却手段と
を備え、
前記流体循環手段は、前記冷却手段によって冷却された作動流体を前記商品に熱的に接続させる態様で循環させることを特徴とする冷却装置。
【請求項３】
前記流体循環手段は、前記商品収容部の内部と外部との間における前記作動流体の移動を遮断するための遮断手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷却装置に関し、より詳細には、自動販売機の商品収容部の内部に収容された商品を冷却するための冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、一般的な自動販売機を示した正面断面図であり、図６は、図５に示した自動販売機の側断面図である。これら図５および図６において、自動販売機は、本体キャビネット１を備えている。
【０００３】
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されたものである。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とが設けられており、その内部に例えば２つの断熱仕切板４ａ，４ｂによって仕切られた３つの独立した商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃが左右に並んだ態様で設けられている。より詳細に説明すると次のようになる。外扉２は、本体キャビネット１の前面開口１ａを開閉するためのものである。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、飲料缶やペットボトル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。
【０００４】
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が設けられている。商品収納ラック６は、缶入り飲料やペットボトル入り飲料等の商品Ｗ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（搬出手段）７は、商品収納ラック６の下部に設けられており、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Ｗ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Ｗを外扉２に設けた商品取出口２ａに導くためのものである。
【０００５】
上記本体キャビネット１の内部において商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの外部となる機械室９には、冷凍機の構成機器である圧縮機５１、庫外送風ファン５２、凝縮器（庫外熱交換器）５３および膨張機構５４等が設けられている。商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部には、それぞれ、同冷凍機の構成機器である蒸発器（庫内熱交換器）５５、庫内送風ファンＦが設けられているとともに、該蒸発器５５の背面側に循環ダクト５６が設けられている。また、商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃには、加熱用のヒータＨが設けられている。
【０００６】
そのような自動販売機では、次のようにして商品Ｗを冷却することができる。ヒータＨをオフにした後、冷凍機および庫内送風ファンＦを駆動させる。これにより、蒸発器５５に熱交換されて得られた冷気は、庫内送風ファンＦで商品搬出シュータ８の下側から吹き出され、図中の矢印のように循環することになる。つまり、冷気は、商品収納ラック６の下部にある商品Ｗを冷却した後、循環ダクト５６を経て蒸発器５５に戻ることになる。このように冷気が商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部で循環するよう冷凍機および庫内送風ファンＦを断続的に駆動させることにより、商品収納ラック６の商品Ｗの温度を販売適温（約５℃）に冷却することができる。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−３４８２８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような従来の自動販売機の冷凍機においては、例えばＲ４０７ｃ等のフロン系ガスが用いられていた。そのようなフロン系ガスは大気中に放出されると、オゾン層の破壊、あるいは温室効果による地球温暖化を助長してしまう虞れがある。そのため、環境保護の観点からフロン系ガスの使用が世界的に規制される趨勢にある。
【０００９】
そのような背景において、近年、スターリング冷凍機が注目されている。スターリング冷凍機は、外部に圧縮機や凝縮器等を備えていない自己冷却型の冷凍機であり、内部のガスを往復圧縮機で圧縮、膨張させることで、低温の冷熱部と、高温の高熱部とを発生するものである。ここに、ガスとしては、ヘリウムガス等の自然冷媒が用いられており、フロン系ガスを用いないので、スターリング冷凍機は地球環境に優しいものである。また、スターリング冷凍機は小型であり、高エネルギー効率を有することも周知である。
【００１０】
ところが、スターリング冷凍機は、ガスの圧縮および膨張による冷凍効果を利用するものであるため、圧縮・膨張空間の構造に制約があり、冷熱部の面積が僅かな部分に限られている。そのため、かかるスターリング冷凍機を用いて商品収容庫の内部の商品を冷却する場合に、スターリング冷凍機の冷熱部から得た冷熱を各商品収容庫の内部に効率よく伝達し、商品を冷却するための手段が求められている。
【００１１】
本発明は、上記実情に鑑みて、スターリング冷凍機からの冷熱を利用して商品収容部の内部に収容された商品を良好に冷却することができる冷却装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る冷却装置は、商品収容部の内部に収容された商品を冷却するための冷却装置において、前記商品収容部の内部と外部との間で作動流体を循環させる流体循環手段と、前記商品収容部の外部に配設されたスターリング冷凍機と、前記スターリング冷凍機からの冷熱を利用して前記作動流体を冷却する第１冷却手段と、前記第１冷却手段によって冷却された作動流体によって前記商品収容部の内部雰囲気を冷却する第２冷却手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項２に係る冷却装置は、商品収容部の内部に収容された商品を冷却するための冷却装置において、前記商品収容部の内部と外部との間で作動流体を循環させる流体循環手段と、前記商品収容部の外部に配設されたスターリング冷凍機と、前記スターリング冷凍機からの冷熱を利用して前記作動流体を冷却する冷却手段とを備え、前記流体循環手段は、前記作動流体を前記商品に熱的に接続させる態様で循環させることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項３に係る冷却装置は、上記の請求項１または請求項２において、前記流体循環手段は、前記商品収容部の内部と外部との間における前記作動流体の移動を遮断するための遮断手段を備えたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る冷却装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。尚、以下においては、説明の便宜上、自動販売機に適用される冷却装置について説明する。
【００１６】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る冷却装置が適用された自動販売機の正面断面図であり、図２は、図１に示した自動販売機の側断面図である。尚、以下において、図５および図６に示した自動販売機と同一の構成を有するものには、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００１７】
図１および図２において、自動販売機は、スターリング冷凍機１０と、冷却装置２０とを備えている。スターリング冷凍機１０は、本体キャビネット１の機械室９に横置きに載置されており、稼動することにより発生する低温の冷熱部１１と、高温の高熱部１２とを有している。冷却装置２０は、冷却器２１と、放熱器２２と、ブラインタンク２３と、ブライン送り配管２４と、ブライン戻り配管２５とを備えて構成してある。
【００１８】
冷却器２１は、本体キャビネット１の機械室９の内部に配設してある。この冷却器２１は、スターリング冷凍機１０の冷熱部１１からの冷熱をブラインタンク２３まで伝達して、該ブラインタンク２３に内蔵されたブラインを冷却するものである。冷却器２１についてより詳細に説明すると次のようなものである。
【００１９】
冷却器２１は、熱伝達手段としてのヒートパイプを有している。ヒートパイプは、その内部に冷媒を封入してあり、凝縮部２１１、蒸発部２１２、液体流路２１３および蒸気流路２１４を備えて構成してある。ここに、冷媒としては、例えば二酸化炭素等のように常温では気体であって、スターリング冷凍機１０の冷熱部１１からの冷熱では凍らないもの（不凍冷媒）が用いられている。
【００２０】
凝縮部２１１は、スターリング冷凍機１０の冷熱部１１に熱的に接続してある。この凝縮部２１１では、冷熱部１１から得た冷熱により冷媒が凝縮されて凝縮液になる。蒸発部２１２は、凝縮部２１１から所定の距離だけ離隔した位置に配設してある。この蒸発部２１２では、詳細は後述するが、外部から得た熱により冷媒が気化されて蒸気になる。換言すると、蒸発部２１２の周辺領域は、冷媒が気化することによって熱が奪われることになり、冷却される。液体流路２１３は、凝縮部２１１と蒸発部２１２とを繋ぐ流路である。この液体流路２１３は、凝縮部２１１で凝縮された冷媒を、凝縮部２１１から蒸発部２１２まで移動させるためのものである。蒸気流路２１４は、上記液体流路２１３とは別個に、凝縮部２１１と蒸発部２１２とを繋ぐ流路である。この蒸気流路２１４は、蒸発部２１２で気化された冷媒を、蒸発部２１２から凝縮部２１１まで移動させるためのものである。液体流路２１３と蒸気流路２１４との配置関係は、蒸気流路２１４が液体流路２１３の上方に位置するようになっている。これは、蒸気流路２１４を通る冷媒の密度の方が、液体流路２１３を通る冷媒の密度よりも小さいためである。このようなヒートパイプは、上述のように、液体流路２１３と蒸気流路２１４とが別個に設けられており、ループ型サーモサイフォン式ヒートパイプと呼ばれるものである。
【００２１】
放熱器２２は、本体キャビネット１の機械室９の内部に配設してある。この放熱器２２は、スターリング冷凍機１０の高熱部１２から得た高熱を自動販売機の外部に放出するためのものであり、熱伝達手段であるヒートパイプと、放出用送風ファン２２５とを有している。
【００２２】
ヒートパイプは、その内部に冷媒を封入してあり、蒸発部２２１、凝縮部２２２、蒸気流路２２３および液体流路２２４を備えて構成してある。ここに、冷媒としては、例えば水等のように常温では液体であって、スターリング冷凍機１０の高熱部１２からの高熱で気化されるものが用いられている。
【００２３】
蒸発部２２１は、スターリング冷凍機１０の高熱部１２に熱的に接続してある。この蒸発部２２１では、高熱部１２からの高熱により冷媒が気化されて蒸気になる。凝縮部２２２は、蒸発部２２１から所定の距離だけ離隔した位置に配設してある。この凝縮部２２２では、詳細は後述するが、外部から得た熱により冷媒が凝縮されて凝縮液になる。換言すると、凝縮部２２２の周辺領域は、冷媒が凝縮することによって熱が与えられることになり、加熱される。蒸気流路２２３は、蒸発部２２１と凝縮部２２２とを繋ぐ流路である。この蒸気流路２２３は、蒸発部２２１で気化された冷媒を、蒸発部２２１から凝縮部２２２まで移動させるためのものである。液体流路２２４は、上記蒸気流路２２３とは別個に、蒸発部２２１と凝縮部２２２とを繋ぐ流路である。この液体流路２２４は、凝縮部２２２で凝縮された冷媒を、凝縮部２２２から蒸発部２２１まで移動させるためのものである。蒸気流路２２３と液体流路２２４との配置関係は、蒸気流路２２３が液体流路２２４の上方に位置するようになっている。これは、蒸気流路２２３を通る冷媒の密度の方が、液体流路２２４を通る冷媒の密度よりも小さいためである。このようなヒートパイプは、上述のように、蒸気流路２２３と液体流路２２４とが別個に設けられており、ループ型サーモサイフォン式ヒートパイプと呼ばれるものである。
【００２４】
放出用送風ファン２２５は、凝縮部２２２の周辺領域における所定の個所に配設してある。この放出用送風ファン２２５は、凝縮部２２２で冷媒が凝縮することによって加熱された空気を自動販売機の外部に放出するためのものである。
【００２５】
ブラインタンク２３は、冷却器２１の蒸発部２１２を包囲する態様で該蒸発部２１２に熱的に接続して配設してある。このブラインタンク２３は、上述したように、ブラインと呼ばれる液体を内蔵するものである。ここに、ブラインとしては、例えばエチレングリコール水溶液、塩化カルシウム水溶液、塩化ナトリウム水溶液、塩化マグネシウム水溶液等の凍結温度が例えば零下２０℃以下のもの、好ましくは零下３０℃以下のものが用いられている。従って、このブラインは、スターリング冷凍機１０からの冷熱では凍らない不凍液体である。また、ブラインタンク２３においては、蒸発部２１２で冷媒が気化することにより、その内部にあるブラインが熱を奪われて冷却されることになる。
【００２６】
ブライン送り配管２４は、ブラインタンク２３と、商品収容庫（商品収容部）５ａ，５ｂ，５ｃのそれぞれの内部に配設された庫内熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃとを繋ぐものである。より詳細に説明すると、ブライン送り配管２４は、ブラインタンク２３で冷却されたブラインを庫内熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃまで移動させるためのものである。このブライン送り配管２４は、ブラインタンク２３に接続され、かつ本体キャビネット１の機械室９においてその幅方向に延設された第１送り配管２４１と、この第１送り配管２４１と各庫内熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃとを接続する態様で延設された複数の第２送り配管２４２ａ，２４２ｂ，２４２ｃとを備えてなるものである。
【００２７】
第１送り配管２４１には、ポンプ２４３が配設してある。それぞれの第２送り配管２４２ａ，２４２ｂ，２４２ｃには、送り配管用バルブ（遮断手段）２４４ａ，２４４ｂ，２４４ｃが配設してある。送り配管用バルブ２４４ａ，２４４ｂ，２４４ｃは、それぞれ開閉自在になっており、該送り配管用バルブ２４４ａ，２４４ｂ，２４４ｃが開状態の場合には、庫内熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃとブラインタンク２３との連通状態を保持するものであり、該送り配管用バルブ２４４ａ，２４４ｂ，２４４ｃが閉状態の場合には、該連通状態を遮断するものである。
【００２８】
上記庫内熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃは、ブライン送り配管２４を通じてブラインタンク２３からの冷却されたブラインを利用して商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部の空気（内部雰囲気）を冷却するものである。より詳細に説明すると、庫内熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃは、冷却されたブラインと、商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部の空気とを熱交換させて、冷気を発生させるためのものである。
【００２９】
ブライン戻り配管２５は、庫内熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃと、ブラインタンク２３とを繋ぐものである。より詳細に説明すると、ブライン戻り配管２５は、各庫内熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃにおいて熱交換に供されたブラインをブラインタンク２３まで移動させるためのものである。このブライン戻り配管２５は、ブラインタンク２３に接続され、かつ本体キャビネット１の機械室９においてその幅方向に延設された第１戻り配管２５１と、この第１戻り配管２５１と各庫内熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃとを接続する態様で延設された複数の第２戻り配管２５２ａ，２５２ｂ，２５２ｃとを備えてなるものである。
【００３０】
それぞれの第２戻り配管２５２ａ，２５２ｂ，２５２ｃには、戻り配管用バルブ（遮断手段）２５４ａ，２５４ｂ，２５４ｃが配設してある。戻り配管用バルブ２５４ａ，２５４ｂ，２５４ｃは、それぞれ開閉自在になっており、該戻り配管用バルブ２５４ａ，２５４ｂ，２５４ｃが開状態の場合には、庫内熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃとブラインタンク２３との連通状態を保持するものであり、該戻り配管用バルブ２４４ａ，２４４ｂ，２４４ｃが閉状態の場合には、該連通状態を遮断するものである。
【００３１】
以上のような構成を有する冷却装置２０は、次のようにして商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃに収容された商品Ｗを冷却する。ここでは、送り配管用バルブ２４４ａ，２４４ｂ，２４４ｃおよび戻り配管用バルブ２５４ａ，２５４ｂ，２５４ｃは、ともに開状態になっているものとして説明する。
【００３２】
冷却装置２０の冷却器２１では、スターリング冷凍機１０の冷熱部１１からの冷熱を次のようにしてブラインタンク２３に伝達して、該ブラインタンク２３に内蔵されたブラインを冷却する。冷熱部１１に熱的に接続している凝縮部２１１において急激に冷却されて凝縮液になった冷媒が、その重力により液体流路２１３を通じて蒸発部２１２まで移動する。この蒸発部２１２において、冷媒は、該蒸発部２１２を包囲するブラインタンク２３に内蔵されたブラインの熱により気化して蒸気になる。つまり、ブラインタンク２３に内蔵されたブラインは熱が奪われることになり、これにより、ブラインは冷却される。ところで、蒸発部２１２において気化されて蒸気になった冷媒は、蒸気流路２１４を通じて凝縮部２１１まで移動し、該凝縮部２１１で再び凝縮液になって上記サイクルを繰り返すことになる。
【００３３】
一方、冷却装置２０の放熱器２２では、スターリング冷凍機１０の高熱部１２からの高熱を次のようにして自動販売機の外部に放出する。高熱部１２に熱的に接続している蒸発部２２１において気化されて蒸気になった冷媒が、蒸気流路２２３を通じて凝縮部２２２まで移動する。この凝縮部２２２において、冷媒は、該凝縮部２２２の周辺領域からの熱により冷却されて凝縮液になる。つまり、凝縮部２２２の周辺領域の空気は、冷媒が凝縮することによって熱が与えられて加熱される。そして、加熱された空気は、放出用送風ファン２２５によって自動販売機の外部に放出されることになる。従って、スターリング冷凍機１０の高熱部１２からの高熱は、放熱器２２によって自動販売機の外部に放出される。ところで、凝縮部２２２において冷却されて凝縮液になった冷媒は、液体流路２２４を通じて蒸発部２２１まで移動し、該蒸発部２２１で再び蒸気になって上記サイクルを繰り返すことになる。
【００３４】
ブラインタンク２３において冷却されたブラインは、ポンプ２４３の作用により、ブライン送り配管２４、庫内熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ、ブライン戻り配管２５およびブラインタンク２３を循環する。より詳細に説明すると次のようになる。
【００３５】
冷却されたブラインは、ブライン送り配管２４の第１送り配管２４１および第２送り配管２４２を通じて各庫内熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃまで移動する。各庫内熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃまで移動した冷却されたブラインは、該庫内熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃで、商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部の空気と熱交換を行う。これにより、各庫内熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃは、冷気を発生する。各庫内熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃで発生した冷気は、庫内送風ファンＦにより商品搬出シュータ８の下側から吹き出され、図２中の矢印のように循環することになる。つまり、冷気は、商品収納ラック６に収納された商品群を通過する態様で、より詳しくは、商品収納ラック６に収納された商品群のうち下方にある商品群を通過する態様で移動する。このように冷気が商品群を通過する態様で移動することにより、冷気と商品Ｗとの間で熱交換が行われ、該商品Ｗが冷却されることになる。商品Ｗとの間で熱交換が行われた後は、循環ダクト５６を経て庫内熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃに戻ることになる。
【００３６】
各庫内熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃで熱交換に供されたブラインは、対応する第２戻り配管２５２ａ，２５２ｂ，２５２ｃに進入して、第１戻り配管２５１を通じてブラインタンク２３まで移動する。そして、該ブラインタンク２３において再び冷却され、上述した循環を繰り返す。
【００３７】
このように、商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの外部にあるブラインタンク２３に内蔵されたブラインを、各商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部にある各庫内熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃとの間で循環させることにより、各商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部における空気の温度を例えば０℃に保持することができ、これにより、商品Ｗを販売適温となる例えば５℃にすることができる。
【００３８】
また、商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃのいずれかに収容された商品Ｗを加熱する場合には、冷却装置２０は、次のようにして商品Ｗの加熱に供することができる。以下においては、商品収容庫５ｃに収容された商品Ｗを加熱対象商品として説明する。
【００３９】
冷却装置２０を次のような状態にする。商品収容庫５ｃの内部にある庫内熱交換器２６ｃに接続された第２送り配管２４２ｃの送り配管用バルブ２４４ｃを閉状態にする。これにより、ブライン送り配管２４を通じての庫内熱交換器２６ｃとブラインタンク２３との連通状態を遮断することになる。また、同様に、第２戻り配管２５２ｃの戻り配管用バルブ２５４ｃを閉状態にする。これにより、ブライン戻り配管２５を通じての庫内熱交換器２６ｃとブラインタンク２３との連通状態を遮断することになる。
【００４０】
このような状態の冷却装置２０においては、庫内熱交換器２６ｃとブラインタンク２３とが連通していないため、ブラインタンク２３で冷却されたブラインが該庫内熱交換器２６ｃまで移動することがない。そして、商品収容庫５ｃの内部のヒータＨをオンにするとともに、庫内送風ファンＦを駆動させる。これにより、ヒータＨに加熱された空気は、庫内送風ファンＦの作用により商品搬出シュータ８の下側から吹き出され、図２中の矢印と同じように循環する。より詳細に説明すると次のようになる。加熱された空気は、商品収納ラック６に収納された商品群のうち下方にある商品群を通過する態様で移動する。
【００４１】
加熱された空気が商品群を通過する態様で移動することにより、加熱された空気と商品Ｗとの間で熱交換が行われ、該商品Ｗが加熱されることになる。商品Ｗとの間で熱交換が行われた後は、循環ダクト５６を経てヒータＨに戻る。そして、該ヒータＨに再び加熱され、上述した移動を繰り返して循環することになる。
【００４２】
このように、加熱された空気が商品収容庫５ｃの内部を循環するようヒータＨをオンにするとともに、庫内送風ファンＦを断続的に駆動させることにより、商品Ｗの温度を販売適温（例えば５５℃）にすることができる。
【００４３】
上記冷却装置２０を総括して説明すると、ブラインタンク２３、ブライン送り配管２４、ブライン戻り配管２５、庫内熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃおよびポンプ２４３が、商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部と外部との間で作動流体であるブラインを循環させる流体循環手段を構成している。また、冷却器２１およびブラインタンク２３が、スターリング冷凍機１０からの冷熱を利用してブラインを冷却する第１冷却手段を構成している。更に、庫内熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃが、冷却されたブラインによって商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部の内部雰囲気である空気を冷却する第２冷却手段を構成している。
【００４４】
以上のような本発明の実施の形態１に係る冷却装置２０によれば、ブラインタンク２３において冷却器２１によって伝達されたスターリング冷凍機１０の冷熱でブラインを冷却し、この冷却されたブラインをブラインタンク２３と庫内熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃとの間で循環させることにより、該庫内熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃが商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部の空気を冷却するので、かかる冷却された空気で商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部にある商品Ｗを冷却することができる。従って、スターリング冷凍機１０の冷熱部１１からの冷熱を利用して商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部に収容された商品Ｗを良好に冷却することができる。
【００４５】
また、上記冷却装置２０によれば、放熱器２２がスターリング冷凍機１０の高熱部１２からの高熱を自動販売機の外部に放出するので、自動販売機（本体キャビネット１）の内部において、スターリング冷凍機１０の冷熱部１１からの冷熱が前記高熱により緩和されてしまう虞れがない。従って、スターリング冷凍機１０の冷熱部１１からの冷熱を有効に利用することができる。
【００４６】
更に、上記冷却装置２０によれば、送り配管用バルブ２４４ａ，２４４ｂ，２４４ｃおよび戻り配管用バルブ２５４ａ，２５４ｂ，２５４ｃを必要に応じて閉状態にすることにより、庫内熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃと、ブラインタンク２３との連通状態を遮断することができる。そのため、ブラインタンク２３で冷却されたブラインを所定の庫内熱交換器との間で循環させることがない。従って、そのような所定の商品収容庫の内部にある商品ＷをヒータＨで加熱することができ、商品Ｗの加熱に供することができる。よって、上記冷却装置２０を備えた自動販売機では、商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃ毎に商品Ｗの冷却と加熱とを同時に行うことができる。
【００４７】
＜実施の形態２＞
図３は、本発明の実施の形態２に係る冷却装置が適用された自動販売機の正面断面図であり、図４は、図３に示した自動販売機の側断面図である。尚、以下において、図５および図６に示した自動販売機と同一の構成を有するものには、同一の符号を付してその説明を省略する。また、上述の実施の形態１に係る冷却装置２０と同一の構成を有するものについても、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４８】
図３および図４において、自動販売機は、スターリング冷凍機１０と、冷却装置３０とを備えている。冷却装置３０は、上述の冷却装置２０と比して、庫内熱交換器２６ａ，２６ｂ，２６ｃの代わりに、蛇行配管３６ａ，３６ｂ，３６ｃを備えてなるものである。
【００４９】
蛇行配管３６ａ，３６ｂ，３６ｃは、それぞれ商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部に配設してある。これら蛇行配管３６ａ，３６ｂ，３６ｃは、それぞれの一端部がブライン送り配管２４の対応する第２送り配管２４２ａ，２４２ｂ，２４２ｃに接続してあり、それぞれの他端部がブライン戻り配管２５の対応する第２戻り配管２５２ａ，２５２ｂ，２５２ｃに接続してある。つまり、蛇行配管３６ａ，３６ｂ，３６ｃは、ブライン送り配管２４からブライン戻り配管２５に向かってブラインを移動させるものである。
【００５０】
この蛇行配管３６ａ，３６ｂ，３６ｃには、その中央領域に蛇行部３６１ａ，３６１ｂ，３６１ｃが形成してある。蛇行部３６１ａ，３６１ｂ，３６１ｃは、例えば前後方向に４つ並んだ商品収納ラック６の最下部にある商品Ｗにそれぞれ接する態様で設けてある。より詳細に説明すると次のようになる。蛇行部３６１ａ，３６１ｂ，３６１ｃは、各商品収納ラック６の最下部にある商品Ｗ同士の間を進入して商品Ｗに接する態様で設けてある。これにより、各商品収納ラック６の最下部にある商品Ｗと、蛇行配管３６ａ，３６ｂ，３６ｃの内部を移動するブラインとは、熱的に接続することになる。
【００５１】
以上のような構成を有する冷却装置３０は、次のようにして商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃに収容された商品Ｗを冷却する。ここでは、送り配管用バルブ２４４ａ，２４４ｂ，２４４ｃおよび戻り配管用バルブ２５４ａ，２５４ｂ，２５４ｃは、ともに開状態になっているものとして説明する。
【００５２】
冷却装置３０のブラインタンク２３においては、内蔵されたブラインが冷却器２１から伝達された冷熱により冷却される。この冷却されたブラインは、図４中の矢印で示したように、ポンプ２４３の作用により、ブライン送り配管２４、蛇行配管３６ａ，３６ｂ，３６ｃ、ブライン戻り配管２５およびブラインタンク２３を循環する。より詳細に説明すると次のようになる。
【００５３】
冷却されたブラインは、ブライン送り配管２４を通じて各蛇行配管３６ａ，３６ｂ，３６ｃまで移動し、各蛇行配管３６ａ，３６ｂ，３６ｃの蛇行部３６１ａ，３６１ｂ，３６１ｃにおいて、各商品収納ラック６の最下部にある商品Ｗと熱交換を行う。これにより、該商品Ｗは冷却されることになる。商品Ｗとの間で熱交換が行われた後は、ブライン戻り配管２５を通じてブラインタンク２３まで移動する。そして、該ブラインタンク２３において再び冷却され、上述した循環を繰り返す。
【００５４】
また、上記冷却装置３０は、商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃのいずれかに収容された商品Ｗを加熱する場合には、次のようにして商品Ｗの加熱に供することができる。以下においては、商品収容庫５ｃに収容された商品Ｗを加熱対象商品として説明する。
【００５５】
冷却装置３０は、上述の実施の形態１に係る冷却装置２０と同様に、商品収容庫５ｃの内部にある蛇行配管３６ｃに接続された第２送り配管２４２ｃの送り配管用バルブ２４４ｃを閉状態にするとともに、第２戻り配管２５２ｃの戻り配管用バルブ２５４ｃを閉状態にする。
【００５６】
そのような状態の冷却装置３０においては、蛇行配管３６ｃとブラインタンク２３とが連通していないため、ブラインタンク２３で冷却されたブラインが該蛇行配管３６ｃまで移動することがない。そして、商品収容庫５ｃの内部のヒータＨをオンにするとともに、庫内送風ファンＦを駆動させる。これにより、ヒータＨに加熱された空気は、庫内送風ファンＦの作用により商品搬出シュータ８の下側から吹き出され、図４中の矢印と同じように循環する。より詳細に説明すると次のようになる。
【００５７】
加熱された空気は、商品収納ラック６に収納された商品群のうち下方にある商品群を通過する態様で移動する。このように加熱された空気が商品群を通過する態様で移動することにより、加熱された空気と商品Ｗとの間で熱交換が行われ、該商品Ｗが加熱されることになる。商品Ｗとの間で熱交換が行われた後は、循環ダクト５６を経てヒータＨに戻る。そして、該ヒータＨに再び加熱され、上述した移動を繰り返して循環することになる。
【００５８】
このように、加熱された空気が商品収容庫５ｃの内部を循環するようヒータＨをオンにするとともに、庫内送風ファンＦを断続的に駆動させることにより、商品Ｗの温度を販売適温（例えば５５℃）にすることができる。
【００５９】
以上のような本発明の実施の形態２に係る冷却装置３０によれば、ブラインタンク２３で冷却されたブラインを、蛇行配管３６ａ，３６ｂ，３６ｃの蛇行部３６１ａ，３６１ｂ，３６１ｃにおいて該ブラインと熱的に接続する商品Ｗ（商品収納ラック６の最下部にある商品Ｗ）と熱交換させることができ、該商品Ｗを冷却することができる。つまり、冷却装置３０によれば、ブラインと熱的に接続した商品Ｗだけを冷却することができるため、冷却対象商品を限定することができ、冷却負荷を低減することができる。従って、冷却を要する商品Ｗの冷却時間の短縮化を図ることができる。
【００６０】
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、例えば、ポンプの配設個所は、ブライン送り配管に限定されず、ブライン戻り配管に設けても良い。また、上述の実施の形態１および実施の形態２に係る冷却装置２０，３０では、冷却器２１および放熱器２２において、ループ型サーモサイフォン式ヒートパイプを用いていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、熱交換用フィン等を用いても良い。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、流体循環手段が商品収容部の内部と外部との間で作動流体を循環させ、第１冷却手段がスターリング冷凍機からの冷熱を利用して作動流体を冷却し、第２冷却手段が第１冷却手段によって冷却された作動流体によって商品収容部の内部雰囲気を冷却するので、スターリング冷凍機からの冷熱を利用して商品収容部の内部に収容された商品を良好に冷却することができる。
【００６２】
また、請求項２に記載の発明によれば、流体循環手段が商品収容部の内部と外部との間で作動流体を循環させ、冷却手段がスターリング冷凍機からの冷熱を利用して作動流体を冷却し、更に流体循環手段は、冷却手段によって冷却された作動流体を商品に熱的に接続させる態様で循環させるので、冷却対象商品を限定することができ、冷却負荷を低減することができる。従って、冷却を要する商品の冷却時間の短縮化を図ることができる。
【００６３】
また、請求項３に記載の発明によれば、遮断手段が、商品収容部の内部と外部との間における作動流体の移動を遮断するので、所定の商品収容部の内部と外部との間で作動流体を循環させることはない。従って、そのような所定の商品収容部の内部にある商品を例えばヒータで加熱することができ、商品の加熱に供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る冷却装置が適用された自動販売機の正面断面図である。
【図２】図１に示した自動販売機の側断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る冷却装置が適用された自動販売機の正面断面図である。
【図４】図３に示した自動販売機の側断面図である。
【図５】一般的な自動販売機を示した正面断面図である。
【図６】図５に示した自動販売機の側断面図である。
【符号の説明】
１０      スターリング冷凍機
１１      冷熱部
１２      高熱部
２０，３０，４０      冷却装置
２１      冷却器
２１１      凝縮部
２１２      蒸発部
２１３      液体流路
２１４      蒸気流路
２２      放熱器
２２１      蒸発部
２２２      凝縮部
２２３      蒸気流路
２２４      液体流路
２２５      放出用送風ファン
２３      ブラインタンク
２４      ブライン送り配管
２４１      第１送り配管
２４２ａ，２４２ｂ，２４２ｃ      第２送り配管
２４３      ポンプ
２４４ａ，２４４ｂ，２４４ｃ      送り配管用バルブ
２５      ブライン戻り配管
２５１      第１戻り配管
２５２      第２戻り配管
２５４ａ，２５４ｂ，２５４ｃ      戻り配管用バルブ
２６ａ，２６ｂ，２６ｃ      庫内熱交換器
３６ａ，３６ｂ，３６ｃ      蛇行配管
３６１ａ，３６１ｂ，３６１ｃ      蛇行部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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