(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
商品を貯蔵する商品収納コラムを有した複数の貯蔵庫の下方に、前記貯蔵庫内を冷却する冷却システムを収納した機械室を備えた自動販売機において、漏洩した冷媒を検知する漏洩検知センサを前記機械室内の庫外熱交換器の前面上部の位置で、前記漏洩検知センサと前記庫外熱交換器との間に空間部を形成して設置すると共に、前記貯蔵庫内で漏洩した冷媒を前記漏洩検知センサで検知できるように前記貯蔵庫内と前記機械室内とを導管で連通させたことを特徴とした自動販売機。
【請求項２】
漏洩検知センサは、機械室内に１つ配置され、各貯蔵庫内から前記漏洩検知センサに配管される導管の長さが短くなるように、前記漏洩検知センサを前記各貯蔵庫のほぼ中央に配置したことを特徴とする請求項１に記載の自動販売機。
【請求項３】
各貯蔵庫内から漏洩検知センサに配管された各導管は、それぞれ独立した配管となって構成されてい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。
【請求項４】
冷媒は可燃性冷媒であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の自動販売機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、缶飲料などの商品を冷却あるいは加温して販売する自動販売機において、冷却あるいは加温システムに使用する炭化水素冷媒が庫内に漏洩した場合に、冷媒漏洩を検知する自動販売機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、オゾン層保護および地球温暖化防止の観点から、イソブタンやプロパンなどの炭化水素からなる自然冷媒を使用した冷却システムが望まれている。自動販売機などの冷却貯蔵庫において、可燃性のある炭化水素を冷媒として使用する際には、防爆対応した電気部品などが用いられるが、さらに安全を高めるために、冷媒の漏洩を検知して冷却器を遮断することによって、漏洩量を抑制するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、図面を参照しながら従来の自動販売機を説明する。
【０００４】
図６は従来の自動販売機の前から見た内部構成を示す概略図である。
【０００５】
図６において、自動販売機本体１内に断熱構造の複数の貯蔵庫２を備え、各貯蔵庫２の下方には機械室４が配置されている。各貯蔵庫２内には、蒸発器５、庫内ファン６がそれぞれ設けられ、各蒸発器５は冷凍回路に接続されている。機械室４には、冷凍回路を構成する圧縮機７、凝縮器８が配置され、圧縮機７の吐出側には凝縮器８の一端側が接続されている。さらに、凝縮器８の他端側は膨張弁９を介して第２の電磁弁１１の一端側にそれぞれ接続されている。
【０００６】
貯蔵庫２内には、それぞれ商品収納コラム３が設置されている。また、貯蔵庫２は冷媒漏洩検知センサ１２をそれぞれ蒸発器５の空気の下流側に有している。機械室４内の冷媒漏洩検知センサ１２は室内を流通する空気の圧縮機７及び凝縮器８の下流側に配置され、冷媒を検知すると制御部に検知信号を出力されるようになっている。
【０００７】
また、前記自動販売機は冷媒漏洩検知センサ１２の検知信号に基づいて冷凍回路の第１の電磁弁１０及び圧縮機７をそれぞれ制御する制御部を備えている。制御部は、冷媒漏洩検知センサ１２の検知信号が出力されると、各第１の電磁弁１０と第２の電磁弁１１とを閉鎖させて冷凍回路を複数に遮断するようになっている。
【０００８】
以上のように構成された自動販売機について、以下にその動作を説明する。
【０００９】
貯蔵庫２内で冷凍回路から冷媒が漏洩した場合、蒸発器５の下流側に配置した冷媒漏洩検知センサ１２が漏洩を検知して、検知信号を制御部へと出力する。制御部は検知信号が出力されると、第１の電磁弁１０および第２の電磁弁１１を閉鎖して、冷凍回路を複数に遮断する。このことによって、冷媒が漏洩した際の漏洩量を最小限にすることができる。
【特許文献１】特開２００３−１７８３６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、自動販売機において貯蔵庫２は冷却だけでなく加温される場合もあり、貯蔵庫２内に漏洩検知センサ１２を配置することで、高温の環境下におかれることによってセンサが劣化するといった課題があった。また、自動販売機の貯蔵庫２内で断熱材の固定などに用いるシール剤から発生するガスによって冷媒漏洩検知センサ１２が被毒することで性能が低下するといった課題があった。また、各貯蔵庫２内に冷媒漏洩検知センサ１２を配置することで貯蔵庫２の数と同じだけの冷媒漏洩検知センサ１２が必要となり、コストが高くなるといった課題もある。
【００１１】
本発明は、従来の課題を解決するもので、より低コストでの冷媒漏洩検知と漏洩検知センサの劣化防止を可能にする自動販売機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の自動販売機は、貯蔵庫の下方の機械室内に冷媒の漏洩検知センサを、庫外熱交換器の前面上部の位置で、前記漏洩検知センサと前記庫外熱交換器との間に空間部を形成して設置すると共に、前記貯蔵庫内で漏洩した冷媒を前記漏洩検知センサで検知できるように前記貯蔵庫内と前記機械室内とを導管で連通させたのである。
【００１３】
これによって、漏洩検知センサを貯蔵庫内に配置することなく、また１つの漏洩検知センサにて全ての貯蔵庫の冷媒漏洩を検知することができ、より低コストでの冷媒漏洩検知と漏洩検知センサの劣化防止を可能にする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の自動販売機は、１個の冷媒漏洩検知センサで全ての貯蔵庫における冷媒漏洩を検知すると共に、漏洩検知センサの劣化を防止することができ、冷媒漏洩時でも安全を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の請求項１に記載の発明は、商品を貯蔵する商品収納コラムを有した複数の貯蔵庫の下方に、前記貯蔵庫内を冷却する冷却システムを収納した機械室を備えた自動販売機において、漏洩した冷媒を検知する漏洩検知センサを前記機械室内の庫外熱交換器の前面上部の位置で、前記漏洩検知センサと前記庫外熱交換器との間に空間部を形成して設置すると共に、前記貯蔵庫内で漏洩した冷媒を前記漏洩検知センサで検知できるように前記貯蔵庫内と前記機械室内とを導管で連通させたものであり、貯蔵庫内で冷媒が漏洩した時、冷媒は貯蔵庫内と機械室内とを連通する導管を通り、機械室内に設置した漏洩検知センサで検知するので、庫外に設置した漏洩検知センサで冷媒漏洩を検知することができ、貯蔵庫内に漏洩検知センサを配置した場合、約５０〜６０℃の庫内加温の高温度環境下で生じる、または庫内にて発生するガスによって被毒するなどの理由による漏洩検知センサの劣化を防止することができる。また、漏洩検知センサを、庫外熱交換器の前面上部の位置で、前記漏洩検知センサと前記庫外熱交換器との間に空間部を形成して設置したので、熱交換器の熱交換性能の妨げになるのを防止しながら漏洩冷媒を検知できる。
【００１６】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、漏洩検知センサが、機械室内に１つ配置され、各貯蔵庫内から前記漏洩検知センサに配管される導管の長さが短くなるように、前記漏洩検知センサを前記各貯蔵庫のほぼ中央に配置したものであり、より早く、確実に各貯蔵庫内から庫外の漏洩検知センサへと冷媒を導くことができ、冷媒が漏洩してから検知するまでの時間を短縮できる。
【００１８】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、各貯蔵庫内から漏洩検知センサに配管された各導管が、それぞれ独立した配管となって構成されているものであり、各導管同士は途中で冷媒通路が繋がっていないので、逆流によって他の貯蔵庫内へ漏洩冷媒が侵入するのを防止することができる。
【００１９】
本発明の請求項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おいて、冷媒が可燃性冷媒であるものであり、可燃性冷媒は空気より比重が大きいという物性を利用して、庫内で漏れた可燃性冷媒を下方の機械室に効率よく導くことができる。
【００２０】
以下、本発明による自動販売機の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における自動販売機を左右に切断して左側の切断面を右から見た場合の縦断面図である。図２は同実施の形態の自動販売機を上下に切断して下側の切断面を上から見た場合の平面断面図である。図３は同実施の形態の自動販売機から外扉と内扉を外した状態の自動販売機本体の正面図である。図４は同実施の形態の自動販売機の機械室内の漏洩検知センサとその周辺部を示す要部斜視図である。図５は図１の自動販売機の前方下部を示す要部縦断面図である。
【００２２】
図において、自動販売機本体２１の前面には、サンプル商品を展示し、金銭授受や商品搬出を行う外扉２２が開閉自在に配置され、自動販売機本体２１の内部には飲料缶などの商品を貯蔵する貯蔵庫２３がある。貯蔵庫２３と自動販売機本体２１との間で、貯蔵庫２３の周囲にはウレタン発泡材などからなる断熱壁として背面パネル２４、上面パネル２５、下面パネル２６を配置している。
【００２３】
貯蔵庫２３の前面の断熱壁として、上下に分割された上部内扉２７と下部内扉２８とを備え、貯蔵庫２３の前面をそれぞれ独立して開閉自在に構成されている。また下部内扉２８には庫内と連通する商品搬出口２９が設けられている。
【００２４】
また外扉２２には商品取出し口３０が備えられ、商品搬出口２９の前方に配置している。貯蔵庫２３内の上部には吊り下げ金具３２を配置し、缶飲料などの商品を収納する複数の商品収納コラム３３，３４，３５を吊り下げることですべての商品を収納している。そして商品販売時には商品収納コラム３３〜３５の下方に配置し、商品搬出口２９に向かって傾斜配置したシュート３１上を商品が転がって商品搬出口２９を通って商品取出し口３０に至り、利用者は搬出された商品を受け取る。
【００２５】
商品収納コラム３３〜３５の下方で、シュート３１に区画されて冷却加温室５０があり、冷却加温室５０には電気ヒータ３６、庫内ファン３７、室内熱交換器３８を設置している。具体的には貯蔵庫２３の後方から前方に向かって室内熱交換器３８、庫内ファン３７、電気ヒータ３６の順にほぼ直線上に配置している。また貯蔵庫２３の下方には下面パネル２６によって区画された機械室５１が配置され、内部には圧縮機３９、機械室ファン４０、庫外熱交換器４１、膨張手段（図示せず）等からなる冷却システムが備えられている。
【００２６】
そして圧縮機の運転により、貯蔵庫２３内の室内熱交換器３８が冷却され、庫内ファン３７で冷気が商品に伝わることで商品は冷却される。商品の冷却は約３℃に設定されている。また電気ヒータへの通電や冷媒回路の切替えにより室内熱交換器３８を放熱器として使用することで貯蔵庫２３を加温することができ、加温時は約５５℃に商品を加温維持されている。
【００２７】
このような冷却加温システムの冷媒としては、オゾン破壊係数が０で、地球温暖化係数が小さく環境への影響が極めて少ない可燃性冷媒であるイソブタンを使用している。また、機械室ファン４０は冷却加温システムの冷媒が機械室５１内で漏洩した際に備えて常時連続運転としている。
【００２８】
また、外扉２２の後方に配置された機械室５１内は前方から順に庫外熱交換器４１、機械室ファン４０、圧縮機３９が配置されており、機械室ファン４０の運転によって、機械室ファン４０の吸込み側（風上側）に配置した庫外熱交換器４１を熱交換した空気を、機械室ファン４０の吐出側（風下側）に配置した圧縮機３９や図示しない蒸発皿に吐出することで冷却システムの効率や除霜水の蒸発性能を向上させている。
【００２９】
そして貯蔵庫２３の最下部には導管４２を備え、機械室５１に設けた漏洩検知センサ４３と連結している。導管４２は、銅管、鉄管、ステンレス管、樹脂からなるホースなどを使用できるが、冷媒通路部がつぶれないような配慮が必要である。
【００３０】
本実施の形態では、貯蔵庫２３内で漏洩した冷媒（イソブタン）を漏洩検知センサ４３で検知できるように貯蔵庫２３内と機械室５１内とを導管４２で連通させたのである。
【００３１】
本実施の形態の場合は、樹脂製の導管４２を使用している。導管４２の内径はより大きいほうが吸入抵抗が小さくなり、漏洩冷媒の検知がしやすくなり良いが、機械室５１と冷却加温室５０を接続する冷却システムの配管や電気配線と一緒に配線、配管処理されるので、導管４２の大きさには制限がある。具体的には下面パネル２６の前面に形成された切欠き部内を通る寸法になっているので、内径３〜５ｍｍ程度の導管４２を使用している。
【００３２】
そして導管４２は電気ヒータ３６の前方に、すなわち内扉２８と電気ヒータ２８の間に、始点となる開口部が来るように配置され、内扉２８内を貫通せず、下面パネル２６と内扉２８との間を通って、下方の機械室５１方向へ導管４２を構成している。そして機械室５１の庫外熱交換器４１に取付けられた冷媒の漏洩検知センサ４３に終点が連結されている。
【００３３】
漏洩検知センサ４３について説明する。漏洩検知センサ４３は、庫外熱交換器４１の上面を覆う熱交換器ガード部４１ａまたは、配管のＵ字曲げ部に取付けられたエンドプレート部４１ｂにスポット溶接等で取付けられたＬ字型の基板部４３ａに、漏洩検知センサ部４３ｂを固定し、漏洩検知センサ部４３ｂの全面を覆うように樹脂製のカバー部４３ｃで覆っている。
【００３４】
そしてカバー部４３ｃの上面にカバー孔部が導管４２の数だけ形成されており、カバー孔部に導管４２が挿入されている。また貯蔵庫２３内は区画壁２３ａによって左右方向に複数室に断熱区画されており、導管４２は各室の数に対応して複数個設けられている。そして区画壁２３ａによって左右に区画された複数の貯蔵庫２３のそれぞれに冷却加温室５０が備えられている。
【００３５】
本実施の形態の場合、３室なので導管４２は各貯蔵庫２３の前方下部に３本備えられている。図１、図２に示すように導管４２の長さが各貯蔵庫２３とも短くなるように、漏洩検知センサ４３を各貯蔵庫２３のほぼ中央で庫外熱交換器４１の前面上部の位置に設置している。すなわち１個の漏洩検知センサ４３で複数の貯蔵庫２３の漏洩に対応できる構造としている。
【００３６】
また、各導管４２は、他の導管４２と冷媒通路が内部で繋がらずに、それぞれ独立した配管として構成されているので、一方の貯蔵庫２３内で漏れた冷媒が導管内を通るとき、漏洩検知センサ部４３に冷媒がすべて導かれず、一部の漏れた冷媒が他の貯蔵庫の導管４２に逆流するのを防止することができる。
【００３７】
図３、図５のように庫外熱交換器４１の前面上部隅に配置し、また庫外熱交換器４１のフィン４１ａに漏洩検知センサ４３の基板部４３ａが接触しないように空間部１００を間に形成してスポット溶接で固定されているので、機械室ファン４０によって庫外熱交換器４１に吸込まれる外気は空間部１００を通って漏洩検知センサ４３に対面する庫外熱交換器４１の部分を通過して機械室ファン４０に吸込まれるので、漏洩検知センサ４３を庫外熱交換器４１の前面に取付けたことによる熱交換性能の低下を阻止できる。
【００３８】
また図２、図４のように右室または左室から導かれる導管４２は中室の導管４２とはそれぞれ独立した導管４２で漏洩検知センサ４３に導入され、配管途中で、内扉２８内を貫通するものではなく、どの導管４２も区画壁２３ａと内扉２８の間に形成された冷却システムの配管を引き回すための空隙部を使って構成しているため、断熱区画する壁に新たに孔をあけることなく構成できるので断熱性能を維持することができる。この空隙部の周囲はウレタンフォームや軟質性樹脂部材などで庫外の外気が侵入しないように断熱されている。
【００３９】
また、可燃性冷媒であるイソブタンは空気よりも比重が重いので導管４２よりも低い位置に漏洩検知センサ４３を備えている。
【００４０】
また、商品取出し口３０の下面には開口部３０ａがあり、開口部３０ａを通して機械室５１に連通している。
【００４１】
また図において、貯蔵庫２３の下方の断熱壁である下面パネル２６には、開放孔４５を備え、万が一の冷媒漏洩時には開放し外気導入もしくは冷媒を外部へ逃がすことができるようにしている。開放孔４５は各貯蔵庫２３にそれぞれ備え、これらは開放ダンパ４６にて通常は閉じてシール・断熱されており、冷媒漏洩を検知した場合に開放ダンパ４６を開放するように構成されている。
【００４２】
ここで開放孔は下面パネル２６に設けているが、これは冷媒であるイソブタンの比重が約２であり下方に溜まりやすいために庫内ファン３７が停止中でも冷媒を外部へ逃がすことができるからである。一方庫内ファン３７が動作中に冷媒が漏洩した場合でも庫内ファン３７の吸込み側となり、開放孔４５から外気を導入し商品搬出口２９から冷媒を外部へ放出することができる。
【００４３】
ここで、貯蔵庫２３の内外に設置された電気部品は、自販機工業会自主基準（ＪＶＭＡ  ２Ｂ００１、附属書２「冷却ユニットの安全」）に示した要件を満足するように、防爆構造を有している。この防爆構造は、冷却加温システムから冷媒が漏洩した場合に電気部品が着火源とならないようにするものであり、漏洩した冷媒を拡散する構造や表面温度を低く抑える構造、火炎が外部に伝播しない簡易防爆構造などを含む。
【００４４】
以上のように構成された実施の形態１の自動販売機について、以下にその動作を説明する。
【００４５】
貯蔵庫２３内の商品を冷却あるいは加温する場合は、冷却システムあるいは冷却加温システムを稼動して庫内ファン３７を運転して商品を所定の温度となるように制御している。しかし、夜間の販売が少ない場合は、省エネのため冷却システムや庫内ファン３７をタイマーで一時停止させる場合もある。
【００４６】
また、夏場の消費電力量がピークとなる昼間にピークカット運転として、冷却システムや庫内ファン３７を一時停止させる場合もある。
【００４７】
つまり、庫内ファン３７は運転している場合だけでなく、停止している場合もある。冷却加温室５０内に配置された庫内熱交換器３８あるいは冷却加温システムの配管などが破損して冷媒が漏洩すると、庫内ファン３７が停止している場合は、イソブタンの比重は空気よりも重いために、貯蔵庫２３の下部、すなわち冷却加温室５０の底部を這うようにして拡散する。そして漏洩冷媒は冷却加温室５０の前方の下部から導管４２を通ってセンサ収納部４４へと流出し漏洩検知センサ４３が漏洩を検知する。
【００４８】
一方、庫内ファン３７が運転中に冷媒が漏洩すると、イソブタンは貯蔵庫２３で攪拌されるが攪拌された冷媒は同様に冷却加温室５０の前方の下部から導管４２を通ってセンサ収納部４４へと導かれ漏洩検知センサ４３が漏洩を検知する。導管４２を短くして管内抵抗を少なくしているので冷媒の漏洩をより早く確実に検知することができる。また、貯蔵庫２３の下方である機械室５１に漏洩検知センサ４３を備えたので、庫内ファン３７のＯＮ／ＯＦＦに関わらず、貯蔵庫２３内の冷媒漏洩を庫外で検知することができる。
【００４９】
漏洩検知センサ４３が冷媒漏洩を検知すると、開放ダンパ４６を開放し開放孔４５で各貯蔵庫２３は外気導入または外部への放出ができるようになる。つまり、庫内ファン３７が運転中は外気導入し冷媒濃度を低下させながら、商品搬出口２９などから外部へ徐々に排出する。商品搬出口２９から外部へ排出された冷媒は、機械室ファン４０により商品取出し口３０の下面に設けた開口部３０ａを通して機械室５１引き込まれ、さらにガス濃度が低下し安全なガス濃度の状態で背面に設けた通気孔５１ａから外部へと排出される。
【００５０】
庫内ファン３７が停止中の場合は、開放孔４５が開放されると比重が高い冷媒は開放孔４５から直接外部へ放出されることになるが、機械室ファン４０により一気に拡散され濃度が低下し安全なガス濃度の状態で背面に設けた通気孔５１ａから外部へと排出される。
【００５１】
また、導管４２で各貯蔵庫２３と漏洩検知センサ４３近傍とを連通することで、貯蔵庫２３外に設けた１個の漏洩検知センサ４３で全ての貯蔵庫２３での冷媒漏洩を検知することができるので、各貯蔵庫２３に漏洩検知センサ４３を配置するよりもより低コストで冷媒漏洩検知ができると共に、約５０℃〜６０℃に加温された貯蔵庫２３内の下方に漏洩検知センサ４３を配置することによっておこる漏洩検知センサ４３の劣化や、貯蔵庫２３内で庫内の背面パネル２４や上面パネル２５、下面パネル２６の固定に用いているシリコン系のシール剤による被毒での漏洩検知センサ４３の劣化を防止することができる。
【００５２】
また、漏洩検知センサ２３が冷媒漏洩を検知した後に、開放ダンパ４６を開放し開放孔４５を開放することで庫内ファン運転中は貯蔵庫２３内の圧力が上昇して、庫内に滞留する冷媒を商品排出口２９などから貯蔵庫２３外へと排出し、庫内の空気を連続的に置換することで漏洩した冷媒の濃度をすばやく可燃下限濃度以下に抑えて安全性を高めることができる。庫内ファン停止中も開放孔４５を開放することで直接外部へ放出されることになり機械室ファン４０により一気に漏洩した冷媒の濃度をすばやく可燃下限濃度以下に抑えて安全性を高めることができる。
【００５３】
また、本実施の形態においては、貯蔵庫２３外に配置された冷却加温システムの配管などが破損して冷媒が漏洩した場合に備えて、機械室ファン４０を常時連続運転としたが、漏洩検知センサ４３が冷媒漏洩を検知した場合のみ機械室ファン４０を運転してもよい。
【００５４】
また、本実施の形態においてはヒータ３６を用いて貯蔵庫２３を加温する構成としたが、冷却システムの冷媒流路を切替えて、貯蔵庫２３内の庫内熱交換器３８を放熱器として作用させ、庫外熱交換器４１を蒸発器として作用させ、凝縮の廃熱で貯蔵庫２３を加温する構成（ヒートポンプ方式）としてもよく、加温時に庫内熱交換器３８で冷媒が漏洩した場合でも、上記のように、漏洩検知センサ４３で漏洩した冷媒をより早く検知できるので、同様の効果が期待できる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上のように、本発明にかかる自動販売機は、貯蔵庫下方から導管で機械室の漏洩検知センサまで連通することで、貯蔵庫内部で冷媒が漏洩した際に、貯蔵庫の外部に配置した漏洩検知センサで貯蔵庫内部での冷媒漏洩をより早く検知することができるので、可燃性冷媒を使用したショーケースや業務用冷凍冷蔵庫などの冷蔵あるいは冷凍機器における冷媒漏洩検知にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施の形態１における自動販売機を左右に切断した場合の縦断面図
【図２】同実施の形態の自動販売機を上下に切断した場合の平面断面図
【図３】同実施の形態の自動販売機の自動販売機本体の正面図
【図４】同実施の形態の自動販売機の機械室内を示す要部斜視図
【図５】図１の要部縦断面図
【図６】従来の自動販売機の前から見た内部構成を示す概略図
【符号の説明】
【００５７】
２３  貯蔵庫
３３，３４，３５  商品収納コラム
４１  庫外熱交換器
４２  導管
４３  漏洩検知センサ
５１  機械室
１００  空間部
【図３】
0005176469.tif 000002
【図５】
0005176469.tif 000003
【図１】
0005176469.tif 000004
【図２】
0005176469.tif 000005
【図４】
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【図６】
0005176469.tif 000007