(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱筐体として形成された本体キャビネットの庫内が断熱仕切板により少なくとも二つの商品収納室に区分され、その一方をコールド専用室、他方をホット／コールド兼用室とし、前記商品収納室に設置された熱交換器と庫外に設置された凝縮器および圧縮機により冷凍サイクルを構成してなる自動販売機において、前記庫外凝縮器を構成する伝熱管から引き出して形成されるとともに熱交換プレートを有する一次回路と、液冷媒が封入されるとともに前記一次回路の熱交換プレートと熱交換して受熱する熱交換プレートを有する受熱部および当該受熱部で気化した高温冷媒ガスをホット／コールド兼用室に対応する本体キャビネットの外部に導いて放熱する熱交換プレートを有する放熱部を備えた二次回路とからなり、前記庫外凝縮器の排熱をホット／コールド兼用室に対応する本体キャビネットの外壁に伝熱する伝熱手段を設け、前記ホット／コールド兼用室をホット運転する際に当該伝熱手段により前記ホット／コールド兼用室の庫内と本体キャビネットの外壁との温度差を小さくするようにしたことを特徴とする自動販売機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、缶入り飲料などの商品を加熱（ホット），冷却（コールド）状態に保存して販売する自動販売機であって、断熱筐体として形成された本体キャビネットの庫内が断熱仕切板により少なくとも二室に区分され、その一方をコールド専用室、他方をホット／コールド兼用室とし、コールド専用室に設置された熱交換器と庫外に設置された凝縮器および圧縮機により冷凍サイクルを構成してなる自動販売機に関する。
【背景技術】
【０００２】
缶入り飲料，瓶入り飲料，ペットボトル飲料などの商品を販売する自動販売機は断熱筐体としてなる本体キャビネットの庫内に前記商品をコールド，ホット状態に区分して保存し、外扉のディスプレイ室内に複数の商品見本を左右に並べて展示し、前記商品見本に対応して設けられた商品選択ボタンの操作に基いて選択された商品を販売するように構成されている。この種の従来の自動販売機について図３を用いて説明する。
【０００３】
図３に示すように、この自動販売機は、前面が開口した本体キャビネット１と、本体キャビネット１の前面にヒンジにより開閉可能に支持された外扉６とからなる。前記本体キャビネット１は鋼板製の外箱の内側、すなわち、上壁，左右側壁，背壁および底壁１ａにウレタンフォームからなる断熱ボードを配設して断熱筐体として構成されている。前記本体キャビネット１の断熱ボードで囲まれた商品収納庫内は断熱仕切板２により左右方向に複数の商品収納室３，４，５に区画されている。各商品収納室３，４，５には商品を収容するとともにその下端に商品を１個ずつ搬出する商品払出機構を有する商品収納ラックＲ（この例ではサーペンタイン式と呼ばれる蛇行した商品通路を有する商品収納ラック）がそれぞれ収設され、前記商品収納ラックＲの下部には前下がりに傾斜するシュートＣが配置されている。
【０００４】
前記本体キャビネット１の前面に開閉自在に装着された外扉６の前面には良く知られているようにディスプレイ台に載置された商品見本のディスプレイ室が形成され、このディスプレイ室の前面を覆う透明板には各商品見本に対応して設けられた商品選択ボタンを備えた商品選択ボタンユニットが配設されている。また、前記外扉６の前面には、外扉６の背面に取付けられた硬貨処理装置７および紙幣処理装置８の硬貨投入口および紙幣投入口、硬貨処理装置７の釣銭返却口、商品取出口２ａ、返却レバー、シリンダー錠付きのハンドルロック装置などが組付けられている。なお、９は本体キャビネット１における商品収納庫の前面を閉塞する内扉であり、この例では内扉が上下に分割されており、下部内扉には各商品収納室３〜５の下部に配置されるとともに前記商品収納ラックＲから払い出された商品を送出するシュータＣと対峙する位置に搬出扉９ａを有する商品搬出口が設けられている。前記搬出扉９ａは上端を軸支されて常時商品搬出口を閉塞して冷気若しくは暖気の流出を防止しており、シュートＣを介して送出される商品により押し開かれるように形成されている。
【０００５】
前記商品収納室３，４，５の下部に配置されたシュートＣの背後には、それぞれの商品収納室３，４，５を冷却もしくは加熱して商品収納ラックＲに収容した商品をコールド・ホット状態に保存する冷却ユニット若しくは冷却／加熱ユニットが配設されている。前記本体キャビネット１の底壁１ａの下部は機械室として形成され、この機械室には前記冷却／加熱ユニットの冷却ユニットと冷凍サイクルを構成する冷凍機のコンデンシングユニットが配設されている。前記冷却ユニットのみが配設された商品収納室はコールド専用室、冷却／加熱ユニットが配設された商品収納室はホット／コールド兼用室とされ、図３に示す例では商品収納室３がコールド専用室、商品収納室４，５がホット／コールド兼用室とされている。各商品収納室３，４，５には商品冷却用の蒸発器として機能する熱交換器，庫内ファンが冷却ユニットとして設置されており、前記熱交換器は機械室に配設された圧縮機，凝縮器，庫外ファンなどからなる冷凍機のコンデンシングユニットに接続されている。ホット／コールド兼用室である商品収納室４，５には前記熱交換器に加えて商品加熱用のヒータが加熱ユニットとして設置されている。
【０００６】
なお、前記ヒータに代えて各商品収納室４，５に設置された熱交換器を加熱ユニットして利用するものも知られている。この場合、前記熱交換器には冷凍機のコンデンシングユニットの冷凍サイクルを構成する回路に加えて、圧縮機からの高温冷媒ガスを前記熱交換器を経由して冷凍機のコンデンシングユニットの凝縮器に流す冷媒切換回路を設け、ホット運転モードでは冷媒切換回路により各商品収納室４，５の熱交換器を凝縮器として機能させるように構成されている。また、各商品収納室４，５に設置された熱交換器に加えて加熱専用の熱交換器を加熱ユニットとして設置したものも知られている。
【０００７】
ところで、本体キャビネット１は断熱筐体として構成して外気に対して熱の遮断が図られているが、庫内と外気の温度差により庫内の熱が本体キャビネット１を介して外部に貫流する熱リークは避けられない。特に、冬場などにホット／コールド兼用室をホット室して運転する場合、外気温度が低いことから本体キャビネット１を介してホット室の暖気が外部に貫流し続けるのでエネルギー損失が大きくなり、また、庫内温度が設定温度に達するまでの時間が長くなることから圧縮機の運転時間が長くなりなって消費電力量が多くなる。このため、商品収納室の内壁面に断熱シートを布設して本体キャビネット１からの熱リークを抑制したものが知られている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−４２２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記特許文献１に開示された自動販売機においては、商品収納室の内壁面に布設した断熱シートにより庫内の熱が本体キャビネット１から外部にリークするのを抑制するという点で優れている。ところが、特許文献１に開示された自動販売機においては、断熱シートを商品収納室の内壁面に密着せずにその内壁面との間に停滞空気層を形成するように浮いた状態に布設せねばならず、断熱シートが商品収納室の内壁面に密着してしまうと本体キャビネット１を介して庫内の熱が外部にリークするのを抑制することができなくなるとともに既設の自動販売機に適用することが困難であるという課題を有する。
【０００９】
そこで、本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は前記課題を解決し、ホット／コールド兼用室から本体キャビネットを介して外部へリークする熱を低減することが可能な自動販売機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために請求項１に係る発明は、断熱筐体として形成された本体キャビネットの庫内が断熱仕切板により少なくとも二つの商品収納室に区分され、その一方をコールド専用室、他方をホット／コールド兼用室とし、前記商品収納室に設置された熱交換器と庫外に設置された凝縮器および圧縮機により冷凍サイクルを構成してなる自動販売機において、前記庫外凝縮器を構成する伝熱管から引き出して形成されるとともに熱交換プレートを有する一次回路と、液冷媒が封入されるとともに前記一次回路の熱交換プレートと熱交換して受熱する熱交換プレートを有する受熱部および当該受熱部で気化した高温冷媒ガスをホット／コールド兼用室に対応する本体キャビネットの外部に導いて放熱する熱交換プレートを有する放熱部を備えた二次回路とからなり、前記庫外凝縮器の排熱をホット／コールド兼用室に対応する本体キャビネットの外壁に伝熱する伝熱手段を設け、前記ホット／コールド兼用室をホット運転する際に当該伝熱手段により前記ホット／コールド兼用室の庫内と本体キャビネットの外壁との温度差を小さくするようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の請求項１に係る自動販売機によれば、断熱筐体として形成された本体キャビネットの庫内が断熱仕切板により少なくとも二つの商品収納室に区分され、その一方をコールド専用室、他方をホット／コールド兼用室とし、前記商品収納室に設置された熱交換器と庫外に設置された凝縮器および圧縮機により冷凍サイクルを構成してなる自動販売機において、前記庫外凝縮器を構成する伝熱管から引き出して形成されるとともに熱交換プレートを有する一次回路と、液冷媒が封入されるとともに前記一次回路の熱交換プレートと熱交換して受熱する熱交換プレートを有する受熱部および当該受熱部で気化した高温冷媒ガスをホット／コールド兼用室に対応する本体キャビネットの外部に導いて放熱する熱交換プレートを有する放熱部を備えた二次回路とからなり、前記庫外凝縮器の排熱をホット／コールド兼用室に対応する本体キャビネットの外壁に伝熱する伝熱手段を設け、前記ホット／コールド兼用室をホット運転する際に当該伝熱手段により前記ホット／コールド兼用室の庫内と本体キャビネットの外壁との温度差を小さくするようにしたことにより、冷凍機のコンデンシングユニットを構成する庫外凝縮器で奪った排熱（一般的に空冷式凝縮器の排熱温度は４０〜５０℃）を利用してホット／コールド兼用室に対応する本体キャビネットの外壁を温めることができ、これによりホット／コールド兼用室の庫内と本体キャビネットの外壁との温度差が小さくなるので本体キャビネットを介して外部にリークする熱を抑制することができる。したがって、ホット／コールド兼用室をホット運転する際の庫内温度が設定温度に達するまでの時間を短くすることができ、これにより圧縮機の運転時間を短くすることが可能となるので省エネルギー化に寄与するものである。
【００１７】
また、本発明の請求項１に係る自動販売機によれば、一次回路と二次回路の受熱部，放熱部が熱交換用のプレートを備えることにより一次・二次回路間の熱交換の効率を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明における実施の形態である自動販売機を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施の形態１である自動販売機の分解図、図２は図１の自動販売機を背面から見た斜視図である。なお、自動販売機の全体構成は図３に示したものと同一であり、図３に示すものと同一のものには同一の符号を付している。また、図１では自動販売機から冷凍機のコンデンシングユニットと熱交換器を外部に引き出した状態を示しており、図２では断熱ボード，カバーを省略している。
【００２０】
図１において、１および６で再び断熱筐体として形成された本体キャビネットおよび本体キャビネット１の前面にヒンジにより開閉可能に支持された外扉を示している。１０は冷凍機のコンデンシングユニットである。このコンデンシングユニット１０は圧縮機１１，フィンチューブ式の凝縮器１２（庫外凝縮器），アキュームレータ１３，庫外ファン１４に加えて不図示の膨張弁，分配器，電磁弁からなり、前記分配器から個別の配管を介して商品収納庫（例えば、図３に示す商品収納庫３〜５）に設置される熱交換器３１，４１，５１が接続されている。前記コンデンシングユニット１０と熱交換器３１，４１，５１は良く知られているように、圧縮機１１で圧縮された高温冷媒ガスが電磁弁を介して凝縮器１２に供給され、前記凝縮器１２で凝縮されて液冷媒となった冷媒が膨張弁で膨張して気液二相流となった後、分配器と個別の電磁弁を経由して熱交換器３１，４１，５１に供給され、熱交換器３１，４１，５１で蒸発して気化した冷媒ガスがアキュームレータ１３で気液分離されて圧縮機１１に戻る冷凍サイクルを構成している。なお、１５は凝縮器１０の伝熱管（冷媒配管）の途中部分をコイル状に巻回して形成された蒸発コイルであり、この蒸発コイル１５は商品収納庫内に生じたドレン水を溜める蒸発皿（不図示）の中に敷設されるものである。
【００２１】
さて、２１は凝縮器１２を構成する伝熱管から引き出された一次回路であり、２４は液冷媒が封入されるとともに前記一次回路２１と熱交換して受熱する受熱部２５および当該受熱部２５で気化した高温冷媒ガスをホット／コールド兼用室に対応する本体キャビネット１の外部に導いて放熱する放熱部２６を有する二次回路である。前記一次回路２１および二次回路２４は伝熱管により形成され、凝縮器１２の排熱をホット／コールド兼用室に対応する本体キャビネット１の外壁に伝熱する伝熱手段２０を構成する。
【００２２】
前記一次回路２１は凝縮器１２を構成するフィン式放熱板から横方向に突出した伝熱管のＵベンド部１２１の一つを取り外して伝熱管を接続することにより形成されている。前記一次回路２１には電磁弁２２が接続されるとともに熱交換プレート２３が設けられており、前記電磁弁２２の開閉により凝縮器１２からの液冷媒が流れて熱交換プレート２３から放熱されるように構成されている。また、前記二次回路２４の受熱部２５には一次回路２１の熱交換プレート２３と略同一の大きさの熱交換プレート２５１が設けられ、二次回路２４の放熱部２６には本体キャビネットの側壁よりも小さな熱交換プレート２６１が設けられている。
【００２３】
ここで、図１においては前記一次回路２１および二次回路２４の受熱部２５の熱交換プレート２３，２５１は理解し易いように拡大して示しているが、実際には凝縮器１２の前後方向の幅寸法に一致する程度に小さいものであり、前記熱交換プレート２３，２５１を密着させて機械室（図３参照）に配設されるように構成されている。前記二次回路２４の受熱部２５と放熱部２６との間の配管（伝熱管）は、図２に示すように、機械室の空気排出口１Ｂにおける格子部材１Ｃの隙間から引き出されている。なお、図１において、２７〜３０はそれぞれ本体キャビネット１の外壁面に貼着される断熱ボードであり、４０は断熱ボード２７〜３０を覆うカバーであり、二次回路２４の放熱部２６は断熱ボード２８，カバー４０により覆われている。
【００２４】
次に伝熱手段２０の組付けについて説明する。冷凍機のコンデンシングユニット１０を本体キャビネット１の機械室に組付ける以前に凝縮器１２には予め伝熱手段２０の一次回路２１を接続し、一次回路２１の熱交換プレート２３を凝縮器１２のカバーなどに固定しておく。このように一次回路２１が接続されたコンデンシングユニット１０および熱交換器３１，４１，５１をそれぞれ本体キャビネット１の機械室および商品収納室庫３〜５（図３参照）に格納して設置する。前記伝熱手段２０の二次回路２４はその受熱部２５を機械室の空気排出口１Ｂ（図２）から挿入する。そして、前記受熱部２５の熱交換プレート２５１を一次回路２１の熱交換プレート２３に密着させて取付ける。この場合、熱交換プレート２５１は接着剤によって熱交換プレート２３に取付けてもよいが、リサイクルを考慮してねじにより両者を結合するのがよい。このように、二次回路２４の受熱部２５を一次回路２１に接続した後、機械室の空気排出口１Ｂに格子部材１Ｃを取付ける。次いで、機械室の空気排出口１Ｂから引き出された二次回路２４の放熱部２６を、この実施の形態では本体キャビネット１の右側（自動販売機の前面から見る）の外壁に密着させて設置する。この場合、放熱部２６の熱交換プレート２６１を本体キャビネット１の外壁に設置する際、熱交換プレート２６１は後工程で取付けられる断熱ボード２８およびカバー４０により覆われるので、本体キャビネット１の外壁に強固に固着する必要はなく、接着テープなどにより仮止めしておくことができる。
【００２５】
前述したように伝熱手段２０が組付けられた自動販売機においては、本体キャビネット１の庫内に設けられた商品収納室５（ホット／コールド兼用室）をホット運転する際に電磁弁２２を開成することにより伝熱手段２０の一次回路２１に高温冷媒が流れて熱交換プレート２３から放熱が開始される。この一次回路２１の熱交換プレート２３から拡散される熱を二次回路２４の受熱部２５が吸収し、この受熱部２５に溜まった冷媒が蒸発して放熱部２６から拡散されて本体キャビネット１の外壁を温める。放熱部２６で凝縮した冷媒は重力により下方に移動して受熱部２５に戻る。このように伝熱手段２０によりホット／コールド兼用室の庫内と本体キャビネット１の外壁との温度差が小さくなるので本体キャビネット１を介して外部にリークする熱が抑制される。したがって、ホット／コールド兼用室をホット運転する際の庫内温度が設定温度に達するまでの時間を短くすることができ、これにより圧縮機の運転時間を短くすることが可能となる。なお、ホット／コールド兼用室をコールド運転する場合には電磁弁２２が閉成されるものである。
【００２６】
前記伝熱手段２０を既設の自動販売機に布設する際には、前記伝熱手段２０，断熱ボード２７〜３０，カバー４０を自動販売機の設置場所まで搬送し、前述した伝熱手段２０の組付けと同様の手順により布設する。この場合、前述した手順に加えて冷凍機のコンデンシングユニット１０を本体キャビネット１の機械室から引き出した後、コンデンシングユニット１０から冷媒を抜く作業および凝縮器１２のＵベンド部１２１の一つを切断して一次回路２１の伝熱管を接続する作業が追加されるが、既設の自動販売機を大幅に変更することなく僅かな作業により伝熱手段２０を布設することができるものである。
【００２７】
前述したとおり本発明によれば、断熱筐体として形成された本体キャビネット１の庫内が断熱仕切板２により複数の商品収納室３〜５に区分され、その一つをコールド専用室、残りをホット／コールド兼用室とし、前記商品収納室３〜５に設置された熱交換器３１，４１，５１と庫外に設置された凝縮器１２および圧縮機１１により冷凍サイクルを構成してなる自動販売機において、前記庫外凝縮器１２を構成する伝熱管から引き出して形成されるとともに熱交換プレート２３を有する一次回路２１と、液冷媒が封入されるとともに前記一次回路２１の熱交換プレート２３と熱交換して受熱する熱交換プレート２５１を有する受熱部２５および当該受熱部２５で気化した高温冷媒ガスをホット／コールド兼用室に対応する本体キャビネット１の外部に導いて放熱する熱交換プレート２６１を有する放熱部２６を備えた二次回路とからなり、前記庫外凝縮器１２の排熱をホット／コールド兼用室に対応する本体キャビネット１の外壁に伝熱する伝熱手段２０を設け、前記ホット／コールド兼用室をホット運転する際に当該伝熱手段２０により前記ホット／コールド兼用室の庫内と本体キャビネット１の外壁との温度差を小さくするようにしたことにより、冷凍機のコンデンシングユニットを構成する庫外凝縮器１２で奪った排熱を利用してホット／コールド兼用室に対応する本体キャビネット１の外壁を温めることができ、これによりホット／コールド兼用室の庫内と本体キャビネット１の外壁との温度差が小さくなるので本体キャビネット１を介して外部にリークする熱を抑制することができる。したがって、ホット／コールド兼用室をホット運転する際の庫内温度が設定温度に達するまでの時間を短くすることができ、これにより圧縮機の運転時間を短くすることが可能となるので省エネルギー化を図ることができる。
【００２８】
なお、前述した実施の形態１においては伝熱手段２０の一次回路２１が凝縮器１２を構成するフィン式放熱板から横方向に突出した伝熱管のＵベンド部１２１の一つを切断し、これに伝熱管を接続することにより形成したものについて説明したが、これに限るものではない。例えば、凝縮器１２においては圧縮機１１から供給される高温冷媒ガスを凝縮して液冷媒とすることから出口側の冷媒温度よりも入口側の冷媒高温が高いことから入口側の伝熱管を切断して伝熱手段２０の一次回路２１の伝熱管を接続することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態である自動販売機の分解図である。
【図２】図１の自動販売機を背面から見た斜視図である。
【図３】本発明の実施対象に係る自動販売機の全体構成を示す外扉開放状態の斜視図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    本体キャビネット
２    断熱仕切板
３，４，５    商品収納庫
６    外扉
１０    冷凍機のコンデンシングユニット
１１    圧縮機
１２    （庫外）凝縮器
２０    伝熱手段
２１    一次回路
２２    電磁弁
２３，２５１，２６１    熱交換プレート
２４    二次回路
２５    受熱部
２６    放熱部
【図１】
0004973594.tif 000002
【図２】
0004973594.tif 000003
【図３】
0004973594.tif 000004