(57)【要約】  【課題】貯蔵庫内に漏洩した冷媒を排出して爆発のリスクを低減する自動販売機において、貯蔵庫の断熱性能を損なわず、かつ安全に貯蔵庫内の冷媒濃度を速やかに低下させることを目的とする。  【解決手段】不活性ガスを保持するとともに庫内上方から不活性ガスを放出する手段を備え、漏洩検知手段３０が漏洩を検知した時に不活性ガスを放出することにより、貯蔵庫３の断熱性能を損なうことなく、貯蔵庫３の下部に滞留する冷媒を商品搬出口９とデリバリシュート１１を介して排出することができ、安全に貯蔵庫３内の冷媒濃度を速やかに低下させることができる。【選択図】図１
2009020651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商品を貯蔵する貯蔵庫と、前記貯蔵庫の下部に設けられた商品搬出口と、前記貯蔵庫の下部に配置した機械室と通気性があり前記商品搬出口から搬出された商品を保持するデリバリシュートと、前記貯蔵庫内を冷却あるいは加温する冷却加温システムと、前記冷却加温システムに使用する可燃性冷媒と、前記可燃性冷媒が前記貯蔵庫内に漏洩したことを検知する漏洩検知手段と、不活性ガスを保持するとともに前記貯蔵庫内上方から不活性ガスを放出する放出手段とを備え、前記漏洩検知手段が前記可燃性冷媒の漏洩を検知した時に前記不活性ガスを前記放出手段によって放出し、前記可燃性冷媒は前記商品搬出口から前記デリバリシュートに導かれ前記機械室へ排出されることを特徴とする自動販売機。
【請求項２】
不活性ガスは大気よりも重く、冷媒よりも軽い物性である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】
不活性ガスは自動販売機本体の前面を開閉する外扉と前記外扉の後方で貯蔵庫内の空気を遮断する内扉との間に設置され、前記不活性ガスが前記内扉を閉じたままでも庫内に放出されるように前記内扉の一部を貫通して前記不活性ガスを放出す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】
漏洩を検知した時に可燃性冷媒の封入量と略同一体積の不活性ガスを放出することを特徴とする請求項１〜３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、庫内に不活性ガスを放出して庫内の冷媒濃度を抑制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ファンおよびダンパー機構を用いて庫内に漏洩した冷媒を庫外へ排出し庫内の冷媒濃度を抑制する試みが提案されている（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２は従来の自動販売機の縦断面図である。
【０００５】
図２において、１は自動販売機の本体、２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、３は飲料缶などの商品を貯蔵する貯蔵庫である。貯蔵庫３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４、上面パネル５、下面パネル６、上部内扉７、下部内扉８を配置している。そして、下部内扉８に商品搬出口９、外扉に商品取り出し口１０を設け、商品販売時には商品搬出口９を通して貯蔵庫３に貯蔵している商品をデリバリシュート１１に搬出した後、商品取り出し口１０を介して消費者が搬出された商品を受け取る。
【０００６】
また、貯蔵庫３の上部に吊り下げ金具２０を配置し、缶飲料などの商品を保持する複数の商品収納コラム２１〜２３を吊り下げることですべての商品を収納している。貯蔵庫３の下部にはヒータ２４、庫内ファン２５、蒸発器２６を設置し、貯蔵庫３の外に設置された圧縮機２７、庫外ファン２８、凝縮器２９とともに形成された冷却加温システムを用いて、貯蔵庫３内の商品の加温と冷却を行っている。商品の加温は約５４℃、冷却は約３℃に設定される。冷却加温システムの冷媒としては、イソブタンなどの炭化水素を主成分とする可燃性冷媒を使用している。
【０００７】
そして、貯蔵庫３の下部に冷媒の漏洩を検知する漏洩検知手段３０を設置し、本体１の背面上部に外気を貯蔵庫３内に吸気する吸気口３１、本体１の背面下部に貯蔵庫３内の空気を排出する排気口３２と排気ファン３３を設置している。
【０００８】
ここで、貯蔵庫３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。
【０００９】
以上のように構成された従来例の自動販売機について、以下にその動作を説明する。
【００１０】
貯蔵庫３内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、漏洩検知手段３０が冷媒を検知すると、吸気口３１および排気口３２のダンパーを開とするとともに排気ファン３３を運転する。これによって、吸気口３１から貯蔵庫３内に外気を取り入れるとともに排気口３２を通して貯蔵庫３内の空気を外部へ排出することで貯蔵庫３内を外気で換気することができ、貯蔵庫３内の冷媒濃度を速やかに可燃下限値以下として爆発のリスクが軽減される。
【００１１】
ここで、一般に炭化水素を主成分とする可燃性冷媒であるイソブタン（比重２．０９）、プロパン（比重１．５６）は大気よりも重いため、貯蔵室３の下方に滞留しやすい。従って、上方に設けた吸気口３１から外気を吸入しながら、下方に設けた排気口３２から庫内の大気を排出すれば、効率よく貯蔵庫３内の冷媒濃度を下げることができる。
【特許文献１】特開２００１−１３４８２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、貯蔵庫３に吸気口３１と排気口３２を設けた場合、ウレタン発泡材などからなる断熱壁に比べて著しく断熱性能が低下することで、冷却加温システムの負荷量が増加して自動販売機の消費電力量が増大するという問題があった。また、排気口３２の近傍で冷媒の漏洩が発生した場合、可燃濃度を越える高濃度の冷媒がそのまま貯蔵庫３に排出される可能性があり、自動販売機の周囲環境によっては爆発するリスクが発生するという問題があった。そこで、貯蔵庫３の内部で冷媒が漏洩した場合に、消費電力量が増大せず、かつ安全に貯蔵庫３内の冷媒濃度を速やかに低下させることが課題であった。
【００１３】
本発明は、従来の課題を解決するもので、貯蔵庫３の断熱性能を損なわず、かつ安全に貯蔵庫３内の冷媒濃度を速やかに低下させる排気構造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】
【００１４】
上記従来の課題を解決するために、本発明の自動販売機は不活性ガスを保持するとともに庫内上方から不活性ガスを放出する手段を備え、漏洩検知手段が漏洩を検知した時に不活性ガスを放出することを特徴とするものである。
【００１５】
これによって、貯蔵庫の断熱性能を損なうダンパー構造を用いることなく、貯蔵庫の下部に滞留する冷媒を商品搬出口とデリバリシュートを介して排出することができ、安全に貯蔵庫内の冷媒濃度を速やかに低下させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の自動販売機は、自動販売機本体の熱負荷量の増大を抑制しながら、貯蔵室内に漏洩した場合に冷媒濃度を安全に速やかに低下させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の請求項１に記載の発明は、商品を貯蔵する貯蔵庫と、前記貯蔵庫の下部に設けられた商品搬出口と、前記貯蔵庫の下部に配置した機械室と通気性があり前記商品搬出口から搬出された商品を保持するデリバリシュートと、前記貯蔵庫内を冷却あるいは加温する冷却加温システムと、前記冷却加温システムに使用する可燃性冷媒と、前記可燃性冷媒が前記貯蔵庫内に漏洩したことを検知する漏洩検知手段と、不活性ガスを保持するとともに前記貯蔵庫内上方から不活性ガスを放出する放出手段とを備え、前記漏洩検知手段が前記可燃性冷媒の漏洩を検知した時に前記不活性ガスを前記放出手段によって放出し、前記可燃性冷媒は前記商品搬出口から前記デリバリシュートに導かれ前記機械室へ排出されるので、貯蔵庫の断熱性能を損なうことなく、貯蔵庫の下部に滞留する冷媒を商品搬出口とデリバリシュートを介して排出することができ、安全に貯蔵庫内の冷媒濃度を速やかに低下させることができる。
【００１８】
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、不活性ガスは大気よりも重く、冷媒よりも軽い物性であるので、貯蔵庫の下部の酸素濃度と冷媒濃度を同時に速やかに低下させることができ、より安全性を高めることができる。大気よりも軽い不活性ガスであるヘリウム（比重０．１４）やネオン（比重０．７０）を用いた場合は、少量の不活性ガスでは貯蔵庫の下部の酸素濃度を下げることができない。また、冷媒よりも重い不活性ガスであるクリプトン（比重２．９）やキセノン（比重４．５）を用いた場合は、浮力によって冷媒が上昇して庫外への排出が遅れることになる。
【００１９】
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、不活性ガスは自動販売機本体の前面を開閉する外扉と前記外扉の後方で貯蔵庫内の空気を遮断する内扉との間に設置され、前記不活性ガスが前記内扉を閉じたままでも庫内に放出されるように前記内扉の一部を貫通して前記不活性ガスを放出するので、不活性ガスを貯蔵する耐圧容器が貯蔵庫内の加温と冷却の温度変化や、直射日光に曝されることなく、経年劣化による耐圧破壊を回避できる。
【００２０】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明において、漏洩を検知した時に可燃性冷媒の封入量と略同一体積の不活性ガスを放出することを特徴とする自動販売機であるので、少量の不活性ガスで安全に貯蔵庫内の冷媒濃度を速やかに低下させることができる。特に、貯蔵庫内の冷媒濃度が最も高くなる数分〜２０分の間に、冷媒の封入量と略同一体積の不活性ガスを上部から放出することで、貯蔵庫下部に滞留する冷媒を排出することができる。これは、商品搬出口を有する自動販売機の貯蔵庫は完全密閉できず少しずつ換気されているので、２０分以上掛けて漏洩する比較的遅い漏洩速度の場合は、貯蔵庫内の冷媒濃度は上がりにくいためである。従って、貯蔵庫内の大気をすべて置き換えるほどの大量の不活性ガスを用いる必要がないため、冷媒の封入量と略同一体積の不活性ガスを保持するだけでよい。
【００２１】
以下、本発明による冷凍システム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、従来と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２２】
（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の縦断面図である。なお、従来例と同一の構成については、同一番号を付して詳細な説明は省略する。
【００２３】
図１において、１は自動販売機の本体、２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、３は飲料缶などの商品を貯蔵する貯蔵庫である。貯蔵庫３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４、上面パネル５、下面パネル６、上部内扉７、下部内扉８を配置している。そして、下部内扉８に商品搬出口９、外扉に商品取り出し口１０を設け、商品販売時には商品搬出口９を通して貯蔵庫３に貯蔵している商品をデリバリシュート１１に搬出した後、商品取り出し口１０を介して消費者が搬出された商品を受け取る。
【００２４】
また、貯蔵庫３の上部に吊り下げ金具２０を配置し、缶飲料などの商品を保持する複数の商品収納コラム２１〜２３を吊り下げることですべての商品を収納している。貯蔵庫３の下部にはヒータ２４、庫内ファン２５、蒸発器２６を設置し、貯蔵庫３の外に設置された圧縮機２７、庫外ファン２８、凝縮器２９とともに形成された冷却加温システムを用いて、貯蔵庫３内の商品の加温と冷却を行っている。商品の加温は約５４℃、冷却は約３℃に設定される。冷却加温システムの冷媒としては、可燃性冷媒であるイソブタンを５０ｇ使用している。
【００２５】
そして、貯蔵庫３の下部に冷媒の漏洩を検知する漏洩検知手段３０を設置し、外扉２と上部内扉７の間に不活性ガス排出装置４０を設置している。不活性ガスとしては、二酸化炭素（比重１．５３）を３７ｇ保持している。二酸化炭素３７ｇは、冷媒であるイソブタン５０ｇが漏洩した場合の体積約２４Ｌと略同一体積に相当する。
【００２６】
また、不活性ガス排出装置４０が有する不活性ガスを保持する耐圧容器（図示せず）は外扉２と上部内扉７の間に設置され、不活性ガスを排出するノズル（図示せず）は上部内扉７を貫通して貯蔵庫３内に導通させている。この結果、上部内扉７の断熱性能をほとんど損なうことなく、耐圧容器（図示せず）は上部内扉７によって貯蔵庫３内の加温や冷却の温度変化から断熱されるとともに、外扉２によって直射日光などの外部環境から保護される。
【００２７】
ここで、貯蔵庫３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。
【００２８】
以上のように構成された本実施の形態の自動販売機について、以下にその動作を説明する。
【００２９】
貯蔵庫３内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、漏洩検知手段３０が冷媒を検知すると、不活性ガス排出装置４０が作動し、貯蔵庫３の上方から約２０分間に二酸化炭素３７ｇを放出する。この結果、貯蔵庫３内の圧力が上昇して下方に滞留する冷媒を商品搬出口９から放出するとともに、貯蔵庫３の上方に放出された二酸化炭素が下方に拡散して貯蔵庫３の下部の酸素濃度を低下させる。
【００３０】
そして、商品搬出口９から放出された冷媒はデリバリシュート１１から下方に拡散しながら圧縮機２７、庫外ファン２８、凝縮器２９が配置された機械室に到達し、庫外ファン２８によって外気と混合しながら本体１の背面から外部に排出される。これによって、貯蔵庫３内の冷媒濃度を速やかに可燃下限値以下として爆発のリスクが軽減されるとともに、商品搬出口９から放出された冷媒を外気で希釈しながら安全に排出することができる。また、同時に貯蔵庫３の下部の酸素濃度を低下させることで安全性をさらに高めることができる。
【００３１】
なお、本実施の形態においては、冷媒と略同一体積の不活性ガスを約２０分間掛けて放出したが、不活性ガスの放出時間は数分〜２０分程度が望ましい。不活性ガスの放出が終了してからも冷媒が漏洩し続けた場合でも、貯蔵庫３の下部の酸素濃度が低下しているので爆発のリスクが軽減される。また、２０分以上掛けて冷媒が漏洩するスローリークにおいては、冷媒の比重が空気より重いために商品搬出口９から徐々に排出されるので貯蔵庫３内の冷媒濃度は上昇しにくい。
【００３２】
また、本実施の形態においては、貯蔵庫３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、庫外ファン２８を２４時間連続運転して漏洩した冷媒を外気で希釈する構成としたが、漏洩検知手段３０で検知した場合のみ庫外ファン２８を運転してもよい。
【００３３】
また、本実施の形態においては、貯蔵庫３内の商品の温度分布を維持するために通常連続運転する庫内ファン２５を冷媒漏洩時にも止めずに運転を継続したが、漏洩検知手段３０で検知した場合に庫内ファン２５を停止してもよい。庫内ファン２５を停止した場合、貯蔵庫３の下方の空気が攪拌されないので、大気よりも重く冷媒より軽い不活性ガスを用いる効果がより期待できる。
【００３４】
また、本実施の形態においては、不活性ガスとして二酸化炭素を用いたが、大気よりも重く冷媒より軽いアルゴン（比重１．３８）などの不活性ガスであれば同様の効果が期待できる。また、本実施の形態においては、漏洩検知手段３０を貯蔵室３の下部に配置したが、漏洩した冷媒は商品搬出口９から徐々に排出されるので、デリバリシュート１１の近傍に漏洩検知手段３０を配置しても同様の効果が期待できる。
【００３５】
また、本実施の形態においては、ヒータ２４を用いて貯蔵庫３を加温する構成としたが、貯蔵庫３内に凝縮器２９を配置して凝縮器２９の廃熱で貯蔵庫３を加温する構成としても、凝縮器２９の近傍で漏洩した冷媒を安全に外部に排出する同様の効果が期待できる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上のように、本発明にかかる自動販売機は、不活性ガスを保持するとともに貯蔵庫内上方から不活性ガスを放出する手段を備え、漏洩検知手段が漏洩を検知した時に不活性ガスを放出することにより、貯蔵庫の断熱性能を損なうことなく、貯蔵庫の下部に滞留する冷媒を商品搬出口とデリバリシュートを介して排出することができ、安全に貯蔵庫内の冷媒濃度を速やかに低下させ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いて、安全に貯蔵庫内の冷媒濃度を速やかに低下させる場合にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態１における自動販売機の縦断面図
【図２】従来の自動販売機の縦断面図
【符号の説明】
【００３８】
１    本体
２    外扉
３    貯蔵庫
７    上部内扉
９    商品搬出口
１１  デリバリシュート
３０  漏洩検知手段
４０  不活性ガス排出装置
【図１】
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【図２】
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