(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
付設される太陽電池と；この太陽電池の電力を受けて内部の所定発熱ユニットを補助的に空冷する補助ファンと；を備える自動販売機において、所定発熱ユニットは、外扉と内扉の間の空間に設けられる、商品展示および貨幣処理に係る各ユニットであり、補助ファンは、外扉と内扉の間の空間の上部に設けられる、ことを特徴とする自動販売機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、付設された太陽電池の発生電力を受けるファンによって、内部の所定発熱ユニット、たとえば凝縮器および圧縮機や、外扉と内扉の間の空間に設けられた商品展示および貨幣処理に係る各ユニットを補助的に空冷して、本体冷却の効率向上を図り、もって省エネルギーを図る自動販売機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動販売機に太陽電池を付設し、その発生電力を補助電力として利用することによって、主電源としての商用電源の使用電力を節約し、もって省エネルギーを図ることは従来技術として既に知られている。これには、太陽電池の発生電力と商用電源を連系システムとして構成する方式と、太陽電池の発生電力を蓄電池と組合わせて独立システムとして構成する方式とがある。
【０００３】
連系システムとしての一従来例について、図３のブロック図を参照しながら要旨を説明する。自動販売機５０は、商用電源４０からの電力を主とし、付設された太陽電池３０の発生電力を補助として運転される。太陽電池３０の発生電力は直交変換手段３１たとえばインバータによって交流に変換され、これと商用電源４０の電力が、系統連系手段３２を介して合流された後に自動販売機５０に供給される。自動販売機５０に対して太陽電池３０の電力が不足した場合には、系統連系手段３２を介して商用電源４０から電力が補給され、逆に太陽電池３０の電力が余った場合には、同様に系統連系手段３２を介して、その余った分が商用電源４０に売電される形で戻される。なお、直交変換手段３１には、電圧調整機能や周波数調整機能などが要求され、系統連系手段３２には、太陽電池３０と商用電源４０の各系統を接続するスイッチ機能や、電力潮流の方向によって個別に計算可能な積算電力計測、太陽電池３０の系統から流入する侵入サージの防止、事故時の制御保護などの機能が要求される。また、ここでは図示してない制御装置によって、全体が調和のとれた運転をするように監視、制御および保護がおこなわれる。
【０００４】
独立システムとしての別の従来例について、図４のブロック図を参照しながら要旨を説明する。ここでは、商用電源４０と併用される形で、太陽電池３０の発生電力が蓄電池３３に蓄えられるとともに、直交変換手段３１によって交流に変換されて、自動販売機５０に供給される。ここで、太陽電池３０の電力が不足した場合には、一従来例におけると同様に商用電源４０から電力が補給されるが、逆に余った場合には、その分が蓄電池３３に蓄電されることになる。ここでも、図示してないが、全体が調和のとれた運転をするように監視、制御するために制御装置が機能する。
【０００５】
特開平４−３１２１９７号公報に記載の発明によれば、自動販売機への電力供給は多くを商用電源に依存している現状に鑑み、コスト低減を図るために連系システムの方式を大幅に簡略化してある。太陽電池と商用電源の各系統をそれぞれ逆流防止用ダイオードまたはスイッチ手段に接続した後段で、系統連系手段を用いないで直接合流させる方法をとっている。すなわち、太陽電池の電力を商用電源側に売電するために戻すことはしないことを前提としている。
【０００６】
特開平４−３１２１９８号公報に記載の発明によれば、太陽電池の発生電力が余ったら蓄電池に蓄電することは前記の別の従来例と同じであるが、コスト低減を図るために太陽電池と商用電源の各系統を切換回路で結合し、選択的にいずれかの系統から自動販売機のたとえば照明装置だけに限定した給電をおこなうようにしている。
【０００７】
一般の従来例の内部構造について、図５を参照しながら説明する。図５において、左側がそれぞれ開口した外箱１１と内箱１２の間に断熱材１３が充填され、開口を閉鎖する形の内扉１４の内部にも符号を付けてない断熱材が充填される。外扉１５には、商品展示部や商品選択キー、広告媒体などが設けられる。商品収納棚１９は屈曲しながら垂直方向に伸びる空間として前後方向（図で左右方向）に４個が並列して形成され、その中に円筒状商品１０が軸線を水平にして積み重ねて収納されるとともに下側から払い出されるごとに順次下方に送られる。各商品収納棚１９の下部には、販売指令に基づいて商品１０を払い出すための払出し機構２０が設けられる。払い出された商品１０はシュート１６に沿って落下して内扉１４の下方に連接するフラップ扉１７を押し開き、取り出し口１８に送出される。自動販売機の内部を適温にするために、選択的に作動する冷却器２３と加熱器としてのヒータ２４、空気循環用のファン２８、および図示してない温度調節装置が設置される。また、自動販売機の底部に機械室２９があり、ここに蒸気圧縮式冷凍サイクルに基づいておこなわれる冷凍用の圧縮機２１や凝縮器（コンデンサ）２２、凝縮器用ファン２７が設置される。自動販売機の底板である基台７には、その下面の４隅にレベル調節ネジ８が配設される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
以上に述べたように、太陽電池を付設し、その発生電力を利用して商用電源の使用電力を節約し、省エネルギーを図る従来システムには、▲１▼その直交変換手段や系統連系手段の装備に費用がかかる、▲２▼変換効率のため出力が低下する、▲３▼蓄電池を用いるときには多くの保守費用がかかる、等の欠点がある。また、従来システムに基づいてコスト的に改善した方法、たとえば特開平４−３１２１９７号公報に記載の発明では、太陽電池が気象条件によって、その出力、とくに電流が広範囲に変動するから、直交変換手段による電圧調整機能や周波数調整機能などが削除されたり、系統連系手段の太陽電池系統から流入する侵入サージの防止、事故時の制御保護などの機能が削除されることは、自動販売機の正常運転の保証が得られないだけでなく、電力会社の太陽電池利用に関する承認取得を不可能にする。また、特開平４−３１２１９８号公報に記載の発明では、蓄電池を用いることや、切換回路の後段に直交または交直の変換回路が必要であることから、コスト的に不利な点が依然残っている。
【０００９】
この発明が解決しようとする課題は、従来方式の欠点に鑑み、太陽電池の発生電力と商用電源の系統連系システムや、蓄電池を併設した太陽電池と商用電源の独立システムとは異なった別の方式をとることによって、省エネルギーを図る自動販売機を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、自動販売機の上面に付設される太陽電池と；この太陽電池の電力発生時にのみ電力を受けて内部の所定発熱ユニットを補助的に空冷する補助ファンと；を備え、前記所定発熱ユニットは、外扉と内扉の間の空間に設けられる、商品展示および貨幣処理に係る各ユニットであり、補助ファンは、外扉と内扉の間の空間の上部に設けられるという構成が好ましい。
【００１２】
したがって、この発明では、付設した太陽電池の発生電力を受けるファンが、外扉と内扉の間の空間に設置された商品展示と貨幣処理に係る各ユニットの発熱分を外部に放熱することによって内部への侵入熱量を減少させ、冷却のための電力を節約させて、自動販売機の省エネルギーを図ることができる。また、夜間や雨天、曇天などで太陽電池の発生電力が不十分なときは、前記の各ファンは停止する。しかし、この各ファンはもともと補助的に空冷するものであり、自動販売機の基本機能を担当する冷却器や、加熱器、照明、制御回路などの各ユニットは他の電力系統、たとえば商用電源によって運転されるから問題はない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態として、二つの実施例を以下に図を参照しながら説明する。これらの実施例は、太陽電池だけでは、その設置スペースが自動販売機の上面（天井部）だけに限られること、電力変換効率が現状の技術レベルでは小さいことに鑑み、太陽電池の発生電力を、凝縮器用ファンの運転だけに限定的に利用し、従来例におけるような付属手段を不要にする方式がとられている。空冷用ファンの一つは、蒸気圧縮式冷凍サイクルに係る凝縮器および圧縮機の発熱を空冷して直接的に冷凍機能力上昇を支援し、もう一つは、外扉と内扉の間の空間に設置されて本体冷却を阻害する、商品展示および貨幣処理に係る各発熱ユニットを空冷して間接的に冷却用電力を節約する。
【００１４】
図１は第１実施例の構成図である。太陽電池１が自動販売機本体の上面（天井部）に、傾斜角度を約２５度にして付設され、その発生電力の供給を受けて作動する補助ファン２が、本体背面とこれに近接する壁面の間に形成された空気通路であるダクト４の上部に設けられる。また、図５の従来例の内部構造図に示したように、自動販売機本体の下部に機械室２９があって、そこに蒸気圧縮式冷凍サイクルに基づいて作動する、凝縮器２２と、凝縮器用ファン２７と、圧縮機２１とが、外扉１５の下部に設けられた空気取入口２５に対応して水平に列状配置される。機械室２９の背面側は、空気出口２６Ａになってダクト４の下部と連通する。したがって、凝縮器用ファン２７と補助ファン２に基づいて送風量が増大されることによって、凝縮器２２と圧縮機２１がより強く空冷される。このより強い空冷によって、本体冷却のための冷凍機能力の向上を図り、自動販売機の省エネルギーを図ることができる。ここで一般的には、補助ファン２は、凝縮器用ファン２７の下流側に設けてあればよい。とくに、補助ファン２が、自動販売機本体背面とこれに近接する壁面との間に形成されたダクト４の上部に設けられることによって、ダクト４が煙突効果をもつことで、凝縮器用ファン２７と補助ファン２の協同作業が有効に機能し、その結果、省エネルギーをさらに助長することができる。
【００１５】
図２は第２実施例の構成図である。外扉１５と内扉１４の間の空間に、商品展示部のうちの発熱ユニットである蛍光灯５Ａおよび蛍光灯安定器５Ｂと、貨幣処理部のうちの発熱ユニットであるコインメック（の回路部）５Ｃが設置される。なお、蛍光灯５Ａおよび蛍光灯安定器５Ｂは、商品見本の照明の他に、風景や静物に関する一般的なイメージ写真を浮き上がらせて見せる照明にも用いられるので、代表的に示したものである。補助ファン３が、この外扉１５と内扉１４の間の空間の上部に設けられ、太陽電池１の発生電力を受けて運転される。つまり、補助ファン３によって、外扉１５と内扉１４の間の空間に設置される発熱ユニットである蛍光灯５Ａおよび蛍光灯安定器５Ｂと、コインメック（の回路部）５Ｃの発熱分が、外扉１５の上部に設けられた空気出口２６Ｂを通して外部に放熱される。この放熱によって、本体内部への侵入熱量を減少させ、冷却のための電力を節約させて自動販売機の省エネルギーを図ることができる。また、機械室２９において、商用電源からの電力供給を受ける凝縮器用ファン２７によって、前面側の空気取入口２５から外気が吸入され、空気出口２６Ａから排出される間に、蒸気圧縮式冷凍サイクルに係る凝縮器２２および圧縮機２１が空冷される。
【００１６】
ところで、夜間や雨天、曇天などで太陽電池の発生電力が不十分なときは、第１，第２の各実施例における各補助ファン２，３は停止する。しかし、この各補助ファン２，３は、あくまで補助的に空冷するものであり、自動販売機の基本機能を担当する冷却器や、ヒータ、照明、制御回路などの各ユニットは、商用電源によって別に運転されるから問題はない。言い換えれば、各補助ファン２，３を停止させたことで省エネルギーできなかった分は、太陽電池と商用電源を併用して各補助ファン２，３を常に運転するための交直変換手段や系統連系手段、蓄電池などの設備費用よりはるかに少なくて済む。
【００１７】
【発明の効果】
この発明によれば、次のような優れた効果がある。
(1) 自動販売機の上面に付設した太陽電池の電力発生時にのみ電力を受ける補助ファンが、内部の所定発熱ユニットを補助的に空冷することで自動販売機の省エネルギーを図ることができる。その結果、交直変換手段や系統連系手段、蓄電池などを用いることがないから、そのための設備費用や保守費用が不要になって、経済的かつ効率的な太陽電池利用を実現することができる。なお、夜間や雨天、曇天などで太陽電池の発生電力が不十分なときは、補助ファンは停止するが、この補助ファンはもともと補助的に空冷するものであり、自動販売機の基本機能のための冷却器や、加熱器、照明、制御回路などの各ユニットは、他の電力系統、たとえば商用電源によって運転されるから問題はない。また、自動販売機への太陽電池利用によって、大きくは地球環境保全に貢献することができる。
【００１９】
(2)  付設した太陽電池の利用によって、外扉と内扉の間の空間上部に設置した補助ファンを運転すると、そこに設置された商品展示および貨幣処理に係る各ユニットの発熱分を外部に放熱することで内部への侵入熱量を減少させ、本体冷却の効率向上を図り、もって自動販売機の省エネルギーを図ることができる。同時にまた、商品展示と貨幣処理に係る各ユニットに組み込まれた電気・電子部品の温度上昇を抑えて性能維持と寿命向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る第１実施例の構成図
【図２】同じくその第２実施例の構成図
【図３】一従来例のブロック図
【図４】別の従来例のブロック図
【図５】一般の従来例の内部構造図
【符号の説明】
１    太陽電池
２，３    補助ファン
４    ダクト
５Ａ  蛍光灯
５Ｂ  蛍光灯安定器
５Ｃ  コインメック
１４    内扉
１５    外扉
２１    圧縮機
２２    凝縮器
２５    空気取入口
２６Ａ，２６Ｂ  空気出口
２７    ファン（凝縮器用）
２９    機械室
【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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