JP2009026266A - 自動販売機 - Google Patents

Abstract

【課題】貯蔵室内に漏洩した冷媒を吸着して爆発のリスクを低減する自動販売機において、吸着剤の長寿命化と断熱性能の向上を図ることを目的とする。
【解決手段】キャニスタ用吸着剤を使用するとともに、真空断熱材からなる商品収納庫を区画する仕切板１８，１９と吸着剤を一体で形成することにより、吸脱着特性に優れたキャニスタ用吸着剤を用いることで大気の汚れによる吸着余力の低下を抑制するとともに、優れた断熱性能を有する真空断熱材からなる仕切板と吸着剤を一体で形成することで断熱性能の低下を抑制することができる。
【選択図】図２

Description

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、吸着剤を用いてその漏洩冷媒を吸着し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。

近年、オゾン層保護および地球温暖化防止の観点から、炭化水素などの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吸着剤を用いて庫内に漏洩した冷媒を吸着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）。

以下、図面を参照しながら従来の自動販売機を説明する。

図４は従来の自動販売機の概略図である。

図４において、１は自動販売機の本体、２は扉、３は缶飲料などの商品を貯蔵する貯蔵庫、４は吸着剤である。吸着剤４は貯蔵室３の下部の断熱壁に埋設されている。また、貯蔵室３を冷却する冷却システム（図示せず）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が使用されている。

冷却システム（図示せず）の冷媒が貯蔵室３内に漏洩した場合、吸着剤４に吸着されて貯蔵室３内の冷媒濃度の上昇が抑制される。この結果、庫内の冷媒濃度が速やかに可燃下限値以下となり爆発のリスクが軽減される。
特開２０００−１０５０３４号公報

しかしながら、販売機構を有する自動販売機においては庫内の機密性が乏しく庫内の空気が外気と１日に数回置換するため、上記従来の構成では、吸着剤が常に大気に曝されて大気中の不純物を吸着することにより吸着余力が短時間で低下する問題があり、吸着剤の長寿命化が課題であった。また、十分な吸着余力を確保するためには大きな容積が必要であり、上記従来の構成では、断熱性能が低下して消費電力量が増大することで二酸化炭素排出量が増大するという問題があり、断熱性能を維持しながら吸着剤の設置場所を確保することが課題であった。

本発明は、従来の課題を解決するもので、吸着剤の寿命を確保するとともに、断熱性能を低下させない吸着剤の設置構造を提供することを目的とする。

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キャニスタ用吸着剤を使用するとともに、真空断熱材からなる商品収納庫を区画する仕切板と吸着剤を一体で形成したことを特徴とするものである。

これによって、吸脱着特性に優れたキャニスタ用吸着剤を用いることで大気の汚れによる吸着余力の低下を抑制するとともに、優れた断熱性能を有する真空断熱材からなる仕切板と吸着剤を一体で形成することで断熱性能の低下を抑制することができる。

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の濃度上昇を抑制する吸着剤の交換時期を延長できる。

本発明の請求項１に記載の発明は、庫内に漏洩した炭化水素冷媒を吸着する手段として、キャニスタ用吸着剤を使用した自動販売機であるので、大気の汚れによる吸着余力の低下を抑制することができ、貯蔵室内に漏洩した場合に冷媒の濃度上昇を抑制する吸着剤の交換時期を延長できる。

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、４０℃における１００％ブタンの飽和吸着量が１０〜２０ｇ／１００ｍＬであり、脱着率が６０〜９０％である活性炭で吸着剤を形成した自動販売機であるので、より飽和吸着量が高いかあるいは脱着率が小さい細孔の小さい活性炭を使用した場合に比べて大気の汚れによる吸着余力の低下を抑制することができ、貯蔵室内に漏洩した場合に冷媒の濃度上昇を抑制する吸着剤の交換時期を延長できる。また、大気の汚れが吸着することによる活性炭自身の発火温度の低下を抑制することができ、貯蔵室内における安全性を高めることができる。

本発明の請求項３に記載の発明は、複数の商品収納庫を有し、前記商品収納庫を区画する仕切板と吸着剤を一体で形成した自動販売機であるので、自動販売機の設置後に着脱可能な仕切板と一体にすることで吸着剤を容易に交換できる。

本発明の請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、真空断熱板で仕切板を形成するとともに、板状に成型した吸着剤を用いた自動販売機であるので、優れた断熱性能を有する真空断熱材からなる仕切板と吸着剤を一体で形成することで断熱性能の低下を抑制しながら、仕切板の容積を削減して吸着剤の設置場所を確保することができる。

本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明において、区画された商品収納庫それぞれに設置された吸着剤の５０℃における１％冷媒の吸着量を、冷媒封入量の６０％以上、望ましくは冷媒封入量の６０％〜１００％とした自動販売機であるので、加温用商品収納庫に冷媒が漏洩した場合でも最小限の吸着剤で商品収納庫内の冷媒濃度が速やかに可燃下限値以下となり爆発のリスクが軽減される。

以下、本発明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。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１による自動販売機の縦断面図、図２は同実施の形態の自動販売機の平面断面図、図３は同実施の形態の自動販売機の右仕切板の斜視図である。

図１および図２に示すように、実施の形態１の自動販売機は、外郭を形成する外箱１１の中に、コールド専用室１２、第二コールド専用室１３、ホット／コールド切替室１４からなる貯蔵室を備え、貯蔵室の周囲にウレタン発泡材などからなる断熱壁として背面パネル１５、左側面パネル１６、右側面パネル１７、左仕切板１８、右仕切板１９を配置し、貯蔵室内に漏洩した冷媒を吸着する吸着剤として左吸着剤シート２０と右吸着剤シート２１を設置している。

また、正面に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を設け、外扉２２の内側にウレタン発泡材などからなる断熱壁として内扉２３を設置している。内扉２３と同様にウレタン発泡材などからなる断熱壁として、内扉２３の上部に外扉２２と連動して開閉する外扉パネル２４、貯蔵室を連通する上部に天面パネル２５、貯蔵室を連通する下部に底面パネル２６を設置している。

ここで、左仕切板１８と右仕切板１９は、ガラス繊維などの芯材をガスバリア性フィルムで覆って内部を減圧した真空断熱板からなる。この真空断熱板の熱伝導率は背面パネル１５、左側面パネル１６、右側面パネル１７に用いるウレタン発泡材の１／１０〜１／２０である。左吸着剤シート２０と右吸着剤シート２１は、４０℃における１００％ブタンの飽和吸着量が１０〜２０ｇ／１００ｍＬ、脱着率が６０〜９０％であるキャニスタ用活性炭を吸着剤とし、接着剤を介して粒状化した活性炭を薄い板状に圧着成型し、それぞれ左仕切板１８、右仕切板１９に貼り付けている。

また、図３に示すように、右仕切板１９と右吸着剤シート２１の外周には軟質フォームからなるシール部材２７を接着し外周部の空気の漏れを防止するとともに、商品収納時に筐体が変形した場合に右仕切板１９と右吸着剤シート２１に過度な応力を抑制する。前縁部に取り付けられたガスケット２８は、内扉２３および外扉パネル２４と当接して前縁部の空気の漏れを防止する。左仕切板１８と左吸着剤シート２０の周囲も図３で示した右仕切板１９と右吸着剤シート２１と同様なシール構造（図示せず）を構成している。

一方、実施の形態１の自動販売機は、鉄板からなる外箱１１の箱体強度を保持する補強材として、貯蔵室を連通する下部に底板３０と、外箱１１の辺縁部にそれぞれ補強材３１、補強材３２、補強材３３、補強材３４、補強材３５、補強材３６を溶接して取り付けている。ホット／コールド切替室１４においては、補強材３３と補強材３４に締結された吊り下げ金具４０を用いて、缶飲料などの商品を保持する複数の商品収納コラム４１，４２，４３を吊り下げることですべての商品を収納している。

ホット／コールド切替室１４の下部にはヒータ４４、庫内ファン４５、蒸発器４６を設置し、貯蔵室の外に設置された圧縮機４７、庫外ファン４８、凝縮器４９とともに形成された冷却加温システムを用いて、貯蔵室内の商品の加温と冷却を行っている。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。

同様に、ホット／コールド切替室１４と同様に、コールド専用室１２および第二コールド専用室１３においても、補強材３３と補強材３４に締結された吊り下げ金具（図示せず）を用いて、複数の商品収納コラム（図示せず）を吊り下げることですべての商品を収納するとともに、庫内ファン（図示せず）、蒸発器（図示せず）を設置し、貯蔵室の外に設置された圧縮機４７、庫外ファン４８、凝縮器４９とともに形成された冷却加温システムを用いて、貯蔵室内の商品の冷却を行っている。

また、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、貯蔵室内外に設置された電気部品は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。

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、以下その動作を説明する。

貯蔵室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た場合、左吸着剤シート２０あるいは右吸着剤シート２１が漏洩した冷媒を吸着する。これによって、貯蔵室内の冷媒濃度の上昇が抑制され、冷媒濃度が速やかに可燃下限値以下となり爆発のリスクが軽減される。そして、外気と置換しながら貯蔵室内の冷媒濃度が低いレベルで安定すると、左吸着剤シート２０あるいは右吸着剤シート２１に吸着した冷媒が徐々に放出される。また、貯蔵室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は、庫外ファン４８によって速やかに拡散されるため冷媒濃度はほとんど可燃濃度を越えることはない。

一方、冷媒漏洩が発生しない通常運転時には、貯蔵室内の機密性が乏しく外気と１日に数回置換するため、左吸着剤シート２０および右吸着剤シート２１は常に外気に曝されることになる。

しかし、吸着物質の放出特性に優れたキャニスタ用活性炭を使用しているため、大気の汚れによる吸着余力の低下を抑制することができ、左吸着剤シート２０および右吸着剤シート２１の交換時期を延長できる。また、左吸着剤シート２０および右吸着剤シート２１は、それぞれ左仕切板１８および右仕切板１９と一体で、貯蔵室の仕切りとして配置されているため容易に交換できる。これは、同一の外箱１１を用いて大きさの異なる飲料、例えば缶飲料やＰＥＴボトルなどに対応するため、貯蔵室の仕切りとなる左仕切板１８および右仕切板１９を飲料の大きさに合わせて取り替え可能に組み付けられているためである。

さらに、左仕切板１８および右仕切板１９として断熱性能の優れる真空断熱板を用いたため、通常使用するウレタン発泡材に比べて少ない容積で同等の断熱性能を実現できる。その結果、貯蔵室の仕切りとして従来と同等の容積で、左吸着剤シート２０および右吸着剤シート２１を設置する場所を確保することができ、吸着剤の設置による断熱性能の低下を回避することができる。

また、接着剤を介して粒状化した活性炭を薄い板状に圧着成型することにより、嵩密度を低減するとともに取り扱いを容易にして、左仕切板１８および右仕切板１９の組み立てと交換作業を簡便にすることができる。

なお、実施の形態１の自動販売機においては、冷媒封入量５０ｇに対して貯蔵室１室当たり５Ｌ、すなわち４０℃における１００％ブタンの飽和吸着量で５００〜１０００ｇの活性炭を使用したが、５０℃における１％冷媒の吸着量を冷媒封入量の６０％以上、望ましくは冷媒封入量の６０％〜１００％となるように吸着剤の貯蔵室１室当たりの使用量を決定すべきである。

自動販売機の加温時の貯蔵室は平均５０℃程度になり、この条件で炭化水素冷媒が可燃下限濃度１．５〜２％を越えない程度に冷媒を吸着する必要がある。一方、冷却加温システム内の冷媒は一般に冷媒封入量の６０％程度しか漏洩せず、残りはシステム内に残存するため、炭化水素冷媒が可燃下限濃度以下の１％で冷媒封入量の６０％以上、望ましくは冷媒封入量の６０％〜１００％が吸着するように吸着剤の貯蔵室１室当たりの使用量を決定すれば、必要最小限の吸着剤で爆発のリスクを抑制できる。

また、実施の形態１の自動販売機においては、ホット／コールド切替室１４を加温する際に電熱によるヒータ４４を用いたが、冷却加温システムの配管流路を切り換えて冷媒の凝縮潜熱を利用して加温してもよい。冷却加温システムを用いて加温する場合、貯蔵室内の配管内の冷媒圧力が高く、冷媒漏洩の速度が大きくなることが予想されるので、左吸着剤シート２０あるいは右吸着剤シート２１を用いて漏洩した冷媒を吸着する構成はより有効である。

以上のように、本発明にかかる自動販売機は、キャニスタ用吸着剤を使用するとともに、真空断熱材からなる商品収納庫を区画する仕切板と吸着剤を一体で形成したことにより、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の濃度上昇を抑制する吸着剤の交換時期を延長できるので、機器の省エネルギー化が要求される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、取替え可能な仕切りを有する場合にも適用できる。

本発明の実施の形態１による自動販売機の縦断面図 本発明の実施の形態１による自動販売機の平面断面図 本発明の実施の形態１による自動販売機の仕切板の斜視図 従来の自動販売機の概略図

符号の説明

１１ 外箱
１４ ホット／コールド切替室
１８ 左仕切板（仕切板）
１９ 右仕切板（仕切板）
２０ 左吸着剤シート
２１ 右吸着剤シート
４６ 蒸発器
４７ 圧縮機
４９ 凝縮器

Claims (5)

1. 庫内に漏洩した炭化水素冷媒を吸着する手段として、キャニスタ用吸着剤を使用したことを特徴とする自動販売機。
2. ４０℃における１００％ブタンの飽和吸着量が１０〜２０ｇ／１００ｍＬであり、脱着率が６０〜９０％である活性炭で吸着剤を形成した請求項１に記載の自動販売機。
3. 複数の商品収納庫を有し、前記商品収納庫を区画する仕切板と吸着剤を一体で形成したことを特徴とする自動販売機。
4. 真空断熱板で仕切板を形成するとともに、板状に成型した吸着剤を用いたことを特徴とする請求項３に記載の自動販売機。
5. 区画された商品収納庫それぞれに設置された吸着剤の５０℃における１％冷媒の吸着量を、冷媒封入量の６０％以上、望ましくは冷媒封入量の６０％〜１００％としたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の自動販売機。

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