JP2018101173A - 自動販売機 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストの増大化を抑制しつつ除霜運転を良好に行うこと。【解決手段】本体キャビネット１の内部に形成された商品収容庫３と、本体キャビネット１の前面開口１ａを開閉する外扉４と、商品収容庫３の収納域６に設置された商品収納ラック７から払い出された商品を転動させて外扉４に設けられた商品取出口１２に案内するシュータ９と、シュータ９の下方域に設置され、駆動する場合に収納域６と通風路１０との間で商品収容庫３の内部空気を循環させる庫内送風ファンＦと、シュータ９の下方域に設置され、かつ冷媒が供給される場合に周囲の空気を冷却する蒸発器２１と、シュータ９の下方域に設置され、駆動する場合に通電状態となって周囲の空気を加熱する加熱ヒータＨとを備え、蒸発器２１に付着した霜を除去するための除霜指令が与えられた場合に、加熱ヒータＨに駆動指令を与えて通電状態にさせる制御部３０を備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば缶入り飲料やペットボトル入り飲料等の商品を販売する自動販売機に関するものである。

従来、例えば缶入り飲料やペットボトル入り飲料等の商品を販売する自動販売機として、本体キャビネットと、商品収容庫と、庫内送風ファンと、蒸発器と、加熱ヒータとを備えたものが知られている。

本体キャビネットは、前面に開口が形成された箱状の自動販売機本体である。この本体キャビネットには、上記開口を開閉する態様で扉体が揺動可能に設けられている。商品収容庫は、本体キャビネットの内部において、上記開口を臨む態様で設けられた室であり、断熱構造を有している。

庫内送風ファンは、商品収容庫に設置されている。この庫内送風ファンは、駆動する場合に、商品を収納する商品収納ラックが設置された商品収容庫の収納域と、この収納域と区画される態様で該商品収容庫に形成された通風路との間で、商品収容庫の内部の空気を循環させるものである。

蒸発器は、商品収容庫に設置されている。この蒸発器は、上記本体キャビネットの内部において上記商品収容庫と区画された機械室に設置された圧縮機や放熱器と冷凍サイクルを構成し、低温低圧の冷媒が供給された場合に、該冷媒が蒸発することで周囲の空気を冷却するものである。

加熱ヒータは、蒸発器の近傍に設置されている。この加熱ヒータは、駆動する場合に、通電状態となって周囲の空気を加熱するものである。

このような自動販売機においては、庫内ファン及び圧縮機を駆動させることにより、商品収納ラックに収納された商品を例えば１〜６℃の温度（以下、コールド温度ともいう）に冷却することができる。

また上記自動販売機は、庫内ファン及び加熱ヒータを駆動させることにより、商品収納ラックに収納された商品を例えば５０〜６０℃の温度（以下、ホット温度ともいう）に加熱することができる。

そして、かかる自動販売機では、圧縮機及び加熱ヒータを駆動停止にさせて庫内ファンを駆動させることで、商品収容庫の内部で空気を循環させて蒸発器に付着した霜を除去する除霜運転を行っていた。

ところで、近年、上記コールド温度に冷却するだけでなく、商品収納ラックに収納された商品を氷点下以下の温度に冷却することが可能な自動販売機が提案されている。かかる自動販売機では、除霜運転を行う場合、商品収容庫の温度が氷点下以下であるために、従来の自動販売機のように庫内ファンのみを駆動させるだけでは不十分であり、圧縮機で圧縮された空気を蒸発器に送出して該蒸発器を加熱していた（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６−７１４８５号公報

ところで、上記特許文献１に提案されている自動販売機では、除霜運転を行う場合に、圧縮機で圧縮された冷媒を放熱器ではなく蒸発器に送出していたので、冷凍サイクルの配管構成を複雑なものにしなければならず、この結果、部品点数の増加に伴って製造コストが増大していた。

本発明は、上記実情に鑑みて、製造コストの増大化を抑制しつつ除霜運転を良好に行うことができる自動販売機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る自動販売機は、箱状の自動販売機本体の内部に形成された断熱構造の商品収容庫と、前記自動販売機本体の前面に形成された開口を開閉する態様で該自動販売機本体に設けられた扉体と、前記商品収容庫の収納域に設置された商品収納ラックから払い出された商品を転動させて前記扉体に設けられた商品取出口に案内するシュータと、前記シュータの下方域に設置され、かつ駆動する場合に、前記収納域と、該収納域と区画される通風路との間で前記商品収容庫の内部空気を循環させる庫内送風ファンと、前記シュータの下方域に設置され、かつ冷媒が供給される場合に該冷媒を蒸発させて周囲の空気を冷却する蒸発器と、前記シュータの下方域に設置され、かつ駆動する場合に通電状態となって周囲の空気を加熱する加熱ヒータとを備えた自動販売機であって、前記蒸発器に付着した霜を除去するための除霜指令が与えられた場合に、前記加熱ヒータに駆動指令を与えて通電状態にさせる制御手段を備えたことを特徴とする。

また本発明は、上記自動販売機において、前記制御手段は、前記除霜指令が与えられた場合に、前記蒸発器の周囲を通過した内部空気が前記加熱ヒータの周囲を経由して前記シュータに形成された通気孔を通過する態様で前記庫内送風ファンを正回転駆動させることを特徴とする。

また本発明は、上記自動販売機において、前記制御手段は、前記商品収納ラックに収納された商品を冷却するときよりも低い風量となる態様で前記庫内送風ファンを正回転駆動させることを特徴とする。

また本発明は、上記自動販売機において、前記制御手段は、前記除霜指令が与えられた場合に、前記加熱ヒータの周囲を通過した内部空気が前記蒸発器の周囲を通過する態様で前記庫内送風ファンを逆回転駆動させることを特徴とする。

また本発明は、上記自動販売機において、前記制御手段は、前記除霜指令が与えられた場合に、前記加熱ヒータを、前記商品収納ラックに収納された商品を加熱するときよりも低い電力で通電状態にさせることを特徴とする。

本発明によれば、制御手段が、蒸発器に付着した霜を除去するための除霜指令が与えられた場合に、加熱ヒータに駆動指令を与えて通電状態にさせるので、シュータの下方領域の空気を集中的に加熱して蒸発器に付着した霜を除去することができる。つまり、商品収納ラックに収納された商品を加熱するときに用いる加熱ヒータを利用して霜を除去することができ、従来のように部品点数の増大を図ることがない。従って、製造コストの増大化を抑制しつつ除霜運転を良好に行うことができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態である自動販売機の内部構造を正面から見た場合を示す説明図である。 図２は、図１に示した自動販売機の内部構造を示す断面側面図である。 図３は、図１に示した自動販売機の内部構造を示す断面側面図である。 図４は、図１に示した自動販売機の内部構造を示す断面側面図である。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る自動販売機の好適な実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態である自動販売機の内部構造を正面から見た場合を示す説明図である。ここで例示する自動販売機は、本体キャビネット１を備えている。

本体キャビネット１は、前面に開口（以下、前面開口ともいう）１ａが形成された箱状の筐体として形成されたものである。この本体キャビネット１には、その内部に例えば２つの断熱仕切板２によって仕切られた３つの独立した商品収容庫３が左右に並んだ態様で設けられている。これら商品収容庫３は、缶入り飲料やペットボトル入り飲料等の商品を所望の温度に維持した状態で収容する室で、断熱構造を有している。

図２は、図１に示した自動販売機の内部構造を示す断面側面図である。この図２に示すように、本体キャビネット１の前面には、外扉４及び内扉５が設けられている。

外扉４は、本体キャビネット１の前面開口１ａを覆うためのもので、本体キャビネット１の一側縁部において上記前面開口１ａを開閉する態様で揺動可能に設けられている。この外扉４の前面には、図には明示しないが、ディスプレイウィンドウ、商品選択ボタン、紙幣挿通口、硬貨投入口、返却レバー、一体表示器、硬貨返却口等々、商品を販売する際に必要となるものが設けられている。

内扉５は、商品収容庫３の前面開口１ａを覆うための上下二分割された断熱扉であり、外扉４よりも内方となる位置において上部側扉５ａは外扉４の一側縁部に開閉可能に設けられ、下部側扉５ｂは本体キャビネット１の一側縁部に開閉可能に設けられている。

上記商品収容庫３の収納域６には、商品収納ラック７、払出機構８、シュータ９及び温度調節ユニット２０が設けられている。ここで商品収容庫３の収納域６は、本体キャビネット１の前面開口１ａを臨む部分の空間であり、自身の背面を構成する背面パネル６ａにより、通風路１０と区画されている。通風路１０は、背面パネル６ａと商品収容庫３の背壁３ａとの間に形成されたダクトであり、上端開口１０ａ及び下端開口１０ｂを通じて収納域６に連通している。

商品収納ラック７は、前後３列に並ぶように配設されており、一対のベース側板の間に通路構成要素が配設されることによって上下方向に沿って蛇行状に構成された複数の商品収納通路７ａを備え、これら商品収納通路７ａの内部に上下方向に沿って複数の商品を横倒し姿勢で収納するものである。

払出機構８は、商品収納ラック７の下部において商品収納通路７ａ毎に設けられており、対応する商品収納通路７ａに収納された商品群の最下位にある商品を１つずつ払い出すためのものである。

シュータ９は、払出機構８により払い出された商品を、下部側扉５ｂ（内扉５）に形成された商品搬出口１１を介して外扉４に設けられた商品取出口１２に案内するためのプレート状部材であり、前方側に向けて漸次下方に傾斜する態様で設けられている。かかるシュータ９は、商品収納装置の収納域６を、上方側の商品収納領域１３ａと下方側の熱交換領域１３ｂとに区画するものである。また、このシュータ９には、熱交換領域１３ｂと商品収納領域１３ａとの間を連通させる通気孔９ａが多数穿設されている。

温度調節ユニット２０は、商品収容庫３の内部雰囲気を所望の温度状態に維持するためのものであり、収納域６における熱交換領域１３ｂに設けられている。この温度調節ユニット２０は、蒸発器２１、加熱ヒータＨ及び庫内送風ファンＦを備えて構成されている。

蒸発器２１は、商品収容庫３の底部であって、通風路１０の下端開口１０ｂを閉塞する態様で設置されている。この蒸発器２１は、商品収容庫３の下方側となる機械室１４に設置された圧縮機２２、凝縮器２３及び膨張機構２４と冷媒配管２５に接続されて冷凍サイクルを構成している。ここで圧縮機２２は、駆動する場合に蒸発器２１を通過する冷媒を吸引して圧縮するものである。凝縮器２３は、圧縮機２２で圧縮された冷媒を凝縮させて放熱させるものである。膨張機構２４は、凝縮器２３で凝縮した冷媒を減圧させて断熱膨張させて蒸発器２１に送出するものである。蒸発器２１は、供給された冷媒が蒸発することにより周囲の空気を冷却するものである。

加熱ヒータＨは、商品収容庫３の底部であって、蒸発器２１の前方側に設置されている。この加熱ヒータＨは、制御部３０から駆動指令が与えられることにより駆動して通電状態となるものであり、通電状態となることにより周囲の空気を加熱するものである。

ここで制御部３０は、外扉４の裏面側に設置されている。この制御部３０は、図示せぬメモリに記憶されたプログラムやデータに従って圧縮機２２や膨張機構２４等の動作を統括的に制御する制御手段である。

尚、制御部３０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の処理装置にプログラムを実行させること、すなわち、ソフトウェアにより実現してもよいし、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェア及びハードウェアを併用して実現してもよい。

庫内送風ファンＦは、商品収容庫３の底部において、蒸発器２１の前方側で、かつ加熱ヒータＨの後方側に設置されている。この庫内送風ファンＦは、制御部３０から駆動指令が与えられることにより駆動するものである。

また庫内送風ファンＦは、正逆回転可能なものである。より詳細に説明すると、庫内送風ファンＦは、正回転駆動する場合には、通風路１０の下端開口１０ｂを通過した空気が、蒸発器２１、加熱ヒータＨ、シュータ９の通気孔９ａの順に通過し、商品収納ラック７を下方から上方に向けて通過した後に上端開口１０ａから通風路１０を通過する態様で、収納域６と通風路１０との間で商品収容庫３の内部の空気を循環させるものである。

その一方、庫内送風風ファンは、逆回転駆動する場合には、通風路１０の上端開口１０ａを通過した空気が、商品収納ラック７を上方から下方に向けて通過し、シュータ９の通気孔９ａ、加熱ヒータＨ、蒸発器２１の順に通過した後に下端開口１０ｂから通風路１０を通過する態様で、収納域６と通風路１０との間で商品収容庫３の内部の空気を循環させるものである。

以上のような構成を有する自動販売機においては、次のようにして商品収納ラック７に収納された商品を冷却若しくは加熱する。

まず、商品収納ラック７に収納された商品をコールド温度（例えば１〜６℃の温度）に冷却する冷却運転を行う場合について説明する。

制御部３０は、自動販売機の動作を統括的に制御する自販機制御部（図示せず）より冷却運転指令を与えられた場合に、加熱ヒータＨを駆動停止にさせた状態で、圧縮機２２を駆動させるとともに膨張機構２４の開度を調整し、蒸発器２１での冷媒の蒸発温度を所望の温度に調整する。また、制御部３０は、庫内送風ファンＦに対して、正回転駆動指令を与える。

これにより、通風路１０の下端開口１０ｂを通過した空気が蒸発器２１で冷却され、シュータ９の通気孔９ａを通過した後に商品収納ラック７を下方から上方に向けて通過し、その後に上端開口１０ａから通風路１０を通過するように収納域６と通風路１０とを循環する。この結果、商品収納ラック７に収納された商品は、コールド温度に冷却される。

次に、商品収納ラック７に収納された商品をホット温度（例えば５０〜６０℃の温度）に加熱する加熱運転を行う場合について説明する。

制御部３０は、自販機制御部より加熱運転指令を与えられた場合に、圧縮機２２を駆動停止にさせた状態で、加熱ヒータＨを駆動させて通電状態にし、庫内送風ファンＦに対して正回転駆動指令を与える。

これにより、通風路１０の下端開口１０ｂを通過した空気が加熱ヒータＨにより加熱され、シュータ９の通気孔９ａを通過した後に商品収納ラック７を下方から上方に向けて通過し、その後に上端開口１０ａから通風路１０を通過するように収納域６と通風路１０とを循環する。この結果、商品収納ラック７に収納された商品は、ホット温度に加熱される。

更に、商品収納ラック７に収納された商品を氷点下以下の温度（例えば−６〜−１℃の温度）に冷却する過冷却運転を行う場合について説明する。

制御部３０は、自販機制御部より過冷却運転指令を与えられた場合に、加熱ヒータＨを駆動停止にさせた状態で、圧縮機２２を駆動させるとともに膨張機構２４の開度を調整し、蒸発器２１での冷媒の蒸発温度を所望の温度に調整する。尚、膨張機構２４の開度や圧縮機２２の回転数等は、冷却運転の場合とは異なる。つまり、膨張機構２４の開度は冷却運転のときより小さくし、圧縮機２２の回転数は冷却運転のときよりも高くする。また、制御部３０は、庫内送風ファンＦに対して、正回転駆動指令を与える。

これにより、通風路１０の下端開口１０ｂを通過した空気が蒸発器２１で冷却され、シュータ９の通気孔９ａを通過した後に商品収納ラック７を下方から上方に向けて通過し、その後に上端開口１０ａから通風路１０を通過するように収納域６と通風路１０とを循環する。この結果、商品収納ラック７に収納された商品は、氷点下以下の温度に冷却される。

このような過冷却運転を行うことにより蒸発器２１に付着した霜を除去すべく、自販機制御部より除霜指令が与えられた制御部３０は、次のように指令を与えて除霜を行う。

制御部３０は、圧縮機２２に駆動停止指令を与えて圧縮機２２を駆動停止にさせるとともに、加熱ヒータＨに駆動指令を与える。これにより加熱ヒータＨは通電状態となる。

加熱ヒータＨに駆動指令を与えた制御部３０は、庫内送風ファンＦに対して正回転駆動指令を与える。このとき、制御部３０は、庫内送風ファンＦの風量が冷却運転や加熱運転、過冷却運転を行う場合よりも低くなるよう、予め設定された最小風量で庫内送風ファンＦを正回転駆動させる。

これにより、庫内送風ファンＦにより送出される空気の大部分が、図３に示すように、シュータ９の通気孔９ａを通過せず、熱交換領域１３ｂの空気を集中的に加熱することができる。このように熱交換領域１３ｂの空気が集中的に加熱されることにより、該熱交換領域１３ｂに設置された蒸発器２１の霜は徐々に除去される。

かかる加熱ヒータＨの駆動、並びに庫内送風ファンＦの正回転駆動を予め設定された時間が経過するまで行った制御部３０は、その後に加熱ヒータＨ及び庫内送風ファンＦに駆動停止指令を与え、これにより自動販売機は除霜運転を終了する。

以上説明したように、本実施の形態である自動販売機によれば、制御部３０が、除霜指令が与えられた場合に、加熱ヒータＨに駆動指令を与えて通電状態にさせるとともに、庫内送風ファンＦを最小風量で正回転駆動させるので、熱交換領域１３ｂの空気を集中的に加熱して蒸発器２１に付着した霜を除去することができる。つまり、加熱運転を行うときに用いる加熱ヒータＨを利用して霜を除去することができ、従来のように部品点数の増大を図ることがない。従って、製造コストの増大化を抑制しつつ除霜運転を良好に行うことができる。

特に、制御部３０が庫内送風ファンＦを最小風量で正回転駆動させるので、熱交換領域１３ｂの空気が商品収納ラック７の商品を必要以上に加熱してしまうことを抑制することができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。

上述した実施の形態では、除霜指令が与えられた場合に、制御部３０が庫内送風ファンＦに駆動指令を与えていたが、本発明においては、制御部３０が加熱ヒータＨのみに駆動指令が与えるだけでもよい。これによっても熱交換領域１３ｂの空気を集中的に加熱することができ、蒸発器２１に付着した霜を除去することができる。

上述した実施の形態では、除霜指令が与えられた場合に、制御部３０が庫内送風ファンＦを最小風量で正回転駆動させていたが、本発明においては、制御部３０が、庫内送風ファンＦを、冷却運転時と同様の風量で正回転駆動させてもよい。この場合、上記実施の形態に比して、シュータ９の通気孔９ａを通過する空気量が増大することとなるが、熱交換領域１３ｂを集中的に加熱することができ、蒸発器２１に付着した霜を良好に除去することができる。

上述した実施の形態では、除霜指令が与えられた場合に、制御部３０が加熱ヒータＨを駆動させつつ庫内送風ファンＦに対して正回転駆動指令を与えていたが、本発明においては、制御部３０が加熱ヒータＨを駆動させつつ庫内送風ファンＦに対して逆回転駆動指令を与えてもよい。

これによれば、図４に示すように、加熱ヒータＨで加熱された空気が蒸発器２１の周囲を通過することとなり、蒸発器２１に付着した霜を良好に除去することができる。しかも、蒸発器２１の周囲を通過した空気は、通風路１０を通過した後に、通風路１０の上端開口１０ａより商品収納領域１３ａを通過するので、商品収納領域１３ａを通過する際には十分に冷却されており、商品収納ラック７の商品を加熱することを抑制することができる。

本発明においては、更に以下のような変更を行うことができる。

すなわち、制御部３０は、除霜指令が与えられた場合に、加熱ヒータＨに対して加熱運転時の電圧よりも低い電圧を印加して、該加熱ヒータＨを加熱運転時よりも低い電力で通電状態にさせてもよい。このとき、制御部３０は庫内送風ファンＦも駆動停止にさせる。

これによれば、熱交換領域１３ｂを集中的に加熱することができ、蒸発器２１に付着した霜を良好に除去することができる。しかも、庫内送風ファンＦを駆動停止にさせて加熱ヒータＨを低い電力で通電状態にさせるので、除霜運転時における消費電力量を低下させることができ、省エネルギー化を図ることができる。

また、制御部３０は、このように庫内送風ファンＦを駆動停止にさせた状態で加熱ヒータＨを加熱運転時よりも低い電力で通電状態にさせて蒸発器２１に付着した霜の除去を行った後に、庫内送風ファンＦに逆回転駆動指令を与えて、該庫内送風ファンＦを一定時間だけ逆回転駆動させ、その後に庫内送風ファンＦに正回転駆動指令を与えて該庫内送風ファンＦを正回転駆動させてもよい。

これによれば、熱交換領域１３ｂに滞留する加熱された空気がシュータ９の通気孔９ａを通過して商品収納ラック７の商品に至ることを抑制することができ、商品の損傷を防止することができる。

制御部３０は、除霜指令が与えられた場合に、加熱ヒータＨに対して駆動指令を与えつつ、庫内送風ファンＦを冷却運転時と同様の風量で正回転駆動させ、その後に、商品収納領域１３ａに設置された内部温度検出手段を通じて検出される商品収容庫３の内部温度が予め設定された温度以上になるときに、加熱ヒータＨに駆動停止指令を与えて庫内送風ファンＦのみ駆動させてもよい。

１ 本体キャビネット
１ａ 前面開口
３ 商品収容庫
４ 外扉
５ 内扉
６ 収納域
７ 商品収納ラック
８ 払出機構
９ シュータ
９ａ 通気孔
１０ 通風路
１２ 商品取出口
１３ａ 商品収納領域
１３ｂ 熱交換領域
２０ 温度調節ユニット
２１ 蒸発器
２２ 圧縮機
２３ 凝縮器
２４ 膨張機構
３０ 制御部
Ｆ 庫内送風ファン
Ｈ 加熱ヒータ

Claims (5)

1. 箱状の自動販売機本体の内部に形成された断熱構造の商品収容庫と、
   前記自動販売機本体の前面に形成された開口を開閉する態様で該自動販売機本体に設けられた扉体と、
   前記商品収容庫の収納域に設置された商品収納ラックから払い出された商品を転動させて前記扉体に設けられた商品取出口に案内するシュータと、
   前記シュータの下方域に設置され、かつ駆動する場合に、前記収納域と、該収納域と区画される通風路との間で前記商品収容庫の内部空気を循環させる庫内送風ファンと、
   前記シュータの下方域に設置され、かつ冷媒が供給される場合に該冷媒を蒸発させて周囲の空気を冷却する蒸発器と、
   前記シュータの下方域に設置され、かつ駆動する場合に通電状態となって周囲の空気を加熱する加熱ヒータと
   を備えた自動販売機であって、
   前記蒸発器に付着した霜を除去するための除霜指令が与えられた場合に、前記加熱ヒータに駆動指令を与えて通電状態にさせる制御手段を備えたことを特徴とする自動販売機。
2. 前記制御手段は、前記除霜指令が与えられた場合に、前記蒸発器の周囲を通過した内部空気が前記加熱ヒータの周囲を経由して前記シュータに形成された通気孔を通過する態様で前記庫内送風ファンを正回転駆動させることを特徴とする請求項１に記載の自動販売機。
3. 前記制御手段は、前記商品収納ラックに収納された商品を冷却するときよりも低い風量となる態様で前記庫内送風ファンを正回転駆動させることを特徴とする請求項２に記載の自動販売機。
4. 前記制御手段は、前記除霜指令が与えられた場合に、前記加熱ヒータの周囲を通過した内部空気が前記蒸発器の周囲を通過する態様で前記庫内送風ファンを逆回転駆動させることを特徴とする請求項１に記載の自動販売機。
5. 前記制御手段は、前記除霜指令が与えられた場合に、前記加熱ヒータを、前記商品収納ラックに収納された商品を加熱するときよりも低い電力で通電状態にさせることを特徴とする請求項１に記載の自動販売機。

Images