JP5304166B2 - 自動販売機 - Google Patents

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冷却システムに可燃性冷媒を用いた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、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冷媒の漏洩を検知して漏洩した冷媒を庫内背面に設けられた吸気口と吸気ダンパを用いて庫外に排出するものが提案されている（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７は従来の自動販売機の縦断面図である。図７において、自動販売機本体１０１内に断熱構造の複数の貯蔵庫１０２を備え、各貯蔵庫１０２の下方には機械室１０３が配置されている。各貯蔵庫１０２内上部背面には、外気吸入口１０４、吸込ダンパ１０５が、貯蔵庫内背面下部には蒸発器１０６、庫内ファン１０７、排気口１０８、排気ダンパ１０９がそれぞれ設けられている。

貯蔵庫１０２内には、それぞれ商品収納コラム１１０が設置されている。また、貯蔵庫１０２は冷媒漏洩検知センサ１１１をそれぞれ蒸発器１０６の空気の下流側に配置され、冷媒を検知すると制御部に検知信号を出力されるようになっている。

また、前記自動販売機は冷媒漏洩検知センサ１１１の検知信号に基づいて吸込ダンパ１０５及び排気ダンパ１０９をそれぞれ制御する制御部を備えている。制御部は、冷媒漏洩検知センサ１１１の検知信号が出力されると、吸込ダンパ１０５が開き、外気吸入口１０４より外気を導入するようになっている。

以上のように構成された自働販売機について、以下にその動作を説明する。

貯蔵庫１０２内で冷凍回路から冷媒が漏洩した場合、蒸発器１０６の下流側に配置した冷媒漏洩検知センサ１１１が漏洩を検知して、検知信号を制御部へと出力する。制御部は検知信号が出力されると、吸込ダンパ１０５を開放して、外気吸入口１０４より、外気を吸入する。また、同時に排気ダンパ１０９を開放することで貯蔵庫１０２内の空気を排気口１０８より出す。このことによって、冷媒が漏洩した際の漏洩した冷媒を外部に排出することができる。
特開２００１−１３４８２７号公報

しかしながら、背面に吸込ダンパを設けているため、故障時のメンテナンスの際、商品収納コラムを抜き取る必要があるために、メンテナンスが難しく、また、商品充填時に風路が商品により抵抗となるため、十分な風量が得られず、漏洩した冷媒を十分に庫外に排出できないといった課題があった。本発明は、従来の課題を解決するもので、断熱機能を損なわず、故障時のメンテナンスを容易にした上で安定して漏洩した冷媒を庫外に排出することができる自動販売機を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の自動販売機は、断熱区画された自動販売機本体内に商品を収納する商品収納部と、前記商品収納部の下方に冷却システムの室内熱交換器や庫内ファンを有する冷却加温室と、前記自動販売機本体の前面に配置した外扉と、前記商品収納部の前面を覆う内扉と、前記冷却加温室の下方に機械室とを備えた自動販売機において、前記冷却システムに可燃性冷媒を用い、冷媒漏洩検知手段を備え、前記内扉に吸込ファンとファン取付ブラケット、および通気フラップで形成された外気導入手段を設置し、前記ファン取付ブラケットの前記通気フラップと対向する面を傾斜させたものである。

これにより、冷媒漏洩検知時、確実に漏洩した冷媒を排出することができるとともに、メンテナンス時に商品収納コラムを抜き取る必要がなく、商品収納部の商品の有無に関わらず、漏洩した冷媒を排出することができる。

本発明の自動販売機は、庫内に漏洩した冷媒を安定して庫外に排出することができるので可燃性冷媒を用いた自動販売機の信頼性を高めることができる。

請求項１に記載の発明は、断熱区画された自動販売機本体内に商品を収納する商品収納部と、前記商品収納部の下方に冷却システムの室内熱交換器や庫内ファンを有する冷却加温室と、前記自動販売機本体の前面に配置した外扉と、前記商品収納部の前面を覆う内扉と、前記冷却加温室の下方に機械室とを備えた自動販売機において、前記冷却システムに可燃性冷媒を用い、冷媒漏洩検知手段を備え、前記内扉に吸込ファンとファン取付ブラケット、および通気フラップで形成された外気導入手段を設置し、前記ファン取付ブラケットの前記通気フラップと対向する面を傾斜させたものであり、冷媒漏洩検知時、確実に漏洩した冷媒を排出することができ、可燃性冷媒を用いた自動販売機の信頼性を高めることができるとともに、外気導入手段のメンテナンス性を高めることができ、また、本体の設置時に多少の傾斜があっても、前記取付ブラケットに傾斜を設けているため、前記通気フラップが開くことが無いため、外部への熱リークを低減することができる。

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、前記通気フラップの前記ファン取付ブラケットと対向する面にスロートを設けたものであり、通常運転時に外部ショック等で前記通気フラップが開いても、前記取付ブラケットと前記通気フラップとの間の隙間が前記スロートにより埋まるため、外部への熱リークを低減することができる。

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、前記ファン取付ブラケットの前記通気フラップと対向する面に、全周に亘って土台フランジを設けたものであり、通常運転時に前記土台フランジと前記通気フラップのスロート部を重ね合わせることで、前記取付ブラケットと前記通気フラップとの間の隙間が確実に埋まるため、外部への熱リークを確実に低減することができる。

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、前記ファン取付ブラケットの前記土台フランジを前記吸込ファンの前面に配置するものであり、前記吸込ファンの飛び出しを防止することで、前記吸込ファンの動作を確実にすることができる。

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、前記ファン取付ブラケットの前記吸込ファンの取付け位置後方にストッパーを設けたものであり、前記吸込ファンの取付位置を固定することで前記吸込ファンの吸い込み側の容積を確保することで排気効率を高めることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明において、前記ファン取付ブラケットの下方に面取りを施したものであり、前記取付ブラケット、ならびに前記通気フラップに付着した結露水を庫内へ導き、庫内の排水装置により、確実に排水することができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の発明において、外気導入手段を前記内扉の上部に設けたものであり、冷媒漏洩時に確実に排気処理をすることができる。

以下、本発明による自動販売機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、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

（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。図２は同実施の形態の自動販売機の要部縦断面図である。図３は同実施の形態の自動販売機の外気導入手段の側面図である。図４は同実施の形態の自動販売機のファン取付ブラケット縦断面図である。図５は同実施の形態の自動販売機のファン取付ブラケット斜視図である。図６は同実施の形態の自動販売機の通気フラップの裏面斜視図である。

図１と図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ドアシュート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。

また、貯蔵庫３の上部に吊り下げ金具１２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１３〜１５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１６、庫内ファン１７、蒸発器１８を設置し、貯蔵庫３の外に設置された圧縮機１９、庫外ファン２０、凝縮器２１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５５℃、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使用している。

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２２を設置し、上部内扉７に吸込ファン２６とファン取付ブラケット２７、ならびに通気フラップ２８からなる外気導入手段２９を備えている。ここで、図２に示すように、外気導入手段２９はファン取付ブラケット２７に吸込ファン２６をハメ込みやビス締めで取付けてあり、ファン取付ブラケット２７の風向きの下流側には通気フラップ２８を同様にはめ込みやビス締めにて取り付けており、外気導入手段２９自体は、例えば上部内扉７はウレタン樹脂の発泡体などで出来ているため、上部内扉の外気導入手段２９の取付部分を切り欠くなどで、スライドするだけで上部内扉７に設置することができる。

ここで、図３と図４において、通気フラップ閉時のファン取付ブラケット２７と通気フラップ２８との密着部には、全周に渡って土台フランジ３０が設けてあり、土台フランジ３０は側面から見て、上下方向の上部が鋭角になるように３°から５°の傾斜が設けられている。これにより、通常自動販売機の設置は転倒の恐れがあるため３°傾斜以内と定められているため、設置時に前後に傾斜したとしても、ファン取付ブラケット２７と通気フラップ２８は密着されるため、隙間による貯蔵庫３の内外の熱リークを低減することができる。このとき、土台フランジ３０により吸込ファン２６の前面に密着させた構造にすることで、吸込ファン２６の前部への飛び出しを防止することで、吸込ファン２６の動作を確実にすることができる。また、通気フラップ２８のファン取付ブラケット２７と対向する面に３ｍｍ前後のスロート３１を設けることで、通常運転時に外部ショック等で通気フラップ２８が開いても、取付ブラケット２７と通気フラップ２８との間の隙間がスロート３１により埋まるため、より熱リークを低減させることができる。

また、上部内扉７と外扉２は工法上、一体型になっていることが多く、吸込ファン２６が外扉２に密着してしまうと、外扉２が抵抗になり、充分な吸い込み風量を確保できなくなるため、ファン取付ブラケット２７の吸込ファン２６の取付位置後方にストッパー３２を設けることで、吸込ファン２６の取付位置が固定でき、吸込ファン２６の吸い込み側の容積を確保することで排気効率を高めることができる。また、外気導入手段２９は、部分的に周りのウレタン樹脂に比べて、吸熱量が劣るため、結露する場合があるため、ファン取付ブラケット２７の下部に面取り３３を施すことで結露水の排水を貯蔵庫３の庫内側に落とすことで庫内の排水機構を用いて、結露水を排水することができる。

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（ＪＶＭＡ２Ｂ００１、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。

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、以下にその動作を説明する。

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２２が冷媒を検知すると、吸込ファン２６を運転させる。吸込ファン２６の動圧で通気フラップ２８を押して、外気を導入することができる。この結果、貯蔵庫３内の圧力が上昇して庫内に滞留する冷媒を商品搬出口９や図示しないドレン水排出口から放出し、庫内の空気を連続的に置換することで漏洩した冷媒の濃度をすばやく低下させて安全性を高めることができる。

そして、商品搬出口９やドレン水排出口から放出された冷媒はドアシュート１１から下方に拡散しながら圧縮機１９、庫外ファン２０、凝縮器２１が配置された機械室に到達し、庫外ファン２０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、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２０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２２で検知した場合のみ庫外ファン２０を運転してもよい。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１７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２２で検知した場合に庫内ファン１７を停止してもよい。庫内ファン１７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、大気よりも重い冷媒であるイソブタン（比重２．０９）やプロパン（比重１．５６）は、貯蔵庫３の下方に滞留しやすいため、上部からの外気導入でより早く漏洩した冷媒を庫外へ排出することができる。

また、本実施の形態においては、漏洩検知手段２２を貯蔵室３の下部に配置したが、商品搬出口９の外側であるドアシュート１１の近傍に漏洩検知手段２２を配置し、貯蔵庫内とを導管などで連通させる手段を用いても同様の効果が期待できる。

また、本実施の形態においては、ヒータ１６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２１を配置して凝縮器２１の廃熱で貯蔵庫３を加温する構成（ヒートポンプ方式）としても、凝縮器２１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。

また、本実施の形態においては、漏洩検知手段２２を貯蔵室３の下部に配置したが、機械室に漏洩検知手段を配置し、貯蔵庫と機械室を連通する導管を介して漏洩検知する構造としてもよい。この場合、漏洩検知手段２２が貯蔵庫の冷熱の影響を受けないので、漏洩検知精度を高めることができる。

以上のように、本発明にかかる自動販売機は、貯蔵庫の内扉に吸込ファンならびに通気フラップで形成されている外気導入手段を設置し、漏洩検知手段が漏洩を検知した時に吸込ファンを運転させ、その動圧で通気フラップを開放し外気を導入することにより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等にも適用できる。

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要部を示す縦断面図 本発明の実施の形態１による自動販売機の外気導入手段の側面図 本発明の実施の形態１による自動販売機のファン取付ブラケット縦断面図 本発明の実施の形態１による自動販売機のファン取付ブラケット斜視図 本発明の実施の形態１による自動販売機の通気フラップ裏面斜視図 従来の自動販売機の縦断面図

符号の説明

３ 貯蔵庫
７ 上部内扉
２２ 漏洩検知手段
２６ 吸込ファン
２７ ファン取付ブラケット
２８ 通気フラップ
２９ 外気導入手段
３０ 土台フランジ
３１ スロート
３２ ストッパー
３３ 面取り

Claims (7)

1. 断熱区画された自動販売機本体内に商品を収納する商品収納部と、前記商品収納部の下方に冷却システムの室内熱交換器や庫内ファンを有する冷却加温室と、前記自動販売機本体の前面に配置した外扉と、前記商品収納部の前面を覆う内扉と、前記冷却加温室の下方に機械室とを備えた自動販売機において、前記冷却システムに可燃性冷媒を用い、冷媒漏洩検知手段を備え、前記内扉に吸込ファンとファン取付ブラケット、および通気フラップで形成された外気導入手段を設置し、前記ファン取付ブラケットの前記通気フラップと対向する面を傾斜させたことを特徴とする自動販売機。
2. 前記通気フラップの前記ファン取付ブラケットと対向する面にスロートを設けたことを特徴とする請求項１に記載の自動販売機。
3. 前記ファン取付ブラケットの前記通気フラップと対向する面に、全周に亘って土台フランジを設けた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。
4. 前記ファン取付ブラケットの前記土台フランジを前記吸込ファンの前面に配置することを特徴とした請求項３に記載の自動販売機。
5. 前記ファン取付ブラケットの前記吸込ファンの取付け位置後方にストッパーを設けたことを特徴とした請求項１から４のいずれか一項に記載の自動販売機。
6. 前記ファン取付ブラケットの下方に面取りを施したことを特徴とした請求項１から５のいずれか一項に記載の自動販売機。
7. 外気導入手段を前記内扉の上部に設けたことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の自動販売機。