JP2005196419A - 自動販売機 - Google Patents

Abstract

【課題】加温運転始動時から商品温度が設定温度に安定するまでの初期加温運転期間Ｔにおいて、ヒータおよびファンの通電率を可変制御し、省エネルギ化した自動販売機を提供する。
【解決手段】ヒータで収納庫内を加温し、ファンで収納庫内の空気を循環させ、収納庫内に収納する商品を加温する。加温運転始動時から商品温度が設定温度に安定するまでの初期加温運転期間Ｔにおいて、ヒータおよびファンの通電率を時間経過に伴って増加するように可変制御する。可変制御により、商品の温度上昇に対応して収納庫内を温度上昇させ、余分なエネルギ消費を抑制し、省エネルギ化する。
【選択図】図１

Description

本発明は、収納庫に収納した商品を加温する自動販売機に関する。

従来、例えば缶入り飲料やペットボトル入り飲料などの商品を販売する自動販売機では、機体内に複数の収納庫が形成され、これら各収納庫に商品を収納するコラムが設けられており、加温装置または冷却装置によって収納庫毎に加温または冷却し、設定温度に調節した商品を販売している。

加温装置は、ヒータを備え、このヒータへの通電により発生する熱をファンの回転による送風によって収納庫内に循環させることにより、コラム内の商品を設定温度に加温している（例えば、特許文献１、２参照。）。

ところで、自動販売機の設置時に電源を投入した加温運転始動時（一時停止後の再始動時なども含む）には、収納庫内の温度および商品の温度とも設定温度より低いため、ヒータを最大加温能力で運転するとともにファンを最大風量で運転し、設定温度になるように制御している。
特開平８−１２４０１２号公報（第３−４頁、図２） 特開平１０−２６９４２８号公報（第３−４頁、図２）

ところで、従来は、加温運転始動時の直後からヒータおよびファンを最大能力で運転しているため、図５に示すように、庫内温度ａは設定温度域まで早く上昇するが、商品温度ｂは徐々に上昇し、設定温度に到達するまでには長い経過時間を要している。

そのため、加温運転始動時の直後からヒータおよびファンを最大能力で運転して収納庫内の温度を設定温度まで早く上昇させても、商品の温度は徐々にしか上昇せず、余分なエネルギ消費が生じる問題がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、加温運転始動時から収納庫に収納された商品の温度が設定温度に安定するまでの初期加温運転期間において、商品の温度上昇に対応させてヒータの発熱量を可変制御することにより、省エネルギ化を図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。

請求項１記載の自動販売機は、商品を収納する収納庫と、この収納庫内を加温するヒータと、加温運転始動時から前記収納庫に収納された商品の温度が設定温度に安定するまでの初期加温運転期間において、前記ヒータの発熱量が時間経過に伴って増加するように可変制御する制御部とを具備しているものである。

そして、この構成では、加温運転始動時から収納庫に収納された商品の温度が設定温度に安定するまでの初期加温運転期間において、ヒータの発熱量が時間経過に伴って増加するように可変制御するため、商品の温度上昇に対応して収納庫内の温度上昇が可能で、余分なエネルギ消費が抑制され、省エネルギ化が図れる。

請求項２記載の自動販売機は、請求項１記載の自動販売機において、制御部は、加温運転始動時に収納庫内に配置される温度センサによって検知される温度に応じてヒータの初期発熱量を設定するものである。

そして、この構成では、加温運転始動時に、収納庫内に配置される温度センサによって検知する温度に応じて、ヒータの初期発熱量を設定するため、商品の初期温度に応じて適切にヒータの発熱量が可変制御される。

請求項３記載の自動販売機は、請求項１または２記載の自動販売機において、収納庫内の空気を循環させるファンを具備し、制御部は、初期加温運転期間において、前記ファンによる風量が時間経過に伴って増加するように可変制御するものである。

そして、この構成では、初期加温運転期間において、ファンによる風量が時間経過に伴って増加するように可変制御するため、商品の温度上昇に対応して収納庫内の空気の循環量が増加して商品の温度の均一化が可能で、余分なエネルギ消費が抑制され、省エネルギ化が図れる。

請求項４記載の自動販売機は、請求項３記載の自動販売機において、制御部は、加温運転始動時に収納庫内に配置される温度センサによって検知される温度に応じてファンの初期風量を設定するものである。

そして、この構成では、加温運転始動時に、収納庫内に配置される温度センサによって検知する温度に応じて、ファンの初期風量を設定するため、商品の初期温度に応じて適切にファンの風量が可変制御される。

請求項５記載の自動販売機は、請求項１ないし４いずれか記載の自動販売機において、制御部は、通電率を時間経過に伴って段階的に増加させて可変制御するものである。

そして、この構成では、通電率を時間経過に伴って段階的に増加させて可変制御するため、消費電力を抑制しつつ商品の温度上昇に対応可能になる。

請求項１記載の自動販売機によれば、加温運転始動時から収納庫に収納された商品の温度が設定温度に安定するまでの初期加温運転期間において、ヒータの発熱量が時間経過に伴って増加するように可変制御するため、商品の温度上昇に対応して収納庫内を温度上昇させることができ、余分なエネルギ消費を抑制し、省エネルギ化を図ることができる。

請求項２記載の自動販売機によれば、請求項１記載の自動販売機の効果に加えて、加温運転始動時に、温度センサによって検知する収納庫内の初期温度に応じて、ヒータの初期発熱量を設定するため、商品の初期温度に応じて適切にヒータの発熱量を可変制御できる。

請求項３記載の自動販売機によれば、請求項１または２記載の自動販売機の効果に加えて、初期加温運転期間において、ファンによる風量が時間経過に伴って増加するように可変制御するため、商品の温度上昇に対応して収納庫内の空気の循環量を増加させて商品の温度を均一化でき、余分なエネルギ消費を抑制し、省エネルギ化を図ることができる。

請求項４記載の自動販売機によれば、請求項３記載の自動販売機の効果に加えて、加温運転始動時に収納庫内の温度を検知する温度センサによって検知される初期温度に応じて、ファンの初期風量を設定するため、商品の初期温度に応じて適切にファンの風量を可変制御できる。

請求項５記載の自動販売機によれば、請求項１ないし４いずれか記載の自動販売機の効果に加えて、通電率を時間経過に伴って段階的に増加させて可変制御するため、消費電力を抑制しつつ商品の温度上昇に対応させることができる。

以下、本発明の一実施の形態を図１ないし図４を参照して説明する。

図４に示すように、例えば缶入り飲料やペットボトル入り飲料などの商品を販売する自動販売機11は、機体12として前面を開口した販売機本体13およびこの販売機本体13の前面に開閉可能に設けられた扉体14を有し、さらに、販売機本体13と扉体14との間に配置されて販売機本体13の前面を断熱する断熱材が組み込まれた内扉15およびローディング扉16をそれぞれ有している。

扉体14の上部側には商品見本展示部や操作部などが配設され、扉体14の下部側には商品を取り出す取出口17が配設されている。

販売機本体13は、前面を開口する箱形で、各壁面に断熱材が組み込まれており、内部には複数の仕切断熱パネル18によって複数の収納庫19が仕切られて形成され、各収納庫19には複数の商品を収納するサーペンタイン形のコラム20が前後方向に複数列配設されているとともに左右の収納庫19には販売機本体13の左右方向にも複数列配設されている。各コラム20の下部には商品を１つずつ下方へ排出する商品排出装置21が配設されている。各収納庫19の下部には各コラム20から排出された商品を前方の取出口17へ案内するシュート22が配設されている。なお、内扉15にはシュート22で案内される商品を扉体14の取出口17に送り出す図示しない挿通口が形成されている。また、販売機本体13の下部には、商品を冷却するための冷媒ユニット23のコンプレッサおよびコンデンサ（凝縮器）などが配設されている。

図３に示すように、各収納庫19の底部であってシュート22の下側には空間部25が形成され、この空間部25には前側から順にヒータ26、冷媒ユニット23のエバポレータ（蒸発器）27、ファン28がそれぞれ配設されている。ファン28は、送風羽根およびこの送風羽根を回転駆動するモータを有し、収納庫19の後面に配設されたダクト29を通じて収納庫19内の複数の高さ位置から収納庫19内の空気を吸引し、エバポレータ27、ヒータ26、およびシュート22に形成された図示しない複数の通気孔を通じて収納庫19の下部から吹き出すように循環させる。なお、収納庫19を加温する場合には、エバポレータ27の電磁弁をオフし、ヒータ26を通電制御することで加温運転し、また、収納庫19を冷却する場合には、ヒータ26をオフし、エバポレータ27の電磁弁をオンオフ制御することで冷却運転する。

図２には、加温運転時にヒータ26およびファン28を制御する制御部31を示し、この制御部31には収納庫19内の商品温度または商品の雰囲気温度を検知する温度センサ32が接続されている。

そして、制御部31は、図１に示すように、自動販売機11の設置時に電源を投入した加温運転始動時（一時停止後の再始動時なども含む）から収納庫19に収納された商品の温度が設定温度に安定するまでの初期加温運転期間Ｔにおいて、商品温度Ａの上昇に対応して、ヒータ26の発熱量、およびファン28の回転数つまり風量がそれぞれ時間経過に伴って増加するように可変制御する機能を有している。この可変制御は、ソリットステートリレーを用いて、ヒータ26およびファン28への通電率制御、すなわち通電期間と通電休止期間との割合であるデューティ比を制御するデューティ制御をするもので、経過時間に伴ってステップ１〜９まで段階的に増加させる。ステップ１〜９のヒータ26およびファン28のデューティ比を表１に示す。デューティ比は、小さい方が通電期間の割合が少なくてヒータ26の発熱量およびファン28の風量が少なく、大きい方が通電期間の割合が多くてヒータ26の発熱量およびファン28の風量が多い。ステップ１〜９の切り換えは所定時間毎であって例えば３時間毎としている。

さらに、制御部31は、加温運転始動時に温度センサ32によって検知される初期温度に応じてヒータ26の初期発熱量、およびファン28の初期風量をそれぞれ設定する機能を有している。例えば、初期温度が２０℃以下の場合にはステップ１から、２１〜４０℃の場合にはステップ３から、４１℃以上の場合にはステップ５から開始する。

さらに、制御部31は、ステップ９において、設定温度を安定して維持するように温度センサ32の検知に基づいてヒータ26およびファン28の通電率つまりデューティ比を可変制御する機能を有している。

次に、本実施の形態の作用を説明する。

自動販売機11の設置時に電源を投入した加温運転始動時、制御部31は、温度センサ32によって検知される初期温度に応じてヒータ26の初期発熱量、およびファン28の初期風量をそれぞれ設定する。例えば、初期温度が２０℃以下の場合にはステップ１を選択し、ヒータ26のデューティ比を１５％、ファン28のデューティ比を３０％にそれぞれ設定し、ヒータ26およびファン28への通電を開始する。

図３に示すように、ファン28の送風によって、ヒータ26の発熱で暖められる暖気が、シュート22の複数の通気孔から収納庫19の下部に吹き出し、コラム20内を通じてダクト29に吸い込まれ、ファン28に戻るように、収納庫19内を循環する。この循環する暖気によって収納庫19内およびコラム20に収納されている商品が加温され、図１に示すように、収納庫19内の庫内温度とともに商品温度Ａが徐々に上昇する。

所定時間毎であって例えば３時間毎に次のステップ２〜８に順次移っていき、ヒータ26およびファン28のデューティ比が徐々に高められ、収納庫19内の庫内温度および商品温度Ａが徐々に上昇する。

ステップ９に移行することにより、設定温度を安定して維持するようにヒータ26およびファン28のデューティ比を可変制御する。

このように、加温運転始動時から収納庫19に収納された商品の温度が設定温度に安定するまでの初期加温運転期間Ｔにおいて、ヒータ26の発熱量、およびファン28の風量が時間経過に伴って増加するようにデューティ比を可変制御するため、商品の温度上昇に対応して収納庫19内を温度上昇させることができるとともに、商品の温度上昇に対応して収納庫19内の空気の循環量を増加させて商品の温度を均一化でき、余分なエネルギ消費を抑制し、省エネルギ化を図ることができる。

また、加温運転始動時に、収納庫19内に配置される温度センサ32によって検知する温度に応じて、ヒータ26の初期発熱量、およびファン28の初期風量を設定するため、商品の初期温度に応じて適切にヒータ26の発熱量およびファン28の初期風量を可変制御できる。

また、ヒータ26およびファン28の通電率つまりデューティ比を時間経過に伴って段階的に増加させて可変制御するため、消費電力を抑制しつつ商品の温度上昇に対応させることができる。

なお、加温運転始動時とは、自動販売機11の設置時に電源を投入したときに限らず、メンテナンスや商品補充時などに運転を停止した場合における再始動時も含まれる。

また、ファン28の可変制御は、通電率制御に限らず、インバータ制御によって可変制御することもできる。

本発明の自動販売機の一実施の形態で、庫内温度および商品温度と経過時間との関係を示すグラフである。 同上自動販売機の制御部のブロック図である。 同上自動販売機の収納庫の断面図である。 同上自動販売機の扉体を開けた斜視図である。 従来の自動販売機で、庫内温度および商品温度と経過時間との関係を示すグラフである。

符号の説明

11 自動販売機
19 収納庫
26 ヒータ
28 ファン
31 制御部
32 温度センサ

Claims (5)

1. 商品を収納する収納庫と、
   この収納庫内を加温するヒータと、
   加温運転始動時から前記収納庫に収納された商品の温度が設定温度に安定するまでの初期加温運転期間において、前記ヒータの発熱量が時間経過に伴って増加するように可変制御する制御部と
   を具備していることを特徴とする自動販売機。
2. 制御部は、加温運転始動時に収納庫内に配置される温度センサによって検知される温度に応じてヒータの初期発熱量を設定する
   ことを特徴とする請求項１記載の自動販売機。
3. 収納庫内の空気を循環させるファンを具備し、
   制御部は、初期加温運転期間において、前記ファンによる風量が時間経過に伴って増加するように可変制御する
   ことを特徴とする請求項１または２記載の自動販売機。
4. 制御部は、加温運転始動時に収納庫内に配置される温度センサによって検知される温度に応じてファンの初期風量を設定する
   ことを特徴とする請求項３記載の自動販売機。
5. 制御部は、通電率を時間経過に伴って段階的に増加させて可変制御する
   ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載の自動販売機。

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