JP2005196453A - 自動販売機 - Google Patents

Abstract

【課題】収納庫19内の商品の温度むらを抑えた自動販売機を提供する。
【解決手段】商品を収納する収納庫19に、収納庫19内を加温するヒータ26、およびヒータ26で加温した温度調節風を収納庫19内に循環させるファン28を設ける。ファン28の風量は、一定周期で可変制御する。ファン28の風量を一定周期で可変制御することにより、温度調節風を収納庫19内全体に流れやすくし、収納庫19内の商品の温度むらを抑える。
【選択図】図１

Description

本発明は、収納庫に収納した商品の温度を調節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複数の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。ファンの回転数に応じた風量は、収納庫内の温度を安定させるために、ヒータへの通電率に応じて可変設定しており、例えば、収納庫内の温度が設定温度帯より低下した場合に、ヒータの通電率を増加させるのに応じて、ファンの風量を増加させ、また、収納庫内の温度が設定温度帯より上昇した場合に、ヒータの通電率を減少させるのに応じて、ファンの風量を減少させている。そして、ヒータへの通電率に応じて可変設定したファンの風量はそれぞれ一定としている。

また、商品の販売間隔を監視し、販売間隔が大きい場合には、ファンの風量を減少させて省エネルギ化を図り、また、販売間隔が小さい場合には、ファンの風量を増加させて商品の温度調節不足を防止している自動販売機がある。ファンの風量は、販売間隔に基づき多段階に可変設定しており、したがって可変設定したファンの風量は１段階毎にそれぞれ一定としている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平８−１２４０１２号公報（第４頁、図５）

上述したように、従来の自動販売機では、ヒータへの通電率や商品の販売間隔に応じてファンの風量を可変設定しているが、可変設定したファンの風量は一定であるため、風量に応じて収納庫内の特定の商品に温度調節風が集中して流れ、収納庫内の他の商品に温度調整風が流れににくく、コラム毎に商品の温度むらが発生する問題がある。

このような温度むらを改善するためには風向板などを別に設置する必要がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、収納庫内の商品の温度むらを抑え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および冷却のいずれか一方によって温度調節する温度調節手段と、この温度調節手段を通じて温度調節される温度調節風を前記収納庫内に循環させるファンと、このファンの風量を一定周期で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、ファンの風量を一定周期で可変制御するため、温度調節風が収納庫内全体に流れやすくなり、収納庫内の商品の温度むらが抑えられる。

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、ファンの風量を一定周期で少なくとも強弱２段階に可変制御するものである。

そして、この構成では、ファンの風量を一定周期で少なくとも強弱２段階に可変制御するため、強風と弱風との繰り返しによって温度調節風の流れに変化が与えられ、温度調節風が収納庫内全体に流れやすくなる。

請求項３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、ファンの風量を一定周期で連続的に可変制御するものである。

そして、この構成では、ファンの風量を一定周期で連続的に可変制御するため、温度調節風の流れに連続的に変化が与えられ、温度調節風が収納庫内全体に流れやすくなる。

請求項４記載の自動販売機は、請求項１ないし３いずれか記載の自動販売機において、収納庫内の温度を検知する温度センサ、および収納庫内を加温する温度調節手段のヒータを備え、制御部は、前記ヒータの発熱量を前記温度センサによって検知される温度に応じて可変制御するとともに、一定周期で可変制御するファンの風量の可変範囲をヒータの発熱量に応じて可変設定するものである。

そして、この構成では、ヒータの発熱量を収納庫内の温度に応じて可変制御するとき、一定周期で可変制御するファンの風量の可変範囲をヒータの発熱量に応じて可変設定するため、例えばヒータの発熱量に対する風量不足が防止され、ファンの風量が適切になる。

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、ファンは、収納庫の一端側から吸引して他端側へ向けて吐出するものである。

そして、この構成では、ファンによって収納庫の一端側から吸引して他端側へ向けて吐出する場合に、ファンの風量を一定周期で可変制御することにより、温度調節風が収納庫の一端側から他端側の全域に流れやすくなり、収納庫内の商品の温度むらが抑えられる。

請求項１記載の自動販売機によれば、ファンの風量を一定周期で可変制御するため、温度調節風が収納庫内全体に流れやすくなり、収納庫内の商品の温度むらを抑えることができる。

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、ファンの風量を一定周期で少なくとも強弱２段階に可変制御するため、強風と弱風との繰り返しによって温度調節風の流れに変化が与えられ、温度調節風が収納庫内全体に流れやすくできる。

請求項３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、ファンの風量を一定周期で連続的に可変制御するため、温度調節風の流れに連続的に変化が与えられ、温度調節風が収納庫内全体に流れやすくできる。

請求項４記載の自動販売機によれば、請求項１ないし３いずれか記載の自動販売機の効果に加えて、ヒータの発熱量を収納庫内の温度に応じて可変制御するとき、一定周期で可変制御するファンの風量の可変範囲をヒータの発熱量に応じて可変設定するため、例えばヒータの発熱量に対する風量不足を防止でき、ファンの風量を適切に対応できる。

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、ファンによって収納庫の一端側から吸引して他端側へ向けて吐出する場合に、ファンの風量を一定周期で可変制御することにより、温度調節風が収納庫の一端側から他端側の全域に流れやすくなり、収納庫内の商品の温度むらを抑えることができる。

以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。

図２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１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を通じて前方へ向けて吐出し、シュート22に形成された図示しない複数の通気孔から収納庫19内に流れるように循環させる。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。

そして、ヒータ26または冷媒ユニット23のエバポレータ27などが、収納庫19内を加温または冷却して温度調節する温度調節手段30として構成されている。

図３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、温度センサ32によって検知される温度に基づいて、ヒータ26の発熱量、およびファン28の回転数つまり風量を可変制御する機能を有している。これらの可変制御は、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。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。

制御部31は、図４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、ヒータ26およびファン28をそれぞれ最大能力で運転するか、商品温度の上昇に対応してヒータ26およびファン28のデューティ比が増加するように可変制御する。

さらに、制御部31は、初期加温運転期間Ｔが経過した後には、温度センサ32によって検知される温度に応じてヒータ26のデューティ比を可変制御する。ファン28については、ファン28の風量つまりデューティ比を一定周期で強弱２段階に可変制御し、その可変範囲はヒータ26のデューティ比に応じて可変設定する。例えば、ヒータ26のデューティ比が５０〜３１％の場合にファン28のデューティ比の可変範囲を６０〜８０％とし、ヒータ26のデューティ比が３０〜２０％の場合にファン28のデューティ比の可変範囲を４０〜８０％とし、ヒータ26のデューティ比が２０％未満の場合にファン28のデューティ比の可変範囲を３０〜８０％としている。ファン28のデューティ比の下限はヒータ26のデューティ比と同等ないし高くし、ファン28のデューティ比の上限は最大能力の８０％としている。周期は例えば３０秒毎としている。

次に、本実施の形態の作用を収納庫19内の商品を加温する場合について説明する。

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、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、例えばヒータ26およびファン28をそれぞれ最大能力で運転する。

加温運転中には、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、収納庫19内の庫内温度とともに商品温度が徐々に上昇する。

初期加温運転期間Ｔが経過した後は、温度センサ32によって検知される温度に基づいて設定温度を保つようにヒータ26のデューティ比の可変制御を開始する。このとき、各収納庫19のヒータ26のデューティ比を制御するソリットステートリレーが１つの場合には、各ヒータ26とも共通のデューティ比となる。各収納庫19毎にデューティ比を求め、一番高いデューティ比でソリットステートリレーを制御する。図５に示すように、ヒータ26のデューティ比は、予め設定されているヒータ26のオン点＋１℃以上からヒータ26のオフ点未満までの目標動作温度帯となるように可変制御する。そして、デューティ比を上げるタイミングは、ヒータ26がオンとなってから所定時間経過後、例えば１０分、３０分経過後に温度センサ32で検知する温度を判定し、目標動作温度帯より低い場合はデューティ比を１％上昇させ、目標動作温度帯となっていれば現在のデューティ比を維持する。また、デューティ比を下げるタイミングは、ある収納庫19の温度がヒータ26のオフ点に到達したときに、その収納庫19のヒータ26のデューティ比を他の収納庫19のヒータ26のデューティ比と比較し、一番高い場合はデューティ比を４％下げる。このようにして、ヒータ26のデューティ比を可変制御することにより、収納庫19内の温度つまり商品温度が目標動作温度帯を保つようにできる。

また、初期加温運転期間Ｔが経過した後は、ファン28の風量つまりデューティ比を一定周期で強弱２段階に可変制御し、その可変範囲はヒータ26のデューティ比に応じて可変設定する。例えば、ヒータ26のデューティ比が３０％の場合には、ファン28のデューティ比の可変範囲を強の８０％と弱の４０％とに設定し、３０秒周期で連続的に可変させる。図６に示すように、ファン28のデューティ比が強の８０％のときには、風量が増大し、ヒータ26の発熱で暖められる暖気が、前方へ向けて強く吹き出されるため、収納庫19内に前後方向に複数配置されるコラム20のうち、前側のコラム20側に多く流れる。また、図７に示すように、ファン28のデューティ比が弱の４０％のときには、風量が減少し、ヒータ26の発熱で暖められる暖気の前方へ向けた吹き出しが弱く、収納庫19内にはこの収納庫19の後部側に配置されるダクト29から吸引する気流が生じているため、ヒータ26の発熱で暖められる暖気が、収納庫19内に前後方向に複数配置されるコラム20のうち、後側のコラム20側に多く流れる。そして、ファン28のデューティ比を強弱２段階に一定周期で可変制御することにより、ヒータ26の発熱で暖められる暖気の流れに、強風と弱風との繰り返しによって変化が与えられ、収納庫19内に前後方向に複数配置されるコラム20に対して均等に流れる。

なお、一定周期で可変制御するファン28の風量は、強弱２段階に限られず、強中弱３段階など、多段階に可変制御してよく、この場合、ファン28の風量の多段階の可変制御によって暖気の流れに多段階の変化が与えられ、暖気が収納庫19内全体に流れやすくできる。

また、一定周期で可変制御するファン28の風量は、連続的に可変制御してもよく、この場合、ファン28の風量の連続的な可変制御によって暖気の流れに連続的な変化が与えられ、暖気が収納庫19内全体に流れやすくできる。

このように、ファン28の風量を一定周期で可変制御することにより、暖気が収納庫19内全体に流れやすくなり、収納庫19内の商品の温度むらを抑えることができる。

また、ヒータ26のデューティ比を収納庫19内の温度に応じて可変制御するとき、一定周期で可変制御するファン28のデューティ比の可変範囲をヒータ26のデューティ比に応じて可変設定するため、例えばヒータ26の発熱量に対する風量不足を防止でき、ファン28の風量に適切に対応できる。

また、ファン26によって収納庫19の一端側である後部側から吸引して他端側である前部側へ向けて吐出する構造の場合に、ファン28の風量を一定周期で可変制御することにより、温度調節風が収納庫19の後部側から前部側の全域に流れやすくなり、収納庫19内の商品の温度むらを抑えることができる。

また、加温運転時に限らず、冷却運転時にも、ファン28の風量を一定周期で可変制御することにより、同様の作用効果が得られる。

なお、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。

本発明の一実施の形態を示す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。 同上自動販売機の制御部のブロック図である。 同上自動販売機の加温運転時の庫内温度と時間経過との関係を示すグラフである。 同上自動販売機のヒータの制御の説明図である。 同上自動販売機のファンの風量を増加させたときの温度調節風の流れを説明する説明図である。 同上自動販売機のファンの風量を減少させたときの温度調節風の流れを説明する説明図である。

符号の説明

11 自動販売機
19 収納庫
26 ヒータ
28 ファン
30 温度調節手段
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および冷却のいずれか一方によって温度調節する温度調節手段と、
   この温度調節手段を通じて温度調節される温度調節風を前記収納庫内に循環させるファンと、
   このファンの風量を一定周期で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、ファンの風量を一定周期で少なくとも強弱２段階に可変制御する
   ことを特徴とする請求項１記載の自動販売機。
3. 制御部は、ファンの風量を一定周期で連続的に可変制御する
   ことを特徴とする請求項１記載の自動販売機。
4. 収納庫内の温度を検知する温度センサ、および収納庫内を加温する温度調節手段のヒータを備え、
   制御部は、前記ヒータの発熱量を前記温度センサによって検知される温度に応じて可変制御するとともに、一定周期で可変制御するファンの風量の可変範囲をヒータの発熱量に応じて可変設定する
   ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載の自動販売機。
5. ファンは、収納庫の一端側から吸引して他端側へ向けて吐出する
   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。

Images