JP2007047857A

JP2007047857A - 自動販売機の温度推定装置

Info

Publication number: JP2007047857A
Application number: JP2005228416A
Authority: JP
Inventors: Riichi Sawano; 理一澤野; Kimimichi Kuboyama; 久保山　　公道
Original assignee: Fuji Electric Holdings Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2005-08-05
Filing date: 2005-08-05
Publication date: 2007-02-22

Abstract

【課題】自動販売機の冷却・加熱時における商品温度の特性を短時間で精度よく推定し、問題があれば計測時間の途中で警告することができる自動販売機の温度推定装置を提供する。
【解決手段】自動販売機の複数の商品から計測された温度データを記憶する温度データ記憶部１４と、予め標準温度データとして記憶する標準温度微係数データ部１３と、計測された温度の微係数を演算する微係数演算部１５と、標準の微係数と計測された温度の微係数を比較する微係数比較部１６とを有し、冷却・加熱試験の途中段階において、警報発生処理部１７にて比較された微係数が適正範囲外になると警告を発生する制御を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、缶、ビン、パック、ペットボトルなどの容器に入れた飲料などの商品を冷却、加熱して販売に供する自動販売機の温度推定装置に関するものである。

一般に自動販売機の冷却加熱試験においては、自動販売機を恒温室に設置して一定の温度条件下で自動販売機庫内の商品温度を温度センサにて検出し、その結果をデータ収録器に集積して計測する方法が行われている。また、自動販売機は、周知のように、四季の需要に合わせてコールド飲料、ホット飲料を販売できるように庫内を複数の室（多くは３室）に区画画成し、適宜、室ごとに冷却、加熱運転を切り替えて使用されている。冷却加熱試験もその使用状況に対応して、たとえば、恒温室の温度を２７℃に設定して自動販売機の全室を冷却運転し、または、恒温室の温度を１５℃に設定して２室を冷却運転に他室を加熱運転し、または、恒温室の温度を５℃設定にして１室を冷却運転に他室を加熱運転して、自動販売機内の商品温度が適正であることを試験されている。また、１回の試験では、初期温度から一定の温度に達するまでは連続の加熱、冷却運転（以降加熱時はプルアップ運転、冷却時プルダウン運転という）を行い、その後、一定の温度幅でＯＮ−ＯＦＦ制御をするサーモサイクル運転（例えば５５℃でＯＦＦ，５０℃でＯＮ）に継続することにより、自動販売機の庫内全体の温度が安定となるので、通常の試験時間は４８時間程度要する。また、自動販売機内で計測する温度測定点の数は、商品の収納ラックごとに代表点の商品温度を測定するので、数十点に及んでいる。

しかしながら、試験結果が出るのに４８時間と長い時間を要するため、試験結果の判定後に、プルアップの時間が長い、商品温度のバラツキが大きいなど不具合が判明してから対策を打つのでは、製品の開発期間が長くなるという問題があった。特に、多くの温度条件で試験をするため、最終ステップでの温度試験で不具合が出ると最初からやり直さなければならない虞がある。
そこで、本発明は上記の点にかんがみなされたものであり、自動販売機の冷却・加熱時における商品温度の特性を短時間で精度よく推定し、問題があれば計測時間の途中で警告することができる自動販売機の温度推定装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る自動販売機の温度推定装置は、自動販売機の加熱、冷却試験時における、庫内の商品温度を検出する温度検出手段と、予め入力された標準温度データを記憶する記憶手段と、計測された商品温度データと標準温度データとを比較する比較手段と、該比較手段の結果が所定の範囲を外れた場合に警告を出力する警告出力手段とを有することを特徴とする。
また、本発明の請求項２に係る自動販売機の温度推定装置は、上述した請求項１において、前記商品温度データが計測された商品温度の温度微係数であり、前記標準温度データが標準温度微係数であることを特徴とする。
また、本発明の請求項３に係る自動販売機の温度推定装置は、上述した請求項２において、サーモサイクル運転時のON動作時には前記標準温度データが加熱標準温度微係数、または冷却標準温度微係数であり、サーモサイクル運転時のOFF動作時には前記標準温度データが放熱温度微係数を比較することを特徴とする。

本発明に係る自動販売機の温度推定装置によれば、予め入力された適正温度データと、計測された商品温度データとを比較し、比較の結果が所定の範囲を外れた場合には、警告を出力するようにしたので、自動販売機の冷却・加熱時における商品温度の特性を短時間でよく推定できる結果、不具合点の対策を早めに講じ、製品の開発期間を短くすることが出来る。
特に比較する温度データに温度微係数を使用することにより、自動販売機の商品温度を短時間で精度よく推定することができる。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
（実施の形態）図１〜図５は、請求項１〜３に係る本発明における自動販売機の温度推定装置の形態を示した実施例の説明図である。図１は自動販売機の温度推定装置における模式的なブロック図、図２は計算器のブロック図、図３は計算器のフローチャート、図４はプルアップ運転時の測定結果を示す特性図、図５はサーモサイクル運転時の測定結果を示す特性図を示す。
図１において、自動販売機１は、室内を一定温度に調整させた恒温室２内に設置されている。自動販売機１内には、商品Ｐの温度を測定する温度センサ３、冷却、加熱運転の温度制御をする温度サーモ４が取設され、温度センサ３、温度サーモ４からの出力信号を取り入れる温度推定装置５が恒温室２の外に設置されている。

図１の模式図には自動販売機１の側断面図が示され、庫内に画成された三の室（一の室のみを図示）には商品Ｐを収納する複数のラックＲが懸架されている。各室内、ラックごとのそれぞれを代表する複数の商品Ｐには、上部、下部など約４０本の温度センサ３が取設されている。また、ラックＲの下方には、冷却、加熱を行う冷却器Ｃ，加熱ヒータＨが取設されており、図示していない制御部で適宜冷却、加熱運転が室ごとに選択される。
温度推定装置５は、温度センサ３より検出された温度データを電気出力に変換をする温度変換器６、その温度データを集積するデータ収録器７、温度サーモ４の運転状況を電気出力に変換をするサーモ変換器８、そのデータ収録器７とサーモ変換器８よりの信号を処理する計算器９、計算器９からのデータを表示するデータ表示手段１０、および、計算器９にデータを入力する入力手段１１より構成されている。
データ収録器７は、温度センサ３で検出された温度を数十秒単位で逐次取得して、計算器９に出力する。サーモ変換器８は、温度サーモの動作がＯＮまたはＯＦＦ状態であることを計算器９に入力するように変換をするためのものである。データ表示手段１０は、ＣＲＴまたは液晶表示ディスプレイで構成され、予め入力された標準温度データと併せて温度センサ３よりの温度を時間ごとに表示するためのものであり、標準温度データの適正範囲から逸脱した時点で警報を表示する。また、画面を切り替えることにより、各室での温度状況を表示させるものである。入力手段１１は、キーボード、またはフロッピーディスク装置などの機器で構成され、冷却、加熱の試験前に標準温度データ、標準温度微係数データを計算器９へ入力するためのものである。

計算器９は、図２に示すように、主制御部１２と、標準温度データ、標準温度微係数データを記憶する標準温度微係数データ部１３、計測された温度データを記憶する温度データ記憶部１４、計測された温度の微係数を演算する微係数演算部１５、標準の微係数と計測された温度の微係数を比較する微係数比較部１６、比較された微係数が適正範囲外になると警告を発生する警報発生処理部１７、サーモサイクル運転の状態を記憶するサーモサイクル運転記憶部１８、および、データ表示手段の表示を切り替える表示切替部１９を有している。
主制御部１２は、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリに格納されたプログラムやデータおよび／またはキーボードやマウス等の入力手段を通じて入力された入力データに基づいて温度推定装置を統括的に制御するものである。標準温度微係数データ部１３には、加熱運転でのプルアップ時の経過時間に対する標準温度値とプルアップ標準温度微係数、サーモサイクル運転時におけるサーモＯＮ動作時の標準温度値と加熱標準温度微係数、サーモＯＦＦ動作時の標準温度値と放熱標準温度微係数が入力手段１１により予め入力されている。また、冷却運転時でのプルダウン時における標準温度値とプルダウン標準温度微係数、および、サーモサイクル運転時におけるサーモＯＮ動作時の標準温度値と冷却標準温度微係数、サーモＯＦＦ動作時の標準温度値と放熱標準温度微係数が入力手段１１により予め入力されている。なお、標準温度微係数は、標準温度の時間微分値を示す。

温度データ記憶部１４は、温度センサ３により計測された温度データを測定点ごと時間ごとに記憶しておくためのものである。微係数演算部１５は計測した温度データと前回に記憶されたデータとの差をサンプル時間で除算することにより得られる温度微係数を演算するものである。警告発生処理部１７は、微係数比較部１６で処理した結果のうち所定の温度微係数範囲外になったときに、データ表示手段１０に警告を発生するためのものである。警告は、データ表示手段１０の画面に表示し、必要に応じて警告のブザーを鳴らす。
サーモサイクル運転記憶部１８は、自動販売機の冷却加熱運転においてサーモサイクル運転の状態を記憶するためのものである。各室に対してサーモサイクル運転に入ったことの記憶、および、サーモサイクル運転中で冷却・加熱運転のＯＮ・ＯＦＦ状態を記憶するものである。また、表示切替部１９は、計測する多数の温度データを適宜選択して視認容易に表示するためのものである。たとえば、各室ごとの温度を表示するように切り替え、または、各測定点単位で表示すよう切り替えることなどを選択する。

かかる構成において、本願請求項１〜３に係る発明の動作を図３のフローチャート、および図４，５の温度特性図により説明をする。図３は、ホット運転をする室の場合について上述した温度推定装置５の主制御部１２が実行する処理内容を示したフローチャートである。また、図４はプルアップ時の温度特性例、図５はサーモサイクル時の温度特性例であり、同図に示す白丸と点線は標準温度値を示し、黒丸と実線は温度センサ３より計測された温度値を示す。また、矢印ｋ_ｕ、ｋ_ｄ、ｋ_ｓはそれぞれプルアップ運転時、サーモサイクル運転時のＯＦＦ時、ＯＮ時における標準時間に対する標準温度微係数を示す。ｋ_ｕ、ｋ_ｄ、ｋ_ｓは時間により徐々に変化をし、それぞれプルアップ標準温度微係数、放熱標準温度微係数、加熱温度微係数という。また、矢印ｋ_１、ｋ_２、ｋ_３はそれぞれプルアップ運転時、サーモサイクル運転時の時刻ｔ_１、ｔ_２、ｔ_３における計測された温度微係数を示す。

まず、主制御部１２は、適宜サンプリング時間ごとに各温度センサ３により商品温度を取得し（ステップＳ１）、前回の計測温度値との差より温度微係数ｋ_１を計算する（ステップＳ２）。次に、加熱運転制御がサーモサイクル運転に入ったかを判定する（ステップＳ３）。サーモサイクル運転に入るまでの間（ステップＳ３分岐Ｙ）、室内はプルアップ運転の温度上昇中であり、図４に示すように時刻ｔ_１における標準温度微係数ｋ_ｕを標準温度微係数データ部１３から呼び込み、ステップＳ２で計算された温度微係数ｋ_１と比較（ステップＳ４）をする。計測された温度微係数ｋ_１が標準温度微係数ｋ_ｕの適正範囲（たとえばｋ_ｕより５％小さい値）より大きければ（ステップＳ４分岐Ｙ）、そのまま始めのステップＳ１に戻り、また、標準温度微係数ｋ_ｕの適正範囲より小さければ（ステップＳ４分岐Ｎ）、データ表示手段１０に警告を発して（ステップＳ５）後、始めのステップＳ１に戻る。

しかして、数時間が経過して、図４，５のＡ点に達するとプルアップ運転からサーモサイクル運転に入り（ステップＳ４分岐Ｎ）、計算器９内のサーモサイクル運転記憶部１８にサーモサイクル運転開始のフラッグを立てる。最初のサーモサイクル運転開始時（Ａ点）では、サーモサイクルの運転状態はＯＦＦであるので（ステップＳ６分岐Ｎ）、ステップＳ２で計算された温度微係数ｋ_２が標準温度微係数ｋ_ｄの適正範囲より大きければ（ステップＳ７分岐Ｙ）そのまま何もせず、放熱標準温度微係数ｋ_ｄより小さければ（ステップＳ７分岐Ｎ）、データ表示手段１０に警告を発して（ステップＳ８）ステップＳ９へ進む。ステップＳ９では、温度が安定する時間（例えば48時間）が経過をしたかを判定して、経過していなければ（ステップＳ９分岐Ｎ）、初めのステップＳ１に戻る。
サーモサイクルの加熱運転のＯＦＦ状態が継続して庫内温度が低下し、図４，５のＢ点に達すると、サーモサイクル運転の状態がＯＮに切り変わる（ステップＳ９分岐Ｎ）。この時は、ステップＳ２で計算した温度微係数ｋ_３は加熱標準温度微係数ｋ_ｓと比較される（ステップＳ１０）。ステップＳ２で計算された温度微係数ｋ３が加熱標準温度微係数ｋ_ｓの適正範囲より大きければ（ステップＳ１０分岐Ｙ）そのまま何もせず、加熱標準温度微係数ｋ_ｓの適正範囲より小さければ（ステップＳ１０分岐Ｎ）、データ表示手段１０に警告を発して（ステップＳ１１）ステップＳ９へ進む。以降、サーモサイクル運転がＣ点に達するまでＯＮ状態が続き、次はステップＳ６分岐Ｎに戻る。やがて、温度が安定する時間（例えば48時間）を経過すれば（ステップＳ９分岐Ｙ）、試験は終了することになる。

なお、上記の説明は、加熱試験の時の説明ではあるが、冷却運転の場合も同様に行うことができる。
上述した温度推定装置５では、冷却、加熱試験の途中で計測された商品温度データの温度微係数を標準温度微係数と比較して標準温度微係数の適正範囲を超えると警告を発生する構成とした。すなわち、プルアップ時、サーモサイクル時における温度推移の曲線は、いわゆる温度方程式の解である指数関数の形態を取るので、温度微係数は時間とともに単調に減少または増加する関数となり、逐次微係数を検出することにより規格値に温度が外れるとその後元に戻ることがないという性質を利用したものであり、この温度微係数を比較することにより、試験結果の中間段階で不具合を知ることができる。

以上のように、本発明は、例えば断熱筐体の内部雰囲気を加熱、冷却するための加熱、冷却装置および自動販売機の冷却、加熱試験における温度推定装置として有用である。

図１は本発明に係る自動販売機の温度推定装置の模式的なブロック図を示す。図２は本発明に係る自動販売機の温度推定装置における計算器のブロック図を示す。図３は本発明に係る自動販売機の温度推定装置における計算器の制御フローチャートを示す。図４はプルアップ運転時の商品温度を示す特性図である。図５はサーモサイクル運転時の商品温度を示す特性図である。

符号の説明

１自動販売機
２温度サーモ
３温度センサ
４温度サーモ
５温度推定装置
９計算器
１０データ表示手段

Claims

自動販売機の加熱、冷却試験時における、庫内の商品温度を検出する温度検出手段と、予め入力された標準温度データを記憶する記憶手段と、計測された商品温度データと標準温度データとを比較する比較手段と、該比較手段の結果が所定の範囲を外れた場合に警告を出力する警告出力手段とを有することを特徴とする自動販売機の温度推定装置。
前記商品温度データが計測された商品温度の温度微係数であり、前記標準温度データが標準温度微係数であることを特徴とする請求項１に記載の自動販売機の温度推定装置。
サーモサイクル運転時のON動作時には前記標準温度データが加熱標準温度微係数、または冷却標準温度微係数であり、サーモサイクル運転時のOFF動作時には前記標準温度データが放熱温度微係数を比較することを特徴とする請求項２に記載の自動販売機の温度推定装置。